1、题型一：光学数据表格例1.（）某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们在光具座上先固定焦距为的凸透镜，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，并将相应的像距v记录在表一中。然后他们换用焦距为的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究物距u和像距v之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。（已知） 表一（凸透镜的焦距为）实验序号10.2000.2000.04001.005.005.0020.3000.1500.04500.503.336.6730.5000.1250.
2、06250.252.008.00表二（凸透镜的焦距为）实验序号40.2000.3000.06001.505.003.3350.3000.2000.06000.673.335.0060.5000.1580.07900.322.006.33（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：_。（2）分析比较实验序号_数据中的物理u与像距v的关系及相关条件，可得出的初步结论是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。（3）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。 （a）_；（b）
3、_。【考点】研究凸透镜成像规律：【解析】（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）中的数据可得出物距u与像距v的初步关系是：物距增大，像距减小，但是注意前提是必须写出“当凸透镜的成实像时”，否则后面的结论就不对了。（2）从结论可以看到“不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大”所以应该是找物距相同，但焦距不同的数据，从表一和表二中可以看到是：实验序号1、4或2、5或3、6；（3）将表中最后两列相加发现：物距的倒数与像距倒数和为定值，且焦距越大，像距和物距的倒数和越小。【答案】（1）同一凸透镜，当它成实像时，像距随物距的增大而减小（2）1与4（或2与5，或3与6）（3
4、）（a）表一或表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：同一凸透镜，当它成实像时，物距的倒数与像距的倒数之和是一个定值（b）表一和表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距的倒数与像距的倒数之和是不同的，且随焦距的增大而减小【教学建议】本题考查凸透镜成像规律，难点是第三问，通过数据找出新的规律，需要有敏锐的观察能力和系统的归纳总结能力关于凸透镜成像规律的实验表格题一直是一个难点，学生知道的关于的凸透镜成像规律的公式很少，可以记住本题中的：，也可以再变形为：。例2.（）如图1所示，小李和小华分别用甲、乙凸透镜正对着前方的一支点燃的蜡烛，当凸透镜在
5、A、B、C三个位置时，他们透过凸透镜观察到的烛焰的像如表一所示。 根据看到的现象他们猜想：凸透镜所成像的性质可能与物距和 有关。为了进一步验证他们的猜想，小李和小华分别选用不同的凸透镜，并按图2所示安装调整好器材后进行了多次实验，每次都在光屏上得到发光体清晰的像，测量并记下相应的物理量，记录数据如表二和表三所示。表二：焦距10厘米 表二：焦距15厘米（1） 分析比较实验序号2或3或4或7或8中物距与焦距的大小关系及相关条件，可得出的初步结论是： ，物体经凸透镜能成缩小的实像。（2） 分析比较实验序号1、2、3与4（或5、6、7与8）中第二、三、五列数据的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：
6、同一物体经同一凸透镜成实像时， 。（3）分析比较实验序号1与5，（或2与6，或3与7，或4与8）中数据及相关条件，可得出的初步结论是： 。（4）根据上述实验结果可以判断：表一中甲凸透镜的焦距 乙凸透镜的焦距。（选填“大于”、“等于”或“小于”）【考点】凸透镜成像规律【解析】首先给学生复习一下：（1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（2）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：u2f，成倒立、缩小的实像。2fuf，成倒立、放大的实像。uf，成正立、放大的虚像。（3）实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接。【答案】凸透镜的焦距（
7、1）物距大于两倍焦距（2）物距越大，像距越小，像越小（3）同一物体经不同的凸透镜成实像时，物距相同，焦距越大，像距越大，成的像越大 （4）大于【教学建议】熟练掌握凸透镜成像规律，同时理解物距、像距、焦距和成像情况四者之间的关系，如果有了任何两者之间的关系时，一定可以判断出另外两个的情况。重点训练学对规律的理解和灵活运用，不要死记硬背。例3.（）某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们使光从空气斜射入水中，按表一中的入射角i依次进行了三次实验，并将相应的折射角r记录在表一中。然后他们使光从空气斜射入玻璃中，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究
8、入射角i和折射角r之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。（1）分析比较实验序号_数据中的入射角i与折射角r变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：光从空气斜射入其它介质，折射角随入射角的增大而增大。（2）分析比较每一次实验数据中的入射角i与折射角r的大小关系及相关条件，可得出的初步结论是： _。（3）分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）数据中的入射角i与折射角r的关系及相关条件，可得出的初步结论是： _。（4）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。（a）分析比较_；（b）分析比较_。【考点】光的折射规律【解析】（1）
9、由表中的数据分析可知：入射角由23增加到51，折射角由17.5增加到36.9，折射角随着入射角的增大而增大；（2）折射角随着入射角的增大而增大，而且折射角总小于入射角；（3）当入射角相同时，玻璃和水对光线的折射本领不同，玻璃的折射角更小；（4）结合表格中数据，比较玻璃中和水中折射角的关系。光从空气斜射入同一种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一个定值。【答案】（1）1、2与3（或4、5与6）（2）光从空气斜射入其它介质时，折射角总是小于入射角（3）光从空气斜射入其它介质，当入射角相同时，玻璃中的折射角较水小（4）（a）表一或表二中入射角和折射角的正弦两列数据及相关条件，可初步得出的结论
10、是：光从空气斜射入同一种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一个定值；（b）分析比较表一或表三中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一发光体通过凸透镜成实像，当像距与物距的比值不同时，像的高度是不同的，且比值越大，像越高【教学建议】任何一个物理规律的得出，都要经过提出问题、实验探究、分析数据、得出结论的探究过程，并且要经过大量事实的再验证，荷兰学者斯涅尔在研究折射角r与入射角i有什么定量关系问题经过了以上的探究过程，在以后的学习与生活中又用以上科学的态度去研究问题。同时知道，本题的一个结论是：两种不同介质之间有相对折射率，当光从介质1射入介质2发生折射时，入射角1与折射角2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率，即“相对折射率”，所以光从空气斜射入同一种介质时，入射角的正弦与射角的正弦的比值是一个定值；射入不同介质时这个比值不同。
