Question

【題目】小芳同學在“探究凸透鏡成像”的規律的實驗中，她按如圖甲裝配儀器 （圖中F點是焦點，H點是2倍焦距處），此時光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高．

（1）造成這一現象的原因是 ；

（2）為了使像能成在光屏的中央，她應把蠟燭向 調（填“上”、“下”）；調節好蠟燭的高度后，她把蠟燭移到A點，此時光屏上的像很模糊． 為了得到清晰的像，應把光屏向 移動（填“左”或“右”）；

（3）若想從光屏這側透過透鏡看到蠟燭正立、放大的像，此時應將物體放在 點（填字母）．

（4）完成實驗后，某同學拿一個近視眼鏡放在蠟燭和透鏡之間并調節光屏，使光屏上出現燭焰清晰的像（如圖乙所示），而拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊．那么在拿走近視眼鏡后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是

A．將光屏適當遠離凸透鏡

B．將蠟燭適當遠離凸透鏡

C．將光屏適當移近凸透鏡或將蠟燭適當移近凸透鏡

D．同時將光屏和蠟燭適當遠離凸透鏡

（5）小明用9個紅色的發光二極管按“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，實驗裝置如圖丙所示．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

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

（6）光源“F”放在15cm處，其大小如圖丁（A）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 ．

Answer 1

【答案】（1）燭焰、凸透鏡和光屏三者中心不在同一高度；（2）上；右；（3）B；（4）C；（5）D；（6）D．

【解析】

試題分析：（1）要使像能夠成在光屏中央，應使燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心不在同一高度處；

（2）根據凸透鏡成倒立實像的特點分析凸透鏡的移動方向；

凸透鏡成實像時，具有物近像遠像變大的特點，物距減小，則應增大像距；

（3）當物距小于焦距時，凸透鏡成正立放大的虛像；

（4）近視眼鏡是凹透鏡，首要的問題是知道凹透鏡對光線有發散作用，拿一個近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現燭焰清晰的像，而蠟燭燭焰的像實際上在光屏前；

拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊，原因是燭焰清晰的像在光屏的前面，可以用縮小像距和調節物距的方法使燭焰清晰的像承接在光屏上．

（5）在凸透鏡成像實驗中，燭焰的形狀會受風的影響，并且燭焰和像的大小關系不容易確定；

實驗中用發光二極管做光源，這樣成的像比較穩定，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小；

測量焦距的方法：根據焦距的定義，讓平行光照射凸透鏡，會聚到焦點，由焦點到凸透鏡的距離就是焦距；

根據物距等于2f時成等大的實像，當實像和物相等時，此時像距、物距都等于2倍焦距．

（6）凸透鏡成像時，像與物上下、左右均倒（是互換的），f＜u＜2f時，成倒立放大的實像．

解：（1）由題中圖知道，燭焰的像偏上，主要是因為燭焰，凸透鏡，光屏三者中心不在同一高度；

（2）凸透鏡成的實像是倒立的，要使像向下移動，則應把蠟燭向上調節；

調節好蠟燭的高度后，把蠟燭移到A點，物距減小了，此時光屏上的像很模糊．為了得到清晰的像，應把光屏向右調節，使像距增大；

（3）若想從光屏側透過透鏡看到蠟燭正立的像，應該使物距在一倍焦距以內，所以應該把物體放B點．

（4）根據題意，拿走近視眼鏡則燭焰的像成在光屏前，可以將光屏前移或減小物距的方法使燭焰清晰的像承接在光屏上．

（5）A、發光二極管作為光源與燭焰相比，像更穩定，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，可調節物距及像距，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．

（6）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，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，與原物體相比，上下顛倒、左右相反，故選D．

故答案為：（1）燭焰、凸透鏡和光屏三者中心不在同一高度；（2）上；右；（3）B；（4）C；（5）D；（6）D．