Question

19．小華在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中發現像高與像距、物距之間有一定的關系，為了進一步探究，他將5cm長的發光體放在一個豎直支架上作為光源進行實驗．
（1）實驗開始前，首先在光具座上依次安裝發光體、凸透鏡和光屏并進行調節，使它們的中心在同一高度．
（2）下表是小華同學實驗時記錄的幾組數據：

實驗次數	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

根據表中數據，完成下列問題：
①該凸透鏡的焦距為10cm．
②小華通過進一步分析實驗數據又得出了像高與物高的比值和像距與物距之間的具體關系．他的結淪是像高與物高的比值和像距與物距的比值相等．

Answer 1

分析 （1）為了使像成在光屏中心，應將發光體、凸透鏡和光屏中心調節在同一高度上；
（2）①根據凸透鏡成像規律中的物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實像，可求得其焦距．
②根據5次試驗中像高與物高的比值和像距與物距之間的具體關系，可得出結論．

解答 解：（1）為了使像成在光屏中心，實驗開始前，應將發光體、凸透鏡和光屏中心調節在同一高度上；
（2）①由表中第3次實驗的數據，物距等于像距，物像等大，可知，此時u=2f=20cm．則f=10cm．即該凸透鏡的焦距為10cm；
②第1次實驗中像高與物高的比值：$\frac{2}{5}$，像距與物距的比值：$\frac{14}{35}$=$\frac{2}{5}$，
第2次實驗中像高與物高的比值：$\frac{2.5}{5}$=$\frac{1}{2}$，像距與物距的比值：$\frac{15}{30}$=$\frac{1}{2}$，
第3次實驗中像高與物高的比值為$\frac{5}{5}$=1；像距與物距的比值是：$\frac{20}{20}$=1，
第4次實驗中像高與物高的比值：$\frac{10}{5}$=2，像距與物距的比值是：$\frac{30}{15}$=2，
第5次實驗中像高與物高的比值：$\frac{25}{5}$=5：像距與物距的比值是：$\frac{60}{12}$=5，則由此可得出結論：像高與物高的比值和像距與物距的比值相等．
故答案為：（1）同一高度；（2）①10；②像高與物高的比值和像距與物距的比值相等．

點評 此題是探究凸透鏡成像規律，其中首先根據表中信息找出該透鏡的焦距，其次是根據實驗數據分析像高與物高的比值和像距與物距之間的具體關系，這些都是在鍛煉學生處理信息的能力，比起一問一答的題型，有一定的實際意義．