10.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中,實驗裝置如圖1所示.

(1)測焦距:如甲圖所示,讓一束平行光正對著凸透鏡,移動光屏,直到在光屏上得到一個最小、最亮的光斑.由此可得出該凸透鏡的焦距為10.0cm;
(2)為了能使像清晰地成在光屏的中心位置,要調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度,使燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度.實驗過程中,隨著蠟燭的燃燒,光屏上的像已不在光屏中心,為了使像重新回到光屏中心,應向上(選填“上”或“下”)移動光屏.
(3)如圖(乙)所示位置光屏上得到了一個清晰的像,在不改變蠟燭和光屏位置的前提下,把凸透鏡向左(選填“左”或“右”)移動,光屏上會再次出現(xiàn)一個清晰的燭焰的像.此成像規(guī)律常應用在投影儀(選填“照相機”或“投影儀”)上.如小明給凸透鏡“戴”上近視眼鏡,蠟燭和凸透鏡固定不動,光屏向右(填“左”或“右”)移動適當距離,才能接受到清晰的像.
(4)在如圖2所示,F(xiàn)為凸透鏡的兩個焦點,A′B′為物體AB的像,則物體A B在D
A.圖中Ⅰ區(qū)域,箭頭水平向右
B.圖中Ⅱ區(qū)域,箭頭水平向右
C.圖中Ⅱ區(qū)域,箭頭方向向左斜上方
D.圖中Ⅰ區(qū)域,箭頭方向向右斜上方.

分析 (1)通過圖中所示的現(xiàn)象,結(jié)合凸透鏡焦點的定義即可確定該凸透鏡的焦距;
(2)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;燭焰在光屏上的像偏高,若要使燭焰成像在光屏的中心,應將蠟燭向上調(diào),這樣像會向下移動.
(3)根據(jù)光路的可逆性,當物距與像距互換時,仍能得到清晰的像,則此時成倒立放大的實像,應用在投影儀上.
(4)根據(jù)圖中告訴的像距與焦距的關(guān)系,結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律即可確定像與物體之間的大小關(guān)系,以及物距與焦距的關(guān)系.

解答 解:(1)平行光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于一點,這一點就是焦點,焦點到光心的距離是焦距,根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置,可以讀出該凸透鏡的焦距是40.0cm-30.0cm=10.0cm.
(2)為了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度;
蠟燭燃燒一段時間后,燭焰中心的高度降低,燭焰在光屏上的像向上移動,在光屏的上方.要想使像重新回到光屏的中心,應將光屏向上移,或凸透鏡向下方移動.
(3)如圖,在不改變蠟燭和光屏位置的前提下,把凸透鏡向左移動,使物距與像距互換,則光屏上會再次出現(xiàn)一個清晰的燭焰的像.此時物距小于像距,新出現(xiàn)的像是倒立放大的實像,此成像規(guī)律常應用在投影儀上.
(4)由題意知,像在一倍焦距和二倍焦距之間,根據(jù)凸透鏡成像的特點,此時物體應在二倍焦距以外,且成的像是倒立縮小的實像,因此物體應比A′B′大,箭頭方向向上;像在主光軸下方,根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線,利用折射時光路是可逆的,作出物體AB,由圖可知;
則物體應在主光軸下方,所以物體在圖中Ⅰ區(qū)域,箭頭方向向右斜上方.
故選D..
故答案為:(1)10.0(2)同一高度;上;(3)左;投影儀;右;(4)D.

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗,考查了學生對實驗操作的要求,為使像成在光屏的中央,應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處,同時還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用,要注意理解應用.

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