Question

10．在探究凸透鏡成像規(guī)律時，小明用9個紅色的發(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，實驗使用的凸透鏡焦距為10cm，實驗裝置如圖甲所示．

（1）實驗時，首先調節(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）移動光屏后，在光屏上成一個清晰的像，小明把近視眼鏡放在凸透鏡左側，要在光屏上重新成一個清晰的像，應把光屏向右邊移動．
（3）凸透鏡固定在光具座零刻度線上，小明將光源移至40cm時，在光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的實（選填“實”或“虛”）像；如果小明將光源移至8cm刻度時，他通過凸透鏡看到光源的正立（選填“倒立”或“正立”）、放大的虛像．
（4）同學們對小明使用的實驗裝置進行如下評價，其中錯誤的是D
A．與燭焰相比，實驗使用的光源不會晃動，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尺的中央，可直接測出物距和像距
D．若凸透鏡的焦距未知，則利用此實驗裝置不能測量凸透鏡焦距
（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驗時，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，對光線具有發(fā)散作用；
（3）根據(jù)物距和焦距的關系進行判斷．
（4）①在凸透鏡成像實驗中，燭焰的形狀會受風的影響，并且燭焰和像的大小關系不容易確定；
實驗中用發(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�。�
③測量焦距的方法：根據(jù)焦距的定義，讓平行光照射凸透鏡，會聚到焦點，由焦點到凸透鏡的距離就是焦距；根據(jù)物距等于2f時成等大的實像，當實像和物相等時，此時像距、物距都等于2倍焦距．
（5）凸透鏡成像時，像與物上下、左右均倒（是互換的），f＜u＜2f時，成倒立放大的實像．

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，對光線具有發(fā)散作用，所以像將遠離透鏡，應將光屏向右邊移動；
（3）凸透鏡焦距為10cm，光源移至40cm時，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
光源移至8cm刻度時，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，可調節(jié)物距及像距，當成等大的實像時，物距便等于2倍焦距，這樣可以測出凸透鏡的焦距，故D錯誤；
（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，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； 正立；
（4）D；
（5）C．

點評 此題是探究凸透鏡成像實驗，用發(fā)光二極管來代替蠟燭實驗，更具有優(yōu)越性．掌握實驗中應注意的問題、透鏡成像特點與物距、像距的關系是解決問題的關鍵．