Question

10．在“验证凸透镜成像规律”实验中，某小组同学利用焦距10厘米的凸透镜，高为3厘米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的物距u、像距v以及所成像的高L_像分别记录在下表中，在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中．

实验序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	像高L像（厘米）	像距与物距之比（v/u）	物距与像距之和（u+v）（厘米）
1	60.0	12.0	0.60	0.20	72.0
2	50.0	12.5	0.75	0.25	62.5
3	30.0	15.0	1.50	0.50	45.0
4	18.0	22.5	3.75	1.25	40.5
5	16.0	26.7	5.00	1.67	42.7
6	14.0	35.0	7.50	2.50	49.0

①根据实验需要1-6的数据，分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，像距随物距的减小而增大；
②根据实验序号1-6的数据，分析比较像高L_像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时同一发光体，物高与像高的比值等于物距与像距的比值．
③该小组同学继续利用表中的数据及相关条件、分析、归纳得出结论．
（a）根据实验序号1-3的数据，分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是当物距大于二倍焦距时，物距变化量△u大于像距变化量△v；
（b）根据实验序号1-6的数据，分析比较物距u变化时，L_像、u+v的变化情况，可得出得初步结论是当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和（u+v）先变小后变大．

Answer 1

分析 明确凸透镜的焦距，掌握凸透镜成像的规律，特别是成像特点与物距、像距之间的关系．
逐一分析实验数据，在分析表格中数据时，要注意分析物距的变化、像距的变化及成像特点的变化，同时要注意像距与物距与焦距之间的关系．

解答 解：①从表中数据可以看出，物距在不断减小，像距却不断增大，故可得出结论：凸透镜成像时，像距随物距的减小而增大．
②从表中数据看出，像距大于物距，则像大于物；像距小于物距，则像小于物．进而根据数据进行定量分析，可发现同一发光体，物高与像高的比值等于物距与像距的比值．
③（a）根据实验序号1-3的数据，分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况，可以看出，物距始终大于二倍焦距，且物距从60.0厘米到30.0厘米，变化量较大，而像距从12.0厘米到15.0厘米，变化量较小，故可得出的初步结论是：当物距大于二倍焦距时，物距变化量△u大于像距变化量△v；
（b）根据实验序号1-6的数据，分析比较物距u变化时，L_像、u+v的变化情况，可得出得初步结论是：当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和（u+v）先变小后变大．
故答案为：
①像距随物距的减小而增大；
②同一发光体，物高与像高的比值等于物距与像距的比值；
③（a）当物距大于二倍焦距时，物距变化量△u大于像距变化量△v；
（b）当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和（u+v）先变小后变大．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，考查了凸透镜成像的规律的归纳与总结．一定要熟练掌握规律的内容，做到灵活运用，本题所需要归纳的内容都是从基本规律中推导和延伸出来的，有一定的难度，因此要求我们审题时一定要仔细、认真．