Question

9．小明小组和小华小组分别用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律．请回答下列问题：
（1）在探究“凸透镜成像规律”时，提出的探究问题应该是C
A．凸透镜对光是否有会聚作用       
B．凸透镜对光是否有发散作用
C．凸透镜成各种不同的像时，物距、焦距、像距间应满足什么条件
D．凸透镜能否成虚像
（2）探究“凸透镜成像规律”实验中，蜡烛经凸透镜所成像的情况与B有关
A．物体到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离
B．凸透镜的焦距和物体到凸透镜的距离
C．凸透镜的焦距和物体到光屏的距离  
D．凸透镜的焦距和光屏到凸透镜的距离
（3）由图可知，凸透镜的焦距是15cm．实验时，应使烛焰、光屏的中心大致在同一高度上．小明小组调整好三者中心的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．原因可能是蜡烛放在焦点之内．（写出一个原因即可）
（4）如图所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰放大的烛焰实像，则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的c点上，此成像特点可应用在投影仪机上．

（5）根据表中数据，完成下列问题：
从表中的数据可以看出，当像距小于物距时，像高与物高的比值小于1（大于/小于），小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系．他的结论是像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．

实验次数	物距 u/cm	像距 v/cm	物高 l/cm	像高 h/cm
1	60	18	5	1.5
2	45	22.5	5	2.5
3	30	30	5	5
4	22.5	45	5	10
5	18	60	5	16.5

Answer 1

分析 （1）根据探究的实验目的，提出问题，进行合理的猜想，从而确定探究问题；
（2）光屏成呈现的像是实像，凸透镜在一倍焦距以外成实像，一倍焦距以内成虚像；
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；
（3）凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离；在凸透镜成像规律实验中，须将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，以便使像成在光屏的中心，便于观察；
当物体放在在焦点处或焦点内时，都不能在屏上成像；
（4）物体通过凸透镜成倒立放大的实像的条件是：物距介于1倍焦距与2倍焦距之间；
（5）求出像距小于物距时，像高与物高的比值；
计算像高与物高的比值，以及像距与物距的比值，然后找出两个比值之间的关系．

解答 解：
（1）探究“凸透镜成像规律”，首先提出问题：成像情况是如何变化，变化的原因是什么？
那么可进行猜想，如：①物体离凸透镜的距离，②光屏离凸透镜的距离；
③什么时候成正立的像，什么时候成倒立的像等…．
所以可以提出的探究问题应该是：像的虚实、大小、正倒跟物距的关系是什么．
故C符合题意；
（2）根据凸透镜的成像规律可知：像距大于物距，所以此时在光屏上成倒立、放大的实像；
要使成的像更大，可减小物距，因此应将凸透镜向蜡烛移动；
物距的变化可引起像的大小变化，可见凸透镜所成的像与物距有关．
故B符合题意；
（3）根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距f=60cm-45cm=15cm；要使物体通过凸透镜所成的实像位于光屏中央，便于观察，须将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上；
当物体放在焦点之内时会成正立放大虚像，不会呈现在光屏上；
（4）因当物距在1倍与2倍焦距之间时成放大倒立的实像，此时只有c点符合；此成像特点适用于投影仪；
（5）①第1、2次实验，像距小于物距，像高和物高的比值分别是0.3、0.5，所以像高与物高的比值小于1；
②实验1、2、3、4、5像高和物高的比值分别为0.3、0.5、1、2、3.3，实验1、2、3、4、5像距和物距的比值分别为0.3、0.5、1、2、3.3，所以像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．
故答案为：（1）C；（2）B；（3）15；同一高度上；蜡烛放在焦点之内；（4）c；投影仪；（5）小于；像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．

点评 本题主要考查的是凸透镜成像规律的实验及其应用，初中物理中对于像高和物高的比值，像距和物距的比值没有提起，但是本题主要考查学生对数据的处理能力，对实验数据的处理能力，更能考查一个学生，所以中考中这种类型出现的频率比较多，加强这方面的练习．