Question

在探究“凸透镜成像规律”时，
（1）提出的探究问题应该是______．
A．凸透镜对光是否有会聚作用
B．凸透镜对光是否有发散作用
C．像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系
D．凸透镜是否能成像
（2）实验前小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示．他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距______．
A．一定小于L                       B．一定大于L
C．可能等于L                       D．可能小于L，也可能大于L
（3）在老师指导下，小明较准确地测出该凸透镜焦距．进行实验时，应把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，点燃蜡烛，并要调整凸透镜和光屏，使它们的中心和蜡烛的中心大致在同一高度，这样做的目的是______．
（4）某同学在研究凸透镜成像规律的实验中，改变物距（u），移动光屏找到清晰的像，记录像距（v），得到下列一组数据．

u/cm	60	50	40	30	20	15	13.3	12.5	12
v/cm	12	12.5	13.3	15	20	30	40	50	60

①请画出“u-v图象．

②根据图象确定该凸透镜的焦距并简要说明理由．
③选取一组数据，说明此组数据情况下所成像的性质及应用．

Answer

（1）探究凸透镜成像的规律，说明凸透镜能成像，成像的特点，以及成像特点跟什么因素有关．
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜，会聚在主光轴上上一点，这点是凸透镜的焦点．光心到焦点的距离是凸透镜的焦距．光线会聚焦点之前和之后都不是最小最亮的点．
（3）进行实验时，应把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，点燃蜡烛，并要调整凸透镜和光屏，使它们的中心和蜡烛的中心大致在同一高度，是为了烛焰的像呈在光屏的中央．
（4）利用数学描点法，描出物距和像距的对应点，用光滑的曲线连接起来．
凸透镜成像的四种情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．
根据 u=v=2f 求出焦距．
【解析】
（1）探究凸透镜成像规律，前提是凸透镜已经成像，通过实验探究成像的特点：倒立或正立，放大或缩小，实像或虚像，成像的特点跟物距的关系等．
（2）凸透镜正对阳光，光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点，该点是凸透镜的焦点，在焦点左右的光点不是最小最亮的，测量的焦距偏大或偏小．
（3）蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，并且使它们的中心和蜡烛的中心大致在同一高度，是为了烛焰的像呈在光屏的中央．
（4）①在图象中描出（60，12）、（50，12.5）、（40，13.3）、（30，15）、（20，20）、（15，30）、（13.3，40）、（12.5，50）、（12，60），用光滑的曲线连接起来．

②根据u=v=2f，时，成倒立、等大的实像，所以 20cm=2f，所以f=10cm．
③当u=60cm，v=12cm时成倒立、缩小的实像，
当u=20cm，v=20cm时成倒立、等大的实像，
u=12cm，v=60cm时成倒立、放大的实像．
故答案为：（1）C；（2）D；（3）使像成在光屏中心；
（4）①图象如上图；②10cm，当u=v=2f，时，成倒立、等大的实像；③u=60cm，v=12cm时成倒立、缩小的实像（答案不唯一）．