某小組同學(xué)在做“驗證凸透鏡成像規(guī)律”實驗的過程中發(fā)現(xiàn):當(dāng)發(fā)光物體與光屏之間的距離L確定時,將凸透鏡從發(fā)光物體處緩慢向光屏移動的過程中,有時能在光屏上成兩次清晰的像,有時只能成一次清晰的像,有時不能在光屏上成像。為了研究產(chǎn)生這些現(xiàn)象的條件,該小組同學(xué)進行實驗,并將每次實驗中的相關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在下表中。
凸透鏡焦距f(cm) |
實驗序號 |
物屏距離 |
第一次成像 |
第二次成像 |
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 |
1 |
49 |
14 |
35 |
放大 |
35 |
14 |
縮小 |
2 |
45 |
15 |
30 |
放大 |
30 |
15 |
縮小 |
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 |
縮小 |
6 |
64 |
24 |
40 |
放大 |
40 |
24 |
縮小 |
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)分析比較實驗序號1、2、3(或5、6、7)的第一次成像數(shù)據(jù)中像距v、物距u的變化關(guān)系及相關(guān)條件,可得出結(jié)論:
同一凸透鏡,成實像時,像距v隨著物距u的增大而減小
同一凸透鏡,成實像時,像距v隨著物距u的增大而減小
;
(2)分析比較實驗序號1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像數(shù)據(jù)中物距與像距的關(guān)系及相關(guān)條件,可得出結(jié)論:同一凸透鏡,當(dāng)
物屏之間的距離L
物屏之間的距離L
一定,移動凸透鏡能在光屏上成兩次像時,
第一次成像的物距是第二次成像的像距
第一次成像的物距是第二次成像的像距
;
(3)繼續(xù)分析比較表格中物屏距離L與凸透鏡焦距f的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,可得出的結(jié)論:在
物屏之間的距離大于4倍焦距
物屏之間的距離大于4倍焦距
條件下,移動凸透鏡,可以在光屏上得到一次放大的像和一次縮小的像。