Question

【题目】实验桌上有焦距分别为15cm、10cm的两个凸透镜A、B，还有光屏、F形LED灯（作为物体，如图甲所示）、光具座和刻度尺。某个同学设计实验证明“在物距相同时，凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关”。请你帮他补充完整下面的实验设计。

（1）实验步骤：

①按图乙所示组装器材，将焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻线处，并进行共轴调节。

②将F形LED灯移至20cm刻线处，打开LED灯，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，如图丙所示，用刻度尺测量像高h，并记录。

③_________________________________________________ 。

（2）请画出实验数据记录表格_________________。

（3）请说明如何根据数据判断凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关____________

Answer 1

【答案】 保持透镜和LED灯的位置不变，更换焦距为10cm的凸透镜，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，用刻度尺测量像高h，并记录 比较两次像高，如果像高相等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距无关；如果像高不等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关

【解析】（1）本题目的是设计实验证明“在物距相同时，凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关“，由于所成实像的高度（大小）与物体本身、物距大小均有关系，所以须采用控制变量的方法；

（2）实验表格的设计要求简洁整齐；

（3）根据控制变量法的要求，在物体本身及物距大小相同时，通过比较它们在不同焦距的凸透镜中所成的像的高度，来寻找规律。

解答：（1）依据控制变量法，保持透镜和LED灯的位置不变，更换焦距为10cm的凸透镜，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，用刻度尺测量像高h，并记录；

（2）由题可知，本题采用两种凸透镜，分两次进行，故设计表格如下；

（3）比较两次像高，如果像高相等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距无关；如果像高不等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关

故答案为：(1). 保持透镜和LED灯的位置不变，更换焦距为10cm的凸透镜，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，用刻度尺测量像高h，并记录；

(2).

(3). 比较两次像高，如果像高相等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距无关；如果像高不等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关；