Question

6．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40cm刻度線上，小明將光源移至5cm時，在光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的實像，此成像原理的應用如照相機；如果小明將光源移至32cm刻度時，他通過凸透鏡看到光源的正立、放大的虛像．
（3）同學們對小明使用的實驗裝置進行如下評價，其中錯誤的是C．
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．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．
（4）光源“F”放在25cm處，其大小如圖乙所示，凸透鏡固定在光具座40cm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圖丙中的C．

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心．
（2）凸透鏡成像的三種情況和應用．
U＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞U＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
U＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡．
（3）對本實驗的評價，要從小明的實驗操作：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，用同樣的白色方格板做成光屏分析；還要從光具座上的刻度尺來分析．
（4）凸透鏡成像時，像與物上下左右是互換的，f＜u＜2f時，成倒立放大的實像．

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，u＞2f，成倒立、縮小的實像．照相機利用了此原理；
如果小明將光源移至32cm刻度時，u＜f，成正立、放大的虛像．
（3）小明在實驗中：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，光源比較穩(wěn)定；用同樣的白色方格板做成光屏便于比較像與物的大��；
零刻度線刻在光具座標尺的中央，可直接測出物距和像距；
可以根據(jù)像與物大小相等時測出像距和物距，此時u=v=2f算出焦距；故C是錯誤的．
（4）光源“F”放在15cm處，物距處于一倍和二倍焦距之間，成倒立放大的實像，用手捂住凸透鏡的一部分，只能影響像的亮暗，不影響像的性質(zhì)；
即光屏上所成的像是圖丙中的C．
故答案為：（1）使像成在光屏的中央；（2）縮小；照相機；正立；（3）C；（4）C．

點評 在做凸透鏡成像實驗時，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，成倒立縮小的實像；u=2f，成倒立等大的實像；f＜u＜2f，成倒立放大的實像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虛像．