Question

（1）李明小組在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)前，首先要利用

 

和

 

測(cè)出一凸透鏡的焦距．做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使像能成在光屏的中央，應(yīng)先調(diào)節(jié)好

 

和

 

的高度，使它們的中心跟

 

的中心大致在同一高度．
（2）實(shí)驗(yàn)中，他們選用一個(gè)焦距為10cm的凸透鏡．用一燭焰放在距此凸透鏡左側(cè)22cm處，則通過透鏡可以成一個(gè)

 

（選填“放大”或“縮小”）、

 

（選填“正立”或“倒立”）的

 

（選填“實(shí)”或“虛”）像．
（3）實(shí)驗(yàn)中，他們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)物距在10cm＜u＜20cm之間取不同數(shù)值時(shí)，雖然都成放大的像，但像的大小并不相同．于是他們對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行研究，探究過程如下：
（A）他們提出“像大小與什么因素有關(guān)”的探究課題．
（B）李明提出“像的大小可能與物距有關(guān)”．
（C）他們作如下設(shè)計(jì)：選用一個(gè)焦距為10cm的凸透鏡，選用市售圣誕音樂賀卡中的紅色發(fā)光二極管作為物體，物距從11cm開始，每隔1cm選取一數(shù)據(jù)記錄點(diǎn)．
（D）量出紅色發(fā)光二極管的高度（即物體的大小）．
（E）實(shí)驗(yàn)中，分別取物距為11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cm、17cm、18cm、19cm，在光屏上出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管最清晰的像時(shí)，測(cè)量像的高度，并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)．
（F）通過查閱資料，他們認(rèn)識(shí)到物理學(xué)中用“線放大率”來表示物體成像時(shí)的放大倍數(shù)．“線放大率”定義為“像的高度（用字母L表示）與物體的高度（用字H母表示）的比值”．
（G）算出所記錄數(shù)據(jù)中不同物距時(shí)的像的“放大率”，并由此得出相應(yīng)結(jié)論．
根據(jù)以上探究過程，完成下列問題：
①科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下要素：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作等．
與上述過程中（A）步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是

 

．
與上述過程中（C）步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是

 

．
②根據(jù)（F）步驟中對(duì)“線放大率”的定義，寫出“線放大率”公式的數(shù)學(xué)表達(dá)式．“線放大率”用字母M表示，則M=

 

．
③請(qǐng)你幫李明小組設(shè)計(jì)一個(gè)用來記錄并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．

Answer 1

分析：（1）平行光經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚在焦點(diǎn)，由焦點(diǎn)到凸透鏡的距離等于凸透鏡的焦距；
為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度；
（2）物距大于2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（3）掌握探究過程中：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作的含義．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)前，首先要利用平行光源和刻度尺測(cè)出一凸透鏡的焦距．
為了使像能成在光屏的中央，應(yīng)先調(diào)節(jié)好凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心跟燭焰的中心大致在同一高度．
（2）由題意知，焦距為10cm，物距為22cm，大于2f，所以此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像；
（3）①（A）他們提出“像大小與什么因素有關(guān)”的探究課題，應(yīng)屬于提出問題的過程；
（C）應(yīng)屬于制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程；
②根據(jù)題意，線放大率等于像的高度與物體的高度的比值，則M=

L

H

；
③根據(jù)上述分析，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量物距、像距、物高、像高，并要有像的大小及像距與物距的比值、像高與物高的比值兩項(xiàng)，表格如下所示：

物距（cm）	物體高度（cm）	像距（cm）	像的高度（cm）	像距/物距	像高/物高
11
12
13
14
15
16
17
18
19

故答案為：（1）平行光源；刻度尺；凸透鏡；光屏；燭焰；（2）縮��；倒立；實(shí)；（3）①提出問題；制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；②

L

H

；③見上表．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了凸透鏡焦距的測(cè)量及成像規(guī)律的掌握和應(yīng)用，同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過程的掌握及實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)表格在各個(gè)實(shí)驗(yàn)中都會(huì)應(yīng)用到，既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)，要確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托铚y(cè)量的物理量，判斷表格中所填的內(nèi)容．