Question

9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将发光体S（箭头形状的发光二极管，长为2?cm）、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行实验，如图所示．固定凸透镜T，将发光体S放在离凸透镜4?cm（物距u）处，移动光屏P，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏P到透镜T的距离（像距v）和像的长度．然后，将物距依次增加2?cm，重复上面的实验．实验数据如表，根据表中的信息，回答下列问题：

实验次数	物距u/cm	像距v/cm	像的长度/cm	像的特征
1	4.0	/	光斑大小变化	只有圆光斑
2	6.0	/	光斑大小变化	只有圆光斑
3	8.0	/	光斑大小不变	只有圆光斑
4	10.0	40.0	8.0	倒立的箭头
5	12.0	24.0	4.0	倒立的箭头
6	14.0	18.7	2.7	倒立的箭头
7	16.0	16.0	2.0	倒立的箭头
8	18.0	14.4	1.6	倒立的箭头
9	20.0	13.3	1.3	倒立的箭头

（1）通过表中数据发现当成实像时，物距变大像将变小（大/小）；
（2）凸透镜T的焦距为8.0cm；
（3）在实验中小云同学发现，发光体的像在光屏的上方，为了使像能够成在光屏的中央，该同学可以将光屏向上（上/下）移动，或者将凸透镜向下（上/下）移动；
（4）当发光体通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果小云把透镜上半部分用手挡住，不让光线通过它，则光屏上所成的像完整（完整/不完整），像的明暗将变暗（变亮/变暗/不变）． 
（5）小云做完后，想测一下桌上另一个凸透镜的焦距，她将凸透镜与光屏固定好，然后移动发光体S，直到在光屏中心出现一个与凸透镜等大的圆形光斑，量出发光体S与凸透镜之间的距离，即为焦距．她的做法是错误（正确/错误）的．你对她实验的评价：来回移动光屏，光斑大小不变，发光体到透镜的距离才为焦距．

Answer 1

分析 （1）根据表格中数据判断成像大小由物距的关系；
（2）根据物距与像距相等时，物距等于2f得出焦距的大小；
（3）凸透镜成实像时，成倒立的实像，像与物体的移动方向相反，据其分析光屏及凸透镜的移动方向；
（4）若将凸透镜的部分遮住后，由于其他地方仍能折射光线成像，所以凸透镜仍能成完整的像，但像比原来变暗．
（5）由焦点发出的光经凸透镜折射后，平行主光轴射出，此时无论怎样移动光屏，都可以在光屏上形成一个与凸透镜等大的光斑．

解答 解：（1）由4到9的数据可知，当成实像时，物距变大像将变小；
（2）由第7组数据知，当物距为16cm时，像距也为16cm，可知此时16cm=2f，则焦距f=8cm；
（3）像在光屏的上方，要使像能成在光屏中央，可将光屏向上移动；
因为实像是倒立的，也可将烛焰相对凸透镜向上移动，若烛焰不动，则应向下移动凸透镜；
（4）把透镜上半部分用不透明的纸挡住，凸透镜仍能成完整的像，但像比原来变暗；
（5）在光屏中心出现一个与凸透镜等大的圆形光斑，此时发光体不一定在焦点处，如果移动光屏，光斑的大小不变，此时才能证明折射光线是平行光线，
发光体在焦点处．
故答案为：（1）小；（2）8.0；（3）上；下；（4）完整；变暗；（5）错误；来回移动光屏，光斑大小不变，发光体到透镜的距离才为焦距．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及对实验的操作能力，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用．