Question

【題目】小芳同學做探究凸透鏡成像的規律實驗，她首先按圖1所示完成儀器裝配，圖中H點是2倍焦距處．

（1）經過調節，在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，為了使像能成在光屏的中央，應把蠟燭向 （選填“上”或“下”）調；

（2）調節好蠟燭的高度后，她把蠟燭移到A點處，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”），這次成的是 立、 的實像；

（3）再把蠟燭移到B點處，這是小芳發現無論怎樣調節光屏，光屏上始終接收不到像，是因為 ，要想看到這個像，小芳觀察的方法應是： ．

（4）小芳再一次調節蠟燭、凸透鏡和光屏的位置，使u=30cm，v=15cm，發現蠟燭的火焰能在光屏上成一個倒立縮小的像，此時，固定蠟燭和光屏的位置，改變凸透鏡的位置，當u= cm，還能再次在光屏上看到一個 立、 的實像．

（5）同班的小明同學，改用發光二極管光源“F”來做實驗，實驗時將光源放在15cm處，實驗使用的凸透鏡焦距為10cm，其大小如圖2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

（6）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．

Answer 1

【答案】（1）上；（2）右；倒；放大；（3）此時成的是正立、放大的虛像；從凸透鏡的右側透過凸透鏡去觀察；（4）15；倒；放大；（5）C；（6）D．

【解析】

試題分析：（1）為了使像成在光屏的中心，因此要調整蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上．由此確定蠟燭的調節．

（2）利用A點物距與焦距的關系，根據凸透鏡成像的規律，確定成像的性質和位置，然后據此調節光屏的位置．

（3）利用B點物距與焦距的關系，根據凸透鏡成像的規律，確定成像的性質，此時的像與物同側，由此可以確定如何觀察這個像．

（4）根據原來的成像性質，根據凸透鏡成像的規律確定物距和焦距的關系、像距和焦距的關系；改變凸透鏡的位置后，原來的物距變為像距，原來的像距變為物距．根據此時的物距利用凸透鏡成像的規律可以確定成像性質．

（5）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．

（6）對本實驗的評價，要從小明的實驗操作：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，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．

解：（1）現在蠟燭的像呈在光屏的上方，根據光線過凸透鏡的光心不改變方向，為了使像呈在光屏的中央位置，蠟燭向上移動或光屏向上移動．

（2）蠟燭放在A點，位于一倍焦距和二倍焦距之間，根據凸透鏡成像的規律可知此時成的是倒立的放大的實像，且像距大于二倍焦距，因此要把光屏像右移動．

（3）B點位于一倍焦距之內，所以成的是正立放大的虛像，光屏能承接實像，不能承接虛像，且像與物同側，即都在凸透鏡的左側，所以要從凸透鏡的右側透過凸透鏡去觀察．

（4）調節蠟燭、凸透鏡和光屏的位置，使u=30cm，v=15cm，在透鏡另一側的光屏上成一個倒立、縮小的像，此時的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之間．改變凸透鏡的位置后，此時的物距u=15為原來的像距，在一倍焦距和二倍焦距之間，可以成倒立放大的實像．

（5）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C．

（6）小明在實驗中：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，光源比較穩定；用同樣的白色方格板做成光屏便于比較像與物的大小；

零刻度線刻在光具座標尺的中央，可直接測出物距和像距；

可以根據像與物大小相等時測出像距和物距，此時u=v=2f算出焦距，只有D錯誤．

故選D．

故答案為：（1）上；（2）右；倒；放大；（3）此時成的是正立、放大的虛像；從凸透鏡的右側透過凸透鏡去觀察；（4）15；倒；放大；（5）C；（6）D．