Question

17．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，使它們的中心在同一高度上，其目的是使像呈在光屏的中央．
（2）小莉同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，若要使?fàn)T焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)光屏，應(yīng)將光屏向上（上/下）調(diào)節(jié)．
（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)量凸透鏡的焦距
（5）光源“F”放在光具座上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，則下列說(shuō)法中正確的是C
A．光屏上只有F的上半部分放大的像
B．光屏上只有F的下半部分放大的像
C．光屏上會(huì)有F的放大的像，但像的亮度會(huì)變暗．

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央；
（2）燭焰在光屏上的像偏高，若要使?fàn)T焰成像在光屏的中心，應(yīng)將光屏向上調(diào)；
（3）根據(jù)物距和焦距的關(guān)系進(jìn)行判斷；
（4）A．用紅色的發(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，光源不晃動(dòng)，像比較穩(wěn)定．便于觀察像的清晰程度；
B．光源鑲嵌在白色方格板上，用同樣的白色方格板做光屏，有小方格便于比較物像大小關(guān)系；
C．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；
D．可根據(jù)當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí)成等大的實(shí)像判斷焦距的大��；
（5）凸透鏡成像是由于物體發(fā)出的無(wú)數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后匯聚成像，據(jù)此回答．

解答 解：
（1）首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，若要使?fàn)T焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)光屏，應(yīng)將光屏向上調(diào)節(jié)；
（3）凸透鏡焦距為10cm，光源移至40cm時(shí)，物距為40厘米，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，A說(shuō)法正確，不符合題意；
B、用同樣的白色方格板做光屏，便于比較像與物的大小，B說(shuō)法正確，不符合題意；
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測(cè)出物距和像距，C說(shuō)法正確，不符合題意；
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，所以D說(shuō)法錯(cuò)誤，符合題意；
故選D．
（5）光源“F”放在15cm處，物距為15cm，處于一倍和二倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像．
當(dāng)將透鏡的上半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過(guò)下半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，仍然能成完整的像（即像與原來(lái)相同）；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來(lái)相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱，選C．
故答案為：
（1）同一高度； 使像呈在光屏中央；  （2）上； （3）實(shí)；  正立；（4）D；  （5）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程及成像規(guī)律的應(yīng)用．有一定難度．