Question

11．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1所示．

（1）實驗時，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中央．
（2）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、縮小的實像（選填“放大”或“縮小”）；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”）的像．
（3）同學(xué)們對小明使用的實驗裝置進(jìn)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(biāo)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的焦距
（4）小明做完實驗后，又想用手表代替二極管，看在光屏上能成什么樣的像．于是他在透明的玻璃板上用黑色筆畫了個手表盤，如圖2（甲）所示．把這個玻璃板放在蠟燭的位置上，并用平行光源對著玻璃板上的表盤照射，如圖2（乙）所示．移動光屏直到成清晰像為止．此時表盤在光屏上所成的像是圖2（丙）中D 圖．

Answer 1

分析 （1）在做凸透鏡成像實驗時，光源若在凸透鏡的主光軸上，所成的像會在主光軸上；
（2）考查凸透鏡的成像規(guī)律：u＞2f，成倒立縮小的實像；u＜f，成正立放大的虛像；
（3）對本實驗的評價，要從小明的實驗操作：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，用同樣的白色方格板做成光屏分析；
還要從光具座上的刻度尺來分析．
（4）凸透鏡成倒立的實像時，像與物體不僅上下相反，而且左右相反．

解答 解：（1）實驗時，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，是為了使像成在光屏中央；
（2）凸透鏡固定在光具座零刻度線上，小明將光源移至40cm時，u=40cm＞2f=20cm，成倒立縮小的實像；
小明將光源移至8cm刻度時，u=8cm＜f=10cm，成正立放大的虛像；
（3）小明在實驗中：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，光源比較穩(wěn)定；用同樣的白色方格板做成光屏便于比較像與物的大��；零刻度線刻在光具座標(biāo)尺的中央，可直接測出物距和像距；可以根據(jù)像與物大小相等時測出像距和物距，此時u=v=2f算出焦距．
（4）凸透鏡成倒立的實像，像與物體的上下和左右都相反．甲上下顛倒后是C，再左右顛倒后是D．
故答案為：（1）使像成在光屏中央；（2）縮小；正立；（3）D；（4）D．

點評 在做凸透鏡成像實驗時，首先要調(diào)節(jié)光源、透鏡、光屏的中心在同一高度上，成像規(guī)律為：u＞2f，成倒立縮小的實像；u=2f，成倒立等大的實像；f＜u＜2f，成倒立放大的實像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虛像．還要注意凸透鏡成像時，像與物上下左右是互換的，用手捂住凸透鏡的一部分，只能影響像的亮暗，不影響像的性質(zhì)．