Question

18．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，將發光體S（箭頭形狀的發光二極管，長為2?cm）、凸透鏡T、光屏P安裝在光具座上進行實驗，如圖所示．固定凸透鏡T，將發光體S放在離凸透鏡4?cm（物距u）處，移動光屏P，如果找不到像，則記錄光屏上光斑的特征；如果在光屏上出現清晰的像，則記下像的特征，測出光屏P到透鏡T的距離（像距v）和像的長度．然后，將物距依次增加2cm，重復上面的實驗．實驗數據如下表，根據表中的信息，回答下列問題：

實驗次數	物距u/cm	像距v/cm	像的長度/cm	像的特征
1	4.0	/	光斑大小變化	只有圓光斑
2	6.0	/	光斑大小變化	只有圓光斑
3	8.0	/	光斑大小不變	只有圓光斑
4	10.0	40.0	8.0	倒立的箭頭
5	12.0	24.0	4.0	倒立的箭頭
6	14.0	18.7	2.7	倒立的箭頭
7	16.0	16.0	2.0	倒立的箭頭
8	18.0	14.4	1.6	倒立的箭頭
9	20.0	13.3	1.3	倒立的箭頭

（1）通過表中數據發現當成實像時，物距變大像將變小（大/小）；
（2）凸透鏡T的焦距為8.0cm；
（3）在實驗中小云同學發現，發光體的像在光屏的上方，為了使像能夠成在光屏的中央，該同學可以將光屏向上（上/下）移動，或者將凸透鏡向下（上/下）移動；
（4）當發光體通過凸透鏡在光屏上成一實像時，如果小云把透鏡上半部分用手擋住，不讓光線通過它，則光屏上所成的像完整（完整/不完整），像的明暗將變暗（變亮/變暗/不變）．
（5）小云做完后，想測一下桌上另一個凸透鏡的焦距，她將凸透鏡與光屏固定好，然后移動發光體S，直到在光屏中心出現一個與凸透鏡等大的圓形光斑，量出發光體S與凸透鏡之間的距離，即為焦距．她的做法是錯誤（正確/錯誤）的．你對她實驗的評價：來回移動光屏，光斑大小不變，發光體到透鏡的距離才為焦距．

Answer 1

分析 （1）根據表格中數據判斷成像大小由物距的關系；
（2）根據物距與像距相等時，物距等于2f得出焦距的大小；
（3）凸透鏡成實像時，成倒立的實像，像與物體的移動方向相反，據其分析光屏及凸透鏡的移動方向；
（4）若將凸透鏡的部分遮住后，由于其他地方仍能折射光線成像，所以凸透鏡仍能成完整的像，但像比原來變暗．
（5）由焦點發出的光經凸透鏡折射后，平行主光軸射出，此時無論怎樣移動光屏，都可以在光屏上形成一個與凸透鏡等大的光斑．

解答 解：（1）由4到9的數據可知，當成實像時，物距變大像將變小；
（2）由第7組數據知，當物距為16cm時，像距也為16cm，可知此時16cm=2f，則焦距f=8cm；
（3）像在光屏的上方，要使像能成在光屏中央，可將光屏向上移動；
因為實像是倒立的，也可將燭焰相對凸透鏡向上移動，若燭焰不動，則應向下移動凸透鏡；
（4）把透鏡上半部分用不透明的紙擋住，凸透鏡仍能成完整的像，但像比原來變暗；
（5）在光屏中心出現一個與凸透鏡等大的圓形光斑，此時發光體不一定在焦點處，如果移動光屏，光斑的大小不變，此時才能證明折射光線是平行光線，發光體在焦點處．
故答案為：（1）小；（2）8.0；（3）上；下；（4）完整；變暗；（5）錯誤；來回移動光屏，光斑大小不變，發光體到透鏡的距離才為焦距．

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了凸透鏡成像的規律、焦距的測量及對實驗的操作能力，要熟練掌握規律的內容，做到靈活應用．