题目内容
某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验过程中发现:发光物体通过不同凸 透镜所成实像的高度有时是相同的,有时是不同的.为了研究发光物体通过凸透镜所成实 像的高度与哪些因素有关,他们把不同高度的发光物体A、B分别放在焦距为f1 和f2 的凸透镜 前,按正确的方法安装和调节好实验装置,进行了多次实验,每次都在光屏上得到发光体 清晰的像,并记下相应的物距u和像距v,测出像的高度h,记录数据如表一、表二和表三所示.
表一:发光物体 A
凸透镜的焦距为f 1
| 实验序号 | u(厘米) | v(厘米) | h(厘米) |
| 1 | 20 | 60 | 1.8 |
| 2 | 30 | 30 | 0.6 |
| 3 | 60 | 20 | 0.2 |
凸透镜的焦距为f 1
| 实验序号 | u(厘米) | v(厘米) | h(厘米) |
| 4 | 20 | 60 | 2.7 |
| 5 | 30 | 30 | 0.9 |
| 6 | 60 | 20 | 0.3 |
凸透镜的焦距为f 2
| 实验序号 | u(厘米) | v(厘米) | h(厘米) |
| 7 | 16 | 48 | 2.7 |
| 8 | 24 | 24 | 0.9 |
| 9 | 48 | 16 | 0.3 |
②请进一步综合分析比较表二和表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论.
(a)分析比较________中的数据及相关条件,可得出的初步结 论是:________,像的高度是相同的.
(b)分析比较________中的数据及相关条件,可得出的初步结 论是:________.
1与4或2与5或3与6 有关 4与7或5与8或6与9 同一发光物体通过不同凸透镜成实像,当像距与物距的比值相同时 4与5与6或7与8与9 同一发光物体通过相同凸透镜成实像时,像距与物距的比值越大,像的高度越高
分析:由表格给的数据知,物体在凸透镜中成像的高度可能跟物体的高度、物距和像距的关系、凸透镜的焦距有关.探究像高跟物体高度的关系时,控制物距和像距、凸透镜的焦距不变;探究像高跟物距和像距关系时,控制物体高度、凸透镜的焦距不变.
解答:①实验1与4或2与5或3与6,物距和像距、凸透镜的焦距不变,物体高度不同,像高不同,所以发光物体通过凸透镜所成实像的高度与发光物体的高度有关.
②表二或表三中的数据,物体高度相同,凸透镜焦距相同,物距不同,像距不同,像距和物距比值越大时,像越高;表二和表三中的数据,物体高度相同,凸透镜焦距不同,物距不同,像距不同,像距和物距比值相同时,像高相同.
(a)由4与7或5与8或6与9实验得:同一发光物体通过不同凸透镜成实像,像距与物距的比值相同,像的高度相同.(b)由4与5与6或7与8与9实验得:同一发光物体通过相同凸透镜成实像时,像距与物距的比值越大,像的高度越高.
故答案为:①1与4或2与5或3与6;有关;
②(a)4与7、5与8、6与9;同一发光物体通过不同凸透镜成实像,像距与物距的比值相同;
(b)4与5与6或7与8与9;同一发光物体通过相同凸透镜成实像时,像距与物距的比值越大,像的高度越高.
点评:本题主要考查同一物体,同一凸透镜,像距和物距的比值越大,像越高;同一物体,不同凸透镜,像距和物距的比值相同时,像高相同.这个结论的总结对学生来讲是非常困难的.
分析:由表格给的数据知,物体在凸透镜中成像的高度可能跟物体的高度、物距和像距的关系、凸透镜的焦距有关.探究像高跟物体高度的关系时,控制物距和像距、凸透镜的焦距不变;探究像高跟物距和像距关系时,控制物体高度、凸透镜的焦距不变.
解答:①实验1与4或2与5或3与6,物距和像距、凸透镜的焦距不变,物体高度不同,像高不同,所以发光物体通过凸透镜所成实像的高度与发光物体的高度有关.
②表二或表三中的数据,物体高度相同,凸透镜焦距相同,物距不同,像距不同,像距和物距比值越大时,像越高;表二和表三中的数据,物体高度相同,凸透镜焦距不同,物距不同,像距不同,像距和物距比值相同时,像高相同.
(a)由4与7或5与8或6与9实验得:同一发光物体通过不同凸透镜成实像,像距与物距的比值相同,像的高度相同.(b)由4与5与6或7与8与9实验得:同一发光物体通过相同凸透镜成实像时,像距与物距的比值越大,像的高度越高.
故答案为:①1与4或2与5或3与6;有关;
②(a)4与7、5与8、6与9;同一发光物体通过不同凸透镜成实像,像距与物距的比值相同;
(b)4与5与6或7与8与9;同一发光物体通过相同凸透镜成实像时,像距与物距的比值越大,像的高度越高.
点评:本题主要考查同一物体,同一凸透镜,像距和物距的比值越大,像越高;同一物体,不同凸透镜,像距和物距的比值相同时,像高相同.这个结论的总结对学生来讲是非常困难的.
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