Question

在做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗中

（1）小莉將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側移動光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現出最小最亮的光斑，則此凸透鏡焦距約是______cm．
（2）小莉同學做實驗時，發現燭焰在光屏上的像如圖甲所示，若要使燭焰在光屏中心成像，只調節透鏡，應將透鏡向______（上/下）調節．
（3）若將燭焰移至距凸透鏡15cm處，移動光屏，使燭焰在光屏上得到倒立、______、清晰的實像，______（照相機/幻燈機/放大鏡）就是應用這一原理制成的．
（4）當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時，如果凸透鏡被某同學用紙片擋住一半，則光屏上所成的像將______（完整/不完整），像的明暗將______（變亮/變暗/不變）．
（5）小明提出用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，實驗使用實驗裝置如圖乙所示，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．

Answer 1

【答案】分析：（1）當平行光線經過凸透鏡后，光線會經過焦點，此時焦點到凸透鏡的距離即為焦距；
（2）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（3）物體位于凸透鏡1倍焦距和2倍焦距之間時，成倒立、放大的實像，幻燈機和投影儀就是運用這個原理制成的；
（4）凸透鏡成像屬于光的折射現象，物體發出的光線經凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側的光屏上，形成物體的實像；如果凸透鏡的口徑大，透過的光多，像就亮；口徑小，透過的光少，像就暗．
（5）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．
解答：解：（1）將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側移動光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現出最小最亮的光斑，這個光斑就是焦點，光心到焦點的距離就是焦距，即焦距為10cm；
故答案為：10．
（2）燭焰在光屏上的像偏高，因為凸透鏡成倒立的實像，所以是因為燭焰相對于凸透鏡靠下，因此為使像能成在光屏的中央，可以向上移動燭焰或向下移動凸透鏡，或向上移動光屏．
故答案為：下．
（3）燭焰移至距凸透鏡15cm處，燭焰正好位于1倍焦距和2倍焦距之間，因此成倒立、放大的實像，投影儀和幻燈機就是利用這個特點工作的；
故答案為：放大；幻燈機．
（4）凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，如果凸透鏡被某同學用紙片擋住一半，整個物體發出的光雖有一小部分被擋住，但總會有一部分光通過凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，還是完整的；由于透鏡的一部分被遮住，因此折射出的光線與原來比減少了，故亮度會減弱．
故答案為：完整；變暗．
（5）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．錯誤的只有選項D．
故選D．
點評：本題考查的知識點：
①測凸透鏡焦距的方法：讓凸透鏡正對太陽光，在另一側調出最小最亮的光斑，光斑到凸透鏡的距離等于凸透鏡的焦距；
②在做凸透鏡成像實驗時，必須將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調到同一高度；
③光屏承接不到像的原因：燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度上；蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內；蠟燭放在了在焦點上；蠟燭在焦點外側貼近焦點的位置；
④凸透鏡成實像時，像與物關于主光軸上下左右互換．