Question

【題目】如圖a所示為“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置圖，實驗時首先利用太陽光測出了凸透鏡的焦距f．請你認真思考下面的四種實驗設計方案，并回答問題．

甲：分別把點燃的蠟燭放在一倍焦距f 和二倍焦距2f 處，調整光屏到凸透鏡的距離，觀察并記錄在屏上能否成像及成像特點，得出凸透鏡成像的規(guī)律．

乙：除甲中的做法外，把蠟燭放在大于2f 的某一位置和大于f、小于2f的某一位置，觀察并記錄對應的成像情況，得出凸透鏡成像的規(guī)律．

丙：除甲中的做法外，把點燃的蠟燭從較遠處逐漸移近凸透鏡，通過不斷調整光屏與凸透鏡的距離，觀察并記錄在屏上能否成像及成像的特點，包括觀察所成的像隨蠟燭位置變化而變化的趨勢，得出凸透鏡成像的規(guī)律．

丁：與丙不同的是，將蠟燭從靠近凸透鏡的位置逐漸遠離，其它步驟相同．

（1）以上四種方案中，合理的方案有_____________（選填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）；

（2）某小組記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關系的圖象，如圖b所示．由圖象可知，當u=15cm時，在光屏上能得到一個____________像；把物體從距凸透鏡10cm處移動到30cm處的過程中，像的大小變化情況是________，像距的變化情況是__________（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

（3）某小組用兩支點燃的蠟燭進行實驗，蠟燭、凸透鏡和光屏分別置于如圖c所示位置，兩支蠟燭的連線AB與過凸透鏡的中線垂直，則光屏上C、D兩處所成像的大小__________（選填“相等”或“不相等”）；用一塊厚紙板擋住A處的燭焰，在光屏上_________（選填“C”或“D”）處仍能得到一個清晰的像．

Answer 1

【答案】 丙、丁 倒立放大的實 變小 變小 相等 C

【解析】（1）為了有條理的解決問題，需要明確實驗的目的，合理的設計實驗方案，動手操作實驗時，應該有一定的規(guī)律，由遠變近或由近變遠．所以丙、丁正確．

（2）①如圖， ，所以凸透鏡的焦距：f=10cm．

②當u=15cm時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．

③蠟燭從距凸透鏡10cm處移到30cm處的過程中，物距大于焦距凸透鏡成實像，凸透鏡成實像時，物距增大，像距變小，像變小．

（3）兩支蠟燭的連線AB與過凸透鏡的中線垂直，可知兩支蠟燭的物距相同，則由凸透鏡成像規(guī)律可知，光屏上C、D兩處所成像的大小相等；根據光線過光心不改變方向，蠟燭A經凸透鏡在D點成像，蠟燭B經凸透鏡在C點成像，當一塊厚紙板擋住A處的燭焰，蠟燭A的光線不能射向凸透鏡，蠟燭B還能經凸透鏡在C位置成像．

故答案為：（1）丙、丁；（2）倒立放大的實；變小；變小；（3）相等；C．