Question

5．某小組同學(xué)學(xué)習(xí)了凸透鏡成像規(guī)律后，繼續(xù)探究物體通過凸透鏡所成實(shí)像的高度與哪些因素有關(guān)，他們把發(fā)光物體A分別放在焦距f為15厘米、10厘米和5厘米的凸透鏡前，按正確的方法安裝和調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，每次都在光屏上得到發(fā)光體清晰的像，測(cè)量并記下相應(yīng)的物距u和像的高度h．記錄數(shù)據(jù)如表一、表二和表三所示．
表一：發(fā)光體A

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	焦距f（cm）	物距u（cm）	像高h(yuǎn)（cm）
1	15	20	18.0
2	15	30	6.0
3	15	45	3.0
4	15	60	2.0

表二：發(fā)光體A

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	焦距f（cm）	物距u（cm）	像高h(yuǎn)（cm）
5	10	20	6.0
6	10	30	3.0
7	10	40	2.0
8	10	60	1.2

表三：發(fā)光體A

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	焦距f（cm）	物距u（cm）	像高h(yuǎn)（cm）
9	5	10	6.0
10	5	15	3.0
11	5	20	2.0
12	5	25	1.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知發(fā)光物體A的高度為6.0厘米．
（2）分析比較表一、表二或表三中數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是同一發(fā)光體同一凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像高隨物距增大而減�。�
（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5、11（2、6或4、8）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出：物體通過凸透鏡所成實(shí)像的高度與凸透鏡焦距的關(guān)系．
（4）進(jìn)一步綜合分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、5、9或3、6、10或4、7、11的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物距和焦距的比值相等時(shí)，同一發(fā)光體通過凸透鏡所成實(shí)像的高度是相同的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出物體在二倍焦距處時(shí)，成的是倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像的大小即為物體的高度；
（2）分析比較表一、表二或表三中數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，找出像高和物距之間的關(guān)系；
（3）利用控制變量法，要研究凸透鏡所成實(shí)像的高度與凸透鏡焦距的關(guān)系，必須控制物距相同；
（4）綜合分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與5與9、3與6與10或4與7與11的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，找出像的高度相同時(shí)，物距和像距的關(guān)系．

解答 解：（1）根據(jù)表中第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，焦距為15cm，物體放在30cm（二倍焦距）處，成的是倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像高為6cm，發(fā)光物體A的高度也為6cm；
（2）分析比較表一、表二或表三中數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，同一發(fā)光體同一凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像高隨物距增大而減��；
（3）要研究凸透鏡所成實(shí)像的高度與凸透鏡焦距的關(guān)系，需控制物距相同，由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、5、11；或2、6；或4、8符合要求；
（4）綜合分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與5與9、3與6與10或4與7與11的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得出，同一發(fā)光體通過凸透鏡所成實(shí)像的高度相同時(shí)，物距和焦距的比值相等時(shí)．
故答案為：（1）6.0； （2）同一發(fā)光體同一凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像高隨物距增大而減��；（3）1、5、11（2、6或4、8）；（4）物距和焦距的比值相等．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查同一物體，同一凸透鏡，像距和物距的比值越大，像越高；同一物體，不同凸透鏡，像距和物距的比值相同時(shí)，像高相同．這個(gè)結(jié)論的總結(jié)對(duì)學(xué)生來講是非常困難的．