Question

17．在探究凸透鏡成像規(guī)律時，小明用9個紅色的發(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，實驗使用的凸透鏡焦距為10cm，實驗裝置如圖甲所示．
（1）實驗時，首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心在同一高度上，其目的是使像呈在光屏的中央．
（2）小莉同學(xué)做實驗時，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，若要使燭焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)光屏，應(yīng)將光屏向上（上/下）調(diào)節(jié)．
（3）凸透鏡固定在光具座零刻度線上，小明將光源移至40cm時，在光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的實（選填“實”或“虛”）像；如果小明將光源移至8cm刻度時，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．
（4）同學(xué)們對小明使用的實驗裝置進行如下評價，其中錯誤的是D
A．與燭焰相比，實驗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，則利用此實驗裝置不能測量凸透鏡的焦距
（5）光源“F”放在光具座上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，則下列說法中正確的是C
A．光屏上只有F的上半部分放大的像
B．光屏上只有F的下半部分放大的像
C．光屏上會有F的放大的像，但像的亮度會變暗．

Answer 1

分析 （1）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央；
（2）燭焰在光屏上的像偏高，若要使燭焰成像在光屏的中心，應(yīng)將光屏向上調(diào)；
（3）根據(jù)物距和焦距的關(guān)系進行判斷；
（4）A．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，像比較穩(wěn)定．便于觀察像的清晰程度；
B．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；
C．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��；
D．可根據(jù)當物距等于2倍焦距時成等大的實像判斷焦距的大小；
（5）凸透鏡成像是由于物體發(fā)出的無數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后匯聚成像，據(jù)此回答．

解答 解：
（1）首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，若要使燭焰成像在光屏中心，只調(diào)節(jié)光屏，應(yīng)將光屏向上調(diào)節(jié)；
（3）凸透鏡焦距為10cm，光源移至40cm時，物距為40厘米，u＞2f，成倒立、縮小的實像；
光源移至8cm刻度時，u＜f，成正立、放大的虛像；
（4）A、發(fā)光二極管作為光源與燭焰相比，像更穩(wěn)定，A說法正確，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說法正確，不符合題意；
C、零刻度線刻在光具座標尺的中央，這樣可以直接從光具座讀出測出物距和像距，C說法正確，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，當成等大的實像時，物距便等于2倍焦距，這樣可以測出凸透鏡的焦距，所以D說法錯誤，符合題意；
故選D．
（5）光源“F”放在15cm處，物距為15cm，處于一倍和二倍焦距之間，成倒立、放大的實像．
當將透鏡的上半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過下半部分凸透鏡而會聚成像，因此，仍然能成完整的像（即像與原來相同）；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱，選C．
故答案為：
（1）同一高度； 使像呈在光屏中央；  （2）上； （3）實；  正立；（4）D；  （5）C．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實驗的探究過程及成像規(guī)律的應(yīng)用．有一定難度．