Question

16．在“凸透镜成像规律”的实验中，各组使用焦距相同的凸透镜进行试验：
（1）小华所在的小组实验操作规范、测量准确，该小组实验记录如表：

实验序号	物距	像距	像的性质
1	12.00	24.00	倒立、放大、实像
2	16.00	16.00	倒立、等大、实像
3	20.00	13.33	倒立、缩小、实像
4	30.00	10.91	倒立、缩小、实像

请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f=8cm．
（2）小华所在的小组通过观察实验现象得出了这样的结论：
凸透镜在不同条件下，所成的像有大小之分，二倍焦距是凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点．
（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，当凸透镜位置不动，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，光屏应向靠近（远离/靠近）凸透镜方向移动适当距离．
（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12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm．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光屏上没有成清晰的像就进行了测量．

Answer 1

分析 （1）知道当物距等于2倍焦距时，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）根据成缩小和放大的实像以及等大的实像时物距与焦距之间的关系．最后根据分析得出结论．
（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律，特别是像距与物距的关系：物近像远像变大，物远像近像变小．
（4）要解决此题，需要知道确定像的位置．在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止．

解答 解：（1）由第二次实验可知，当物距等于16.00cm时，像距也等于16.00cm，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=8.00cm．
（2）由凸透镜成像规律可知，u＞2f时，成倒立、缩小的实像，当u=2f时，成倒立、等大的实像，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，所以二倍焦距是凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点．
（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．
（4）像的位置应该是像最清晰的位置．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：（1）8；（2）二倍焦距；（3）靠近；（4）光屏上没有成清晰的像就进行了测量．

点评 此题主要考查了凸透镜成像的规律，同时考查了学生根据数据得出结论的能力．在分析时要注意成像的特点与物距的关系，通过比较与焦距的关系，得出结论