Question

11．小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系，为了进一步探究，他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验．
（1）实验开始前，首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在同一高度
（2）如表是小华同学实验时记录的几组数据：

实验次数	物距u/cm	像距v/cm	物高l/cm	像高h/cm
1	35	14	5	2
2	30	15	5	2.5
3	20	20	5	5
4	15	30	5	10
5	12	60	5	25

根据表中数据，完成下列问题：该凸透镜的焦距为10cm，在第4次实验中，发光体能在光屏上形成清晰的像，此像是倒立、放大的实像．从表中的数据可以看出，当像距小于物距时，像高与物高的比值小于 1（选填“大于”或“小于”）；当像距大于物距时，像高与物高的比值大于1（选填“大于”或“小于”）． 小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系，他的结沦是像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．（用文字或字母表示均可）

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）根据凸透镜成像规律中的物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，可求得其焦距；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；根据当像距小于物距时，像高与物高的比值可得出结论；同理，根据当像距大于物距时，像高与物高的比值可得出结论根据4次试验中像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系，可得出结论．

解答 解：（1）为了能使像呈在光屏的中心，必须调节烛焰、凸透镜、光屏的位置，使它们的中心位置大致在同一高度．
（2）由表中第3此实验的数据，物距等于像距，物像等大，可知，此时u=2f=20cm．则f=10cm．即该凸透镜的焦距为10cm；
在第4次实验中，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；
因1、2次实验中像距小于物距，则$\frac{2}{5}$＜1，$\frac{2.5}{5}$＜1，所以当像距小于物距时，像高与物高的比值小于1；同理当像距大于物距时，$\frac{30}{15}$=2＞1，$\frac{60}{12}$=5＞1，所以，当像距大于物距时，像高与物高的比值都大于1；
第1次实验中像高与物高的比值：$\frac{2}{5}$，像距与物距的比值：$\frac{14}{35}$=$\frac{2}{5}$，
2次实验中像高与物高的比值：$\frac{2.5}{5}$=$\frac{1}{2}$，像距与物距的比值：$\frac{15}{30}$=$\frac{1}{2}$，
3次实验中像高与物高的比值为1；像距与物距的比值也是1，
4次实验中像高与物高的比值：$\frac{10}{5}$=2，像距与物距的比值也是2，
5次实验中像高与物高的比值为5：像距与物距的比值也是5，则由此可得出结论：像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．
故答案为：（1）同一高度；（2）10；倒立；放大；小于；大于；像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．

点评 此题是探究凸透镜成像规律，其中首先根据表中信息找出该透镜的焦距，其次是根据实验数据分析像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系，这些都是在锻炼学生处理信息的能力，比起一问一答的题型，有一定的实际意义，因此，此类题型受到中考的青睐．