Question

在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中：
（1）某同學依次把點燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上．但是在實驗中無論怎樣移動光屏都找不到清晰的像，請你幫他們找出可能的原因．（寫出2個可能原因）
（2）有2個實驗小組分別進行了4次操作，并把實驗數(shù)據(jù)準確記錄在下面表格中．請分析以下數(shù)據(jù)，你能得到什么結論？（寫出2個結論）

	第一小組				第二小組
	1	2	3	4	1	2	3	4
凸透鏡焦距/cm	14	14	14	14	16	16	16	16
物距/cm	40	30	20	12	40	30	20	12
像距/cm	22	26	47		27	34	80
像的正、倒	倒立	倒立	倒立	正立	倒立	倒立	倒立	正立
像的大、小	縮小	較小	放大	放大	縮小	較小	放大	放大
像的虛、實	實像	實像	實像	虛像	實像	實像	實像	虛像

（3）凸透鏡的折光能力可能與什么因素有關？請你就此問題作出猜想并通過分析表中數(shù)據(jù)說明理由．

Answer 1

分析：（1）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會成在光屏上的；②成實像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當物體位于焦點上，即u=f時，此時不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（2）認真分析成像的特點與物距的關系，在分析的過程中要注意像距與物距的變化關系．同時要將第一組數(shù)據(jù)與第二組數(shù)據(jù)做對照．
（3）根據(jù)焦距不同的凸透鏡成實像時，物距相同時，焦距越長，像距越大，可作出猜想．注意用好控制變量法．

解答：解：（1）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．故有以下幾種可能：
①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；
②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
④像的位置在光具座以外等．
故答案為：蠟燭、透鏡、光屏不在同一高度；蠟燭在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)（或焦點上）；像的位置在光具座以外等．
（2）表格中數(shù)據(jù)可以看出：物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實像；物距在二倍焦距和一倍焦距之間，成倒立、放大的實像；
物距小于焦距，成正立、放大的實像；凸透鏡成實像時，物距減小，像距變大，像變大；
焦距不同的凸透鏡成實像時，物距相同，焦距越長（短），像距越大（小）；
1倍焦距外成實像，1倍焦距內(nèi)成虛像；實像都是倒立的、虛像都是正立的等．
故答案為：物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實像；物距在二倍焦距和一倍焦距之間，成倒立、放大的實像；
物距小于焦距，成正立、放大的實像；凸透鏡成實像時，物距減小，像距變大，像變大．
（3）例如：第一組實驗用的是焦距為14cm的凸透鏡，第二組用的是焦距為16cm的凸透鏡，當物距相同時，焦距越長的凸透鏡（f=16cm），像距越大；說明其折光本領越弱；所以說透鏡的折光能力與透鏡的焦距有關：原因是焦距不同的凸透鏡成實像時，物距相同時，焦距越長，像距越大，說明凸透鏡的焦距越長（短），折光本領越弱（強）．
故答案為：透鏡的折光能力與透鏡的焦距有關：原因是焦距不同的凸透鏡成實像時，物距相同時，焦距越長，像距越大，說明凸透鏡的焦距越長（短），折光本領越弱（強）．

點評：（1）光屏上沒有清晰的像，并不一定不成實像，有可能成的實像沒有成在光屏上，要注意這個細節(jié)．所以為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在實驗時首先要調(diào)整三者的中心在同一高度上．
（2）此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，此題通過例舉一些實驗數(shù)據(jù)，讓學生通過數(shù)據(jù)總結結論，考查了分析數(shù)據(jù)得出結論的能力．