Question

2．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1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，使它們的中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央．
（2）凸透鏡固定在光具座零刻度線上，小明將光源移至40cm刻度時(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(guò)凸透鏡看到光源正立、放大的虛像．
（3）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
（4）光源“F”放在15cm處，其大小如圖2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D．

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）根據(jù)物距和焦距的關(guān)系，結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律可逐一做出解答．
（3）根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)際操作中的特點(diǎn)，可對(duì)選項(xiàng)中的評(píng)價(jià)做出判斷．
（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，據(jù)此判斷．

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，可應(yīng)用于照相機(jī)；
光源移至8cm刻度時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像．
（3）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，說(shuō)法正確；
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，說(shuō)法正確；
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，說(shuō)法正確；
D．若凸透鏡的焦距未知，利用此實(shí)驗(yàn)裝置當(dāng)u=v=2f時(shí)，成倒立等大實(shí)像的特點(diǎn)，同樣能測(cè)量凸透鏡的焦距，故D說(shuō)法錯(cuò)誤．
（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D．
故答案為：（1）使光源的像成在光屏的中心；
（2）縮小；實(shí)；照相機(jī)；正立；放大；
（3）D；
（4）D；

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．此題看似復(fù)雜，其實(shí)只要用心，仔細(xì)審題，并不難．