Question

在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）某同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上．但是在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出可能的原因．（写出2个可能原因）
（2）有2个实验小组分别进行了4次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中．请分析以下数据，你能得到什么结论？（写出2个结论）

	第一小组				第二小组
	1	2	3	4	1	2	3	4
凸透镜焦距/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	缩小	较小	放大	放大	缩小	较小	放大	放大
像的虚、实	实像	实像	实像	虚像	实像	实像	实像	虚像

（3）凸透镜的折光能力可能与什么因素有关？请你就此问题作出猜想并通过分析表中数据说明理由．

Answer 1

分析：（1）光屏上得不到烛焰像的情况有三种：①成的像是虚像，虚像是不会成在光屏上的；②成实像，但由于烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度上，虽然成的是实像，但光屏上显示不出来；③不成像，当物体位于焦点上，即u=f时，此时不成像，所以光屏上也得不到烛焰的像．
（2）认真分析成像的特点与物距的关系，在分析的过程中要注意像距与物距的变化关系．同时要将第一组数据与第二组数据做对照．
（3）根据焦距不同的凸透镜成实像时，物距相同时，焦距越长，像距越大，可作出猜想．注意用好控制变量法．

解答：解：（1）物体此时距透镜的距离有可能恰好为一倍焦距，此时物体不成像．所以光屏上没有清晰的像．
物体此时距透镜的距离有可能小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像，由于虚像不是由实际光线会聚而成，所以光屏上也不会有清晰的像．
物体此时的距离即使大于一倍焦距，成实像，若蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上，此时光屏上也不会有清晰的像．故有以下几种可能：
①物体距透镜的距离为一倍焦距，物体不成像；
②物体距透镜的距离小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像；
③蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；
④像的位置在光具座以外等．
故答案为：蜡烛、透镜、光屏不在同一高度；蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内（或焦点上）；像的位置在光具座以外等．
（2）表格中数据可以看出：物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
物距小于焦距，成正立、放大的实像；凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大；
焦距不同的凸透镜成实像时，物距相同，焦距越长（短），像距越大（小）；
1倍焦距外成实像，1倍焦距内成虚像；实像都是倒立的、虚像都是正立的等．
故答案为：物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
物距小于焦距，成正立、放大的实像；凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大．
（3）例如：第一组实验用的是焦距为14cm的凸透镜，第二组用的是焦距为16cm的凸透镜，当物距相同时，焦距越长的凸透镜（f=16cm），像距越大；说明其折光本领越弱；所以说透镜的折光能力与透镜的焦距有关：原因是焦距不同的凸透镜成实像时，物距相同时，焦距越长，像距越大，说明凸透镜的焦距越长（短），折光本领越弱（强）．
故答案为：透镜的折光能力与透镜的焦距有关：原因是焦距不同的凸透镜成实像时，物距相同时，焦距越长，像距越大，说明凸透镜的焦距越长（短），折光本领越弱（强）．

点评：（1）光屏上没有清晰的像，并不一定不成实像，有可能成的实像没有成在光屏上，要注意这个细节．所以为了防止出现这种现象，在实验时首先要调整三者的中心在同一高度上．
（2）此题是探究凸透镜成像的规律，此题通过例举一些实验数据，让学生通过数据总结结论，考查了分析数据得出结论的能力．