Question

10．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”字樣鑲嵌排列子啊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屛，實(shí)驗(yàn)使用的凸透鏡焦距為10cm，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，使它們中心大致在同一高度上，其目的是：使光源的像成在光屏的中心；
（2）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)像；日常生活中的應(yīng)用是照相機(jī)．如果小明將光源移至8cm刻度時(shí)，他通過凸透鏡看到光源的正立、放大的虛像．
（3）同學(xué)們對小明使用的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下評價(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)裝置不能測量凸透鏡的焦距
（4）光源“F”放在15cm處，其大小如圖所示，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(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心．
（2）凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用．
U＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
2f＞U＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
U＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．
（3）①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．
②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．
③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�。�
④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(diǎn)，由焦點(diǎn)到凸透鏡的距離就是焦距．
（4）凸透鏡成像時(shí)，像與物上下、左右均倒（是互換的），f＜u＜2f時(shí)，成倒立放大的實(shí)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）凸透鏡焦距為10cm，光源移至40cm時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是根據(jù)此原理制成的；光源移至8cm刻度時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像．
（3）A、發(fā)光二極管作為光源與燭焰相比，像更穩(wěn)定，所以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，B說法正確；
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出物距和像距，C說法正確；
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，這樣可以測出凸透鏡的焦距，所以D說法錯(cuò)誤．
故選D．
（4）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(zhì)，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(shí)像，與原物體相比，上下顛倒、左右相反，故選C．
故答案為：（1）使光源的像成在光屏的中心；（2）縮�。粚�(shí)；照相機(jī)；正立；放大；（3）D；（4）C．

點(diǎn)評 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實(shí)驗(yàn)的探究過程及成像規(guī)律的應(yīng)用．此題看似復(fù)雜，其實(shí)只要用心，仔細(xì)審題，并不難．