【題目】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,將發(fā)光體S(箭頭形狀的發(fā)光二極管,長(zhǎng)為2cm)、凸透鏡T、光屏P安裝在光具座上進(jìn)行試驗(yàn),如圖所示.
固定凸透鏡T,將發(fā)光體S放在離凸透鏡4cm(物距u)處,移動(dòng)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(xiàn)清晰的像,則記下像的特征,測(cè)出光屏P到透鏡T的距離(像距v)和像的長(zhǎng)度.然后,將物距依次增加2cm,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,根據(jù)表中的信息,回答下列問題:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

物距u/cm

像距v/cm

像的長(zhǎng)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)凸透鏡T的焦距為  cm.
(2)物距u在 范圍時(shí),在光屏上總成倒立放大的實(shí)像.
(3)當(dāng)物距從開始再到逐漸增大時(shí),則像的大小 ,像距 .(均選填“變大”、“變小”、“不變”、“先變小后變大”、“先變大后邊小”)
(4)當(dāng)物距等于7cm時(shí),物體在光屏上 成像(填“一定會(huì)”、“一定不會(huì)”“可能會(huì)”).分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)物像間距(u+v)最小時(shí),成在光屏上的像的長(zhǎng)度 發(fā)光體的長(zhǎng)度.(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)請(qǐng)你根據(jù)上表提供的信息,再找出一條規(guī)律

【答案】
(1)8
(2)大于8cm小于16cm(或大于10cm小于16cm、或大于f小于2 f
(3)變;變小
(4)一定不會(huì);等于
(5)如:f>8cm成實(shí)像;f<8cm成虛像;f>16cm成倒立縮小實(shí)像;
【解析】(1)若將發(fā)光體S放在焦點(diǎn)處,則發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后,平行于主光軸,則在光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與凸透鏡等大的圓形的光斑,而只有將發(fā)光體S放在8cm處時(shí),光斑大小不變,可知此處即為焦點(diǎn),則凸透鏡T的焦距為8cm.
所以答案是:8
(2)凸透鏡的焦距f=8cm,由凸透鏡成像規(guī)律可知,物距u在大于8cm小于16cm范圍時(shí),在光屏上總成倒立放大的實(shí)像
所以答案是:大于8cm小于16cm(或大于10cm小于16cm、或大于f小于2 f)
(3)由凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,可知,當(dāng)物距從開始再到逐漸增大時(shí),則物距增大、像距變小,像變小.
所以答案是:變;變小.
(4)因?yàn)橥雇哥R的焦距f=8cm,所以當(dāng)U=7cm時(shí),U<f,成正立、放大的虛像.不能在光屏上成像.
分析表中成倒立實(shí)像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)物像間距(u+v)最小時(shí),即物距為16cm和像距為16cm時(shí),此時(shí)(u+v)最小,則成在光屏上的像的長(zhǎng)度為2cm,正好等于發(fā)光體的長(zhǎng)度.
所以答案是:一定不會(huì);等于.
(5)由表中信息可知:f>8cm成實(shí)像,f>16cm成倒立縮小實(shí)像,物像間距與像的大小之間的規(guī)律等都可以.
所以答案是:如:f>8cm成實(shí)像;f<8cm成虛像;f>16cm成倒立縮小實(shí)像;
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí),掌握巧記凸透鏡成像的區(qū)分:物近像遠(yuǎn)像變大, 一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小, 實(shí)像總是倒立的.

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