Question

10．在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，小明用9個(gè)紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源，又用同樣的白色方格板做成光屏，實(shí)驗(yàn)使用的凸透鏡焦距為10cm，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央．
（2）移動(dòng)光屏后，在光屏上成一個(gè)清晰的像，小明把近視眼鏡放在凸透鏡左側(cè)，要在光屏上重新成一個(gè)清晰的像，應(yīng)把光屏向右邊移動(dòng)．
（3）凸透鏡固定在光具座零刻度線上，小明將光源移至40cm時(shí)，在光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的實(shí)（選填“實(shí)”或“虛”）像；如果小明將光源移至8cm刻度時(shí)，他通過(guò)凸透鏡看到光源的正立（選填“倒立”或“正立”）、放大的虛像．
（4）同學(xué)們對(duì)小明使用的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下評(píng)價(jià)，其中錯(cuò)誤的是D
A．與燭焰相比，實(shí)驗(yàn)使用的光源不會(huì)晃動(dòng)，光屏上所成的像比較穩(wěn)定
B．光源鑲嵌在白色方格板上，用同樣的白色方格板做光屏，便于比較像與物的大小
C．零刻度線刻在光具座標(biāo)尺的中央，可直接測(cè)出物距和像距
D．若凸透鏡的焦距未知，則利用此實(shí)驗(yàn)裝置不能測(cè)量凸透鏡焦距
（5）光源“F”放在15cm處，其大小如圖乙所示，凸透鏡固定在光具座零刻度線上．如果用遮光罩將凸透鏡的上半部分罩住，則光屏上所成的像是C．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）近視鏡是凹透鏡，對(duì)光線具有發(fā)散作用；
（3）根據(jù)物距和焦距的關(guān)系進(jìn)行判斷．
（4）①在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，燭焰的形狀會(huì)受風(fēng)的影響，并且燭焰和像的大小關(guān)系不容易確定；
實(shí)驗(yàn)中用發(fā)光二極管做光源，這樣成的像比較穩(wěn)定，并便于比較像與物體的大�。�
②像和物到凸透鏡的距離分別為像距和物距，若將凸透鏡放在0刻線處，可以從光具座直接讀出像距和物距的大小；
③測(cè)量焦距的方法：根據(jù)焦距的定義，讓平行光照射凸透鏡，會(huì)聚到焦點(diǎn)，由焦點(diǎn)到凸透鏡的距離就是焦距；根據(jù)物距等于2f時(shí)成等大的實(shí)像，當(dāng)實(shí)像和物相等時(shí)，此時(shí)像距、物距都等于2倍焦距．
（5）凸透鏡成像時(shí)，像與物上下、左右均倒（是互換的），f＜u＜2f時(shí)，成倒立放大的實(shí)像．

解答 解：（1）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）近視鏡是凹透鏡，對(duì)光線具有發(fā)散作用，所以像將遠(yuǎn)離透鏡，應(yīng)將光屏向右邊移動(dòng)；
（3）凸透鏡焦距為10cm，光源移至40cm時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
光源移至8cm刻度時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）A、發(fā)光二極管作為光源與燭焰相比，像更穩(wěn)定，故A正確；
B、用同樣的白色方格板做光屏，便于比較像與物的大小，故B正確；
C、零刻度線刻在光具座標(biāo)尺的中央，這樣可以直接從光具座讀出物距和像距，故C正確；
D、若凸透鏡的焦距未知，可調(diào)節(jié)物距及像距，當(dāng)成等大的實(shí)像時(shí)，物距便等于2倍焦距，這樣可以測(cè)出凸透鏡的焦距，故D錯(cuò)誤；
（5）用遮光罩將凸透鏡的上半部分罩住，只能影響像的亮暗，不影響像的性質(zhì)，光源“F”放在15cm處，物距處于一倍和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像，與原物體相比，上下顛倒、左右相反，故選C．
故答案為：（1）使像成在光屏的中央；
（2）右；
（3）實(shí)； 正立；
（4）D；
（5）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，用發(fā)光二極管來(lái)代替蠟燭實(shí)驗(yàn)，更具有優(yōu)越性．掌握實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題、透鏡成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵．