Question

小明在探究物距一定時，凸透鏡成像的像距與焦距的關系實驗中，所用的實驗裝置如圖所示．
（1）實驗用的發光體是由幾個發光二極管做成的“F”，而不是蠟燭．你認為用發光二極管做實驗比用蠟燭做實驗的好處是______．（寫出一點即可）
（2）實驗時，要調節發光體“F”、凸透鏡和光屏三者的中心大致在______上．
（3）記錄的實驗數據如下表．

次數	物距u/cm	焦距f/cm	像距v/cm
1	15	5	7.5
2		8	17.5
3		10	29.5

分析表中數據可知：在物距一定時，凸透鏡的焦距越大，像距______．
（4）實驗中，凸透鏡三次成像都是______（選填“實”或“虛”）像；第______次實驗所成的像最大．

Answer 1

解：（1）發光二極管比燭焰的亮度更大、更環保，更容易看出倒立實像不僅是上下相反、而且是左右相反．同時蠟燭燃燒有火焰，不如發光二極管安全．火焰在有風的時候會晃動，同時蠟燭會越燒越短，而二極管不會．
（2）在凸透鏡成像規律中，要遵循“三心同高”，即“F”的中心、凸透鏡光心、光屏中心，所以要讓中心在同一個高度上．
（3）分析表中的數據可以看出，物距一定時，凸透鏡的焦距越大，像距越大．
（4）根據凸透鏡成像的規律，在換用焦距更大的凸透鏡時，其實是減小了物距，所以像距增大，成的像也會更大．物距始終大于焦距，所以成的像都是實像，而且第3次的像最大．
故答案為：（1）亮度更大（不受風的影響，不會象蠟燭一樣會燒短等）；
（2）同一高度；
（3）越大；
（4）實；3．
分析：（1）要解決此題，需要分析二極管與燭焰的區別：二極管比燭焰的亮度更大，并且形狀更特別，在研究時更容易理解倒立實像的含義．并且二極管發光比較環保安全．
蠟燭在燃燒時會消耗而變短，同時遇到風會晃動．
（2）在凸透鏡成像的實驗中，“F”、光屏的中心和透鏡的中心應大致在同一高度．
（3）在解決此題時，需要仔細分析透鏡焦距的變化和像距的變化．
（4）掌握凸透鏡成像的規律，知道物距越小，像距越大，成的像也越大．
點評：此題是探究凸透鏡成像的規律實驗，與以往不同，換用了二極管做光源，在分析時要注意找到二極管比燭焰優越的地方．同時考查了學生根據實驗數據得出結論的能力，要認真分析各物理量的變化情況，找出其中的聯系．