Question

4．某同學用相機拍照時，發現可以通過“變焦鏡頭”使景物的像變大或變小．在學習了凸透鏡成像規律后，他要探究“物距一定時，物體經過凸透鏡成縮小實像時，像的高度與焦距的關系”，所用的實驗器材有：焦距不同的凸透鏡若干，光具座、“F”形LED燈、光屏、刻度尺等．
（1）實驗裝置如圖甲所示，應使“F”形LED燈所在的平面與光具座軌道垂直．

（2）實驗所用凸透鏡最大焦距是14cm．如果實驗中裝有凸透鏡的滑塊一直固定在光具座上的50cm刻度線處不變，則應將裝有“F”形LED燈的金屬滑塊放在光具座的0至22 cm之間的某一位置．
（3）記錄的實驗數據如下表．根據表中數據在圖乙畫出高度h與焦距f的關系圖象．

實驗次數	1	2	3	4	5	6
焦距f/cm	4	6	8	10	12	14
像高h/cm	1.5	2.5	3.6	4.8	6.3	8.0
物距u/cm	相同

（4）根據圖象可得出的探究結論是：物距一定，物體經凸透鏡成縮小實像時，像的高度隨著焦距的增大而增大，且增大的速度越來越快．

Answer 1

分析 （1）為了使“F”放正，應該使LED燈所在的平面與光具座軌道垂直；
（2）物體放在2倍焦距以外成倒立放大的實像；
（3）在坐標上找到每組焦距、像高對應的點，然后用線連點即可．
（4）根據像距和物距的關系可得出結論．

解答 解：（1）為了使“F”放正，應該使LED燈所在的平面與光具座軌道垂直；
（2）要想成倒立縮小的實像，應該把物體放在2倍焦距以外，
因為凸透鏡最大焦距是14cm，所以2倍焦距為28cm，當凸透鏡在50cm刻度線處不變時，故應將裝有“F”形LED燈的金屬滑塊放在光具座的0至50cm-28cm=22cm之間；
（3）找出每組數據對應的點，然后用平滑的線把點連起來，如下圖所示：

（4）根據圖象可得出的探究結論是：物距一定，物體經凸透鏡成縮小實像時，像的高度隨著焦距的增大而增大，且增大的速度越來越快．
故答案為：（1）垂直；（2）22；（3）見上圖；（4）像的高度隨著焦距的增大而增大，且增大的速度越來越快．

點評 此題主要考查凸透鏡成像實驗，包括器材的擺放、圖象的畫法以及由圖象得出的結論，是一道有難度的實驗題．