某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现:当发光物体与光屏之间的距离L确定时,将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中,有时能在光屏上成两次清晰的像,有时只能成一次清晰的像,有时不能在光屏上成像.为了研究产生这些现象的条件,该小组同学进行实验,并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中.
凸透镜 焦距 f (cm) | 实验序 号 | 物屏 距离L (cm) | 第一次成像 | 第一次成像 |
物距 u(cm) | 像距 v (cm) | 像的 大小 | 物距u′ (cm) | 像距v′(cm) | 像的 大小 |
10 | l | 49 | 14 | 35 | 放大 | 35 | 14 | 缩小 |
2 | 45 | 15 | 30 | 放大 | 30 | 15 | 缩小 |
3 | 40 | 20 | 20 | 等大 | 不能在光屏上第二次成像 |
4 | 35 | 不能在光屏上成像 |
15 | 5 | 80 | 20 | 60 | 放大 | 60 | 20 | 缩小 |
6 | 64 | 24 | 40 | 放大 | 40 | 24 | 缩小 |
7 | 60 | 30 | 30 | 等大 | 不能在光屏上第二次成像 |
8 | 55 | 不能在光屏上成像 |
(1)分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)的第一次成像数据中像距v物距u的变化关系及相关条件,可得出的结论:______;
(2)分析比较实验序号1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件,可得出的结论:同一凸透镜,当______一定,移动凸透镜能在光屏上成两次像时,______;
(3)继续分析比较表格是物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象,可得出的结论:在______条件下,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像.
答案:
分析:根据凸透镜成像规律,物体在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,物距越小,像距越大,实像越大,
当物距大于二倍焦距,像距介于二倍焦距与一倍焦距之间时,所成的像是缩小的,
当物距与像距相同且都等于二倍焦距时,所成的像是等大的,
当物距介于二倍焦距与一倍焦距之间,像距大于二倍焦距时,所成的像是放大的.
解答:解:(1)通过图表所示,物距越小,而像距越大,故答案为:同一凸透镜,成实像时,像距V随物距U的增大而减小;
(2)在图表中,物屏距离不变,而物距与像距交换,此时都能在光屏上成像,故答案为:物屏距离L,第一次成像的物距是第二次成像的像距.
(3)由图表中可推算出只有序号1、2、5、6实验中,才可在屏上成两次像,故答案为:物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距.