Question

小明在探究物距一定时，凸透镜成像的像距与焦距的关系实验中，所用的实验装置如图所示．
（1）实验用的发光体是由几个发光二极管做成的“F”，而不是蜡烛．你认为用发光二极管做实验比用蜡烛做实验的好处是______．（写出一点即可）
（2）实验时，要调节发光体“F”、凸透镜和光屏三者的中心大致在______上．
（3）记录的实验数据如下表．

次数	物距u/cm	焦距f/cm	像距v/cm
1	15	5	7.5
2		8	17.5
3		10	29.5

分析表中数据可知：在物距一定时，凸透镜的焦距越大，像距______．
（4）实验中，凸透镜三次成像都是______（选填“实”或“虚”）像；第______次实验所成的像最大．

Answer 1

解：（1）发光二极管比烛焰的亮度更大、更环保，更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反．同时蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全．火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会．
（2）在凸透镜成像规律中，要遵循“三心同高”，即“F”的中心、凸透镜光心、光屏中心，所以要让中心在同一个高度上．
（3）分析表中的数据可以看出，物距一定时，凸透镜的焦距越大，像距越大．
（4）根据凸透镜成像的规律，在换用焦距更大的凸透镜时，其实是减小了物距，所以像距增大，成的像也会更大．物距始终大于焦距，所以成的像都是实像，而且第3次的像最大．
故答案为：（1）亮度更大（不受风的影响，不会象蜡烛一样会烧短等）；
（2）同一高度；
（3）越大；
（4）实；3．
分析：（1）要解决此题，需要分析二极管与烛焰的区别：二极管比烛焰的亮度更大，并且形状更特别，在研究时更容易理解倒立实像的含义．并且二极管发光比较环保安全．
蜡烛在燃烧时会消耗而变短，同时遇到风会晃动．
（2）在凸透镜成像的实验中，“F”、光屏的中心和透镜的中心应大致在同一高度．
（3）在解决此题时，需要仔细分析透镜焦距的变化和像距的变化．
（4）掌握凸透镜成像的规律，知道物距越小，像距越大，成的像也越大．
点评：此题是探究凸透镜成像的规律实验，与以往不同，换用了二极管做光源，在分析时要注意找到二极管比烛焰优越的地方．同时考查了学生根据实验数据得出结论的能力，要认真分析各物理量的变化情况，找出其中的联系．