Question

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，各组使用相同的焦距的凸透镜进行实验．
（1）小华所在的小组实验操作规范，测量准确，该小组实验记录如下表：

实验序号	物距u/cm	像距v/cm	像的性质
1	14.00	28.00	倒立，放大，实像
2	20.00	20.00	倒立，等大．实像
3	30.00	14.33	倒立，缩小，实像
4	40.00	11.9l	倒立，缩小，实像

请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f=________cm
（2）小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是________．
（3）若烛焰，凸透镜，光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向________（选填“远离”或者“靠近”）凸透镜方向移动适当的距离．
（4）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为14.00cm时，有三个小组所测像距分别为27.00cm，29.00cm，30.00cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是________．

Answer 1

解：
（1）由第二次实验可知，当物距等于20.00cm时，像距也等于20.00cm，并且此时成倒立、等大的实像．
根据凸透镜成像的规律，此时物距、像距都等于2倍焦距．所以f=10.00cm．
故答案为：10.00．
（2）小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，所以此时经过凸透镜的光线将平行于主光轴，所以无论光屏怎样移动，都会在光屏上出现与凸透镜等大的光斑．
故答案为：大小不变的光斑．
（3）烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，物距变大，所以像距应减小，因此光屏应靠近凸透镜．
故答案为：靠近．
（4）像的位置应该是最清晰的位置．各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的．
故答案为：光屏上没有成清晰的像就进行了测量．
分析：（1）当物距等于2倍焦距时，物体通过凸透镜成倒立、等大的实像，此时像距也为2倍焦距．所以在表格中找到成倒立等大实像的情况，便可以根据物距或像距计算出焦距了．
（2）凸透镜对光线有会聚作用，焦点发出的光经凸透镜后平行于主光轴．
（3）物体通过凸透镜成像时像距与物距的关系：物近像远像变大，物远像近像变小．
（4）研究凸透镜成像时要移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像为止，此位置到光心的距离叫像距．
点评：此题主要考查了有关凸透镜成像的运用，需要熟练掌握成像规律的内容；同时考查了凸透镜对光的作用，把物体放到焦点观察像，这也是课本中没有涉及到的问题．另外还考查了像距的测量要求：一定要使光屏上的像最清晰的时候进行测量．