Question

19．小華在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中發(fā)現(xiàn)像高與像距、物距之間有一定的關(guān)系，為了進一步探究，他將5cm長的發(fā)光體放在一個豎直支架上作為光源進行實驗．
（1）實驗開始前，首先在光具座上依次安裝發(fā)光體、凸透鏡和光屏并進行調(diào)節(jié)，使它們的中心在同一高度．
（2）下表是小華同學實驗時記錄的幾組數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	物距u/cm	像距v/cm	物高l/cm	像高h/cm
1	35	14	5	2
2	30	15	5	2.5
3	20	20	5	5
4	15	30	5	10
5	12	60	5	25

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列問題：
①該凸透鏡的焦距為10cm．
②小華通過進一步分析實驗數(shù)據(jù)又得出了像高與物高的比值和像距與物距之間的具體關(guān)系．他的結(jié)淪是像高與物高的比值和像距與物距的比值相等．

Answer 1

分析 （1）為了使像成在光屏中心，應將發(fā)光體、凸透鏡和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度上；
（2）①根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中的物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實像，可求得其焦距．
②根據(jù)5次試驗中像高與物高的比值和像距與物距之間的具體關(guān)系，可得出結(jié)論．

解答 解：（1）為了使像成在光屏中心，實驗開始前，應將發(fā)光體、凸透鏡和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度上；
（2）①由表中第3次實驗的數(shù)據(jù)，物距等于像距，物像等大，可知，此時u=2f=20cm．則f=10cm．即該凸透鏡的焦距為10cm；
②第1次實驗中像高與物高的比值：$\frac{2}{5}$，像距與物距的比值：$\frac{14}{35}$=$\frac{2}{5}$，
第2次實驗中像高與物高的比值：$\frac{2.5}{5}$=$\frac{1}{2}$，像距與物距的比值：$\frac{15}{30}$=$\frac{1}{2}$，
第3次實驗中像高與物高的比值為$\frac{5}{5}$=1；像距與物距的比值是：$\frac{20}{20}$=1，
第4次實驗中像高與物高的比值：$\frac{10}{5}$=2，像距與物距的比值是：$\frac{30}{15}$=2，
第5次實驗中像高與物高的比值：$\frac{25}{5}$=5：像距與物距的比值是：$\frac{60}{12}$=5，則由此可得出結(jié)論：像高與物高的比值和像距與物距的比值相等．
故答案為：（1）同一高度；（2）①10；②像高與物高的比值和像距與物距的比值相等．

點評 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律，其中首先根據(jù)表中信息找出該透鏡的焦距，其次是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析像高與物高的比值和像距與物距之間的具體關(guān)系，這些都是在鍛煉學生處理信息的能力，比起一問一答的題型，有一定的實際意義．