Question

【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律時，小捷用了9個紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色的板上代替蠟燭作光源，實驗裝置如圖所示：

（1）為了確定凸透鏡的焦距，小捷將凸透鏡正對太陽光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個______（填“亮點”或“亮環(huán)”）為止，測得它與凸透鏡中心的距離為10cm，確定出焦距f=__________（填“5cm”或“10cm”）。

（2）凸透鏡固定在光具座的零刻度線上，小捷將光源移至光具座30cm處后，再移動光屏，至到如圖所示位置，光屏上會出現(xiàn)清晰______（填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像；如果她將光源再遠(yuǎn)離凸透鏡一些，這時光屏應(yīng)向_______（填“左”或“右”）移動，以獲得清晰的實像。

（3）如果將光源移至15cm處，為了能使光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏移到_____cm刻度線處。

（4）他們不用蠟燭，而用由幾個發(fā)光二極管做成“F”字樣的發(fā)光體進行實驗，你認(rèn)為其好處是_____。（寫出一點即可）

Answer 1

【答案】亮點 10 縮小 左 30 可以增加物體的亮度，使成像更清晰

【解析】

（1）平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點。由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距；
（2）當(dāng)物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。成實像時，物距越大，成的像越小，像距也越小；
（3）在折射時，光路是可逆的；
（4）二極管比燭焰的亮度更大，并且形狀更特別，在研究時更容易理解倒立實像的含義。并且二極管發(fā)光比較環(huán)保安全。蠟燭在燃燒時會消耗而變短，同時遇到風(fēng)會晃動。

（1）將凸透鏡正對太陽光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的點，便為焦點。焦點到凸透鏡中心的距離為10cm，所以此凸透鏡的焦距為10cm；

（2）f=10cm， 2f=20cm；凸透鏡固定在光具座的零刻度線上，將光源移至光具座30cm處，此時物距u=30cm＞2f，成倒立、縮小的實像。若將光源遠(yuǎn)離凸透鏡，則物距增大，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可得像距要減小，所以光屏要靠近凸透鏡即向左移動；

（3）由圖知，當(dāng)物距u=30cm時，像距v=15cm，根據(jù)光路可逆，如果將光源移至15cm處，即物距u=15cm，則像距v=30cm，所以為了能使光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏移到30cm刻度線處；

（4）發(fā)光二極管比燭焰的亮度更大、更環(huán)保，更容易看出倒立實像不僅是上下相反、而且是左右相反；同時蠟燭燃燒有火焰，不如發(fā)光二極管安全；火焰在有風(fēng)的時候會晃動，同時蠟燭會越燒越短，而二極管不會。