Question

（2012?金山區二模）某小組同學在做“驗證凸透鏡成像規律”的實驗中，選取兩個不同的凸透鏡（f₁=10厘米，f₂=12厘米），同一發光體、光屏和光具座等進行實驗，他們分別用兩個凸透鏡進行三組實驗，第二次實驗時，卻始終無法在光屏上找到像，而當撤去光屏，發現透過凸透鏡卻能看到像，于是他們將成像情況記錄在表二中，實驗步驟和操作均正確，并將每次實驗的物距u、像距v以及所成像的大小情況等分別記錄在表一、二、三中．
            表一  f₁=10厘米                     表二    f₁=10厘米                    表三    f₂=12厘米．

實驗 序號	物距u （厘米）	像距v （厘米）	成像 情況	實驗 序號	物距u （厘米）	像距v （厘米）	成像 情況	實驗 序號	物距u （厘米）	像距v （厘米）	成像 情況
1	15.0	30.0	放大	4	8.0	/	很大	7	15.0	60.0	放大
2	20.0	20.0	等大	5	6.0	/	較大	8	24.0	24.0	等大
3	24.0	17.0	縮小	6	4.0	/	稍大	9	60.0	15.0	縮小

（1）分析比較實驗序號

1與7（或3與8）

 數據中的物距u與像距v變化關系及相關條件，可得出的初步結論是：不同凸透鏡成實像時，物距相同，像距隨焦距的增大而增大．
（2）分析比較表一或表三中的物距u與像距v變化關系及成像情況，可得出的初步結論是：

當凸透鏡成實像時，像距及所成的像隨物距的增大而減小

．
（3）分析比較表二中物距u和焦距f變化關系及成像情況，可得出的初步結論是：

當物距小于焦距時，成放大的虛像，且虛像的大小隨物距的減小而減小

．
（4）進一步分析比較表一和表三中的數據，分析比較物距、像距、焦距變化關系與成像情況，可歸納得出初步的結論是

凸透鏡成實像時，物距與像距之和等于4倍焦距時，能成等大的像

．

Answer 1

分析：（1）要得出“不同凸透鏡成實像時，物距相同，像距隨焦距的增大而增大”必須保證數據中的物距相同，透鏡的焦距不同，比較像距和焦距的關系；
（2）比較表一或表三中的物距u與像距v變化關系及成像情況，找出相同因素和不同因素，結合像和像距的大小得出相應的結論；
（3）分析比較表二中物距u和焦距f變化關系及成像情況，找出虛像大小與物距大小的關系；
（4）分析比較表一和表三中的數據，得出物距、像距、焦距變化關系與成像情況的關系．

解答：解：（1）分析比較1與7（或3與8）數據發現：凸透鏡的焦距不同，成實像時，盡管物距相同，但是焦距大的，像距也大．
故答案為：1與7（或3與8）．
（2）分析比較表一或表三中的物距u與像距v變化關系及成像情況，發現：成的都是實像時，物距越大，像距反而越小，因此得出的結論是：當凸透鏡成實像時，像距及所成的像隨物距的增大而減小．
故答案為：當凸透鏡成實像時，像距及所成的像隨物距的增大而減小．
（3）分析比較表二中物距u和焦距f變化關系及成像情況，物距小于焦距，成的都是虛像，像是放大的，物距越小，像越小，因此得出的結論是：當物距小于焦距時，成放大的虛像，且虛像的大小隨物距的減小而減小．
故答案為：當物距小于焦距時，成放大的虛像，且虛像的大小隨物距的減小而減小．
（4）進一步分析比較表一和表三中的數據，分析比較物距、像距、焦距變化關系與成像情況，成實像時，物距與像距之和等于4倍焦距時，所成的像是等大的．
故答案為：凸透鏡成實像時，物距與像距之和等于4倍焦距時，能成等大的像．

點評：此題是探究凸透鏡成像的規律，考查了學生通過數據分析、歸納、總結結論的能力，這種考查對于學生來講是有一定難度的，要求認真分析，通過數據找出新的規律，需要有敏銳的觀察能力和系統的歸納總結能力．