Question

1．同學(xué)們做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）要調(diào)整凸透鏡、光屏和燭焰使它們的中心在同一高度，你認(rèn)為下面幾種調(diào)整方法最方便合理的是C．
A．眼睛平視，視線與光具座平行，利用“三點(diǎn)一線”把“三心”調(diào)整到同一高度；
B．用刻度尺一個(gè)一個(gè)的測(cè)量，可以很準(zhǔn)確地控制“三心”在同一高度；
C．把蠟燭，透鏡，光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開．
（2）一位同學(xué)點(diǎn)燃蠟燭，并調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上，然后移動(dòng)燭焰和光屏，光屏上卻找不到燭焰的像．你認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因是什么？（寫出兩種可能的原因）①物距小于焦距，成虛像；②燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度處．
（3）另一位同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得了多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)如下表：
請(qǐng)分析該組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律：（寫出一條規(guī)律即可）物體在大于2倍焦距處成倒立、縮小的實(shí)像．

試驗(yàn)次數(shù)	物體到凸透鏡的距離u/cm	物體到凸透鏡的距離v/cm	像的情況
			光屏上的像	放大或縮小	倒立或正立
1	35	14	成像	縮小	倒立
2	30	15	成像	縮小	倒立
3	25	17	成像	縮小	倒立
4	20	20	成像	等大	倒立
5	16	27	成像	放大	倒立
6	14	35	成像	放大	倒立
7	13	43	成像	放大	倒立
8	10		不成像
9	8	不能測(cè)量	承接不到，但眼睛能看到像	放大	正立

（4）若光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡，當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏按如圖所示的位置放置時(shí)，光屏上得到縮�。ㄟx填“放大”、“等大”或“縮小”）像，若光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡，凸透鏡和蠟燭不動(dòng)，要想在光屏上得到清晰的像，可以在凸透鏡前加一個(gè)凹透鏡（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）．
（5）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作出光屏（如圖乙），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．

Answer 1

分析 （1）掌握調(diào)整三心一線的方法，將蠟燭，透鏡，光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開；
（2）在光屏上得不到像的原因：物距小于焦距成虛像；物距等于焦距，不成像；燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度處；
（3）探究凸透鏡成像規(guī)律包括：物體在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之間、小于一倍焦距時(shí)凸透鏡成像的性質(zhì)；一倍焦距、二倍焦距兩側(cè)各有什么不同；物距逐漸減小時(shí)像距和像的變化規(guī)律等．
（4）當(dāng)物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，若物距變小，則像距變大，此時(shí)像成在光屏之前，要使像能成在原來(lái)的位置，應(yīng)在凸透鏡前加一凹透鏡，近視鏡是凹透鏡．
（5）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，燭焰的形狀會(huì)受風(fēng)的影響，并且燭焰和像的大小關(guān)系不容易確定；實(shí)驗(yàn)中用發(fā)光二極管做光源，這樣成的像比較穩(wěn)定，并便于比較像與物體的大小；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��；測(cè)量焦距的方法：根據(jù)焦距的定義，讓平行光照射凸透鏡，會(huì)聚到焦點(diǎn)，由焦點(diǎn)到凸透鏡的距離就是焦距；根據(jù)物距等于2f時(shí)成等大的實(shí)像，當(dāng)實(shí)像和物相等時(shí)，此時(shí)像距、物距都等于2倍焦距．

解答 解：（1）在調(diào)整燭焰、光屏、凸透鏡的中心在同一高度時(shí)，最好的方法是把蠟燭，透鏡，光屏在光具座上移到一起，調(diào)整“三心”在同一高度，然后再分開，C正確，AB操作比較麻煩，并且不準(zhǔn)確；
（2）不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成虛像；可能是物距等于焦距，不成像；也可能是燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度處；
（3）物體在大于2倍焦距處成倒立、縮小的實(shí)像；在l倍焦距和2倍焦距之間成倒立．放大的實(shí)像；在小于1倍焦距處成正立、放大的虛像．
（4）由圖知，物距小于像距，所以成倒立放大的實(shí)像；若光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，像距會(huì)變大，要使像仍成在光屏上，需在凸透鏡前放一凹透鏡，這類似生活中的近視眼鏡．
（5）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，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．
故答案為：（1）C；（2）物距小于焦距，成虛像；燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度處；（3）物體在大于2倍焦距處成倒立、縮小的實(shí)像；（4）縮��；凹透鏡；（5）D．

點(diǎn)評(píng) 在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)像；u=2f，成倒立等大的實(shí)像；f＜u＜2f，成倒立放大的實(shí)像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虛像．