Question

【題目】小華利用透鏡做了以下光學(xué)實(shí)驗(yàn)：

(1)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中（如圖甲所示），小華將蠟燭由距透鏡 150cm 處移至距透鏡 100cm 處的過程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為 7cm。透鏡的焦距約為_____cm。小華運(yùn)用這種方法測出來的焦距__________（選填“大于”“小于或“等于”）實(shí)際焦距；

(2)查閱資料后小華發(fā)現(xiàn)，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像高大小與焦距、物距等因素有關(guān)， 為進(jìn)一步探究，她將 5cm 高的發(fā)光體作為光源，另取兩個(gè)焦距不同的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的幾組數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	焦距 f/cm	物距 u/cm	像距 v/cm	物高 l/cm	像高 h/cm
1	f1	35	14	5	2
2		30	15	5	2.5
3		20	20	5	5
4		15	A	5	B
5	5	30	6	5	1
6		15	7.5	5	2.5
7		10	10	5	5
8		6	30	5	25

分析表中數(shù)據(jù)可知：焦距 f1 為__________cm，表格中 A處數(shù)據(jù)應(yīng)為__________cm，表格中 B處數(shù)據(jù)應(yīng)為 ____cm；

(3)小明想利用焦距 40cm 的凸透鏡甲和焦距 18cm 的凸透鏡乙制作模型照相機(jī)，通過模型照相機(jī)觀察遠(yuǎn)處同一物體時(shí)，為了能在光屏上看到更大的像，應(yīng)該選擇 ____（選填“甲”或“乙”）凸透鏡。

Answer 1

【答案】7 大于 10 30 10 甲

【解析】

(1)[1]蠟燭由距透鏡 150cm 處移至距透鏡 100cm 處的過程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為7cm，此時(shí)物距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距接近焦距，故焦距約為7cm。

[2]根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律知

即

故

故小華運(yùn)用這種方法測出來的焦距大于實(shí)際焦距。

(2)[3]由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)物距等于20cm，像距等于20cm，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像，故

解得

[4]由2、4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和根據(jù)光路可逆知，第2次實(shí)驗(yàn)像距等于第4次實(shí)驗(yàn)的物距，故第2次實(shí)驗(yàn)物距應(yīng)等于第4次實(shí)驗(yàn)的像距，故A處數(shù)據(jù)為30。

[5]根據(jù)像的放大倍數(shù)與物距、像距的關(guān)系知

此時(shí)，所成的像放大了2倍，故B處的數(shù)據(jù)為

(6)[6]由2、5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析知，在物距相同，觀察同一目標(biāo)，焦距越大，所成的像越大，故應(yīng)選擇甲凸透鏡。