Question

12．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)裝置如圖甲所示．
（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)（選填“實(shí)”或“虛”）像；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（選填“倒立”或“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，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，其大小如圖乙所示，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（從圖的左邊向右觀察）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）根據(jù)物距和焦距的關(guān)系進(jìn)行判斷．
（3）蠟燭在進(jìn)行一段時(shí)間之后會變短，要調(diào)節(jié)蠟燭的高度，用幾個(gè)發(fā)光二極管做成“F”字樣的發(fā)光體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，光源比較穩(wěn)定，便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
小明用同樣的白色方格板做成光屏的好處，可從便于比較像的大小的角度分析；
（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．光源移至8cm刻度時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像．
（3）A、使用紅色發(fā)光二極管代替蠟燭，與燭焰相比，實(shí)驗(yàn)使用的光源不會晃動，光屏上所成的像比較穩(wěn)定，A說法正確；
B、用同樣的白色方格板做成光屏比白紙屏的優(yōu)點(diǎn)是：用白色方格板做光屏，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，可直接測出物距和像距，C說法正確；
D、若凸透鏡的焦距未知，可根據(jù)當(dāng)成等大實(shí)像時(shí)，u=2f的特點(diǎn)測出焦距的大小，D說法錯(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C．
故答案為：（1）使光源的像成在光屏的中心；（2）實(shí)；正立；（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．