Question

【題目】在探究凸透鏡成像規律時，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，

（1）實驗前先把凸透鏡正對平行光源，移動凸透鏡，在屏上得到一個亮點，如圖所示，則此凸透鏡的焦距是_____cm。

（2）實驗時，首先調節光源、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_____。

（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_____像（選填：正立/倒立、放大/縮小、實像/虛像、下同）；實驗中，小明在光源和凸透鏡間放上一只近視眼鏡的鏡片，若仍要在光屏上成清晰的像，則需要將光屏向_____（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡的方向移動。如果小明將光源移至8cm刻度時，他通過凸透鏡看到光源的_____（填像的性質）像．

（4）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

（5）小明利用手機拍攝學校體育館時發現像不完整，他分析可能是在拍攝時，手指遮擋了部分攝像頭所致。為了進一步分析此原因，他利用凸透鏡、光屏、發光體AB和一張足夠大的遮光板進行探究。將發光體AB、凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上，調整它們的位置，使光屏上恰能觀察到AB清晰的像。接著，將遮光板緊貼著凸透鏡自上而下插入到鏡頭前，直至擋住其上半部分（如圖所示），在該過程中，光屏上AB所成像大小_____（選填“變大”“變小”“不變”），亮度_____（選填“變亮”“變暗”“不變”）；再將遮光板從圖所示位置沿凸透鏡的主光軸向右平移，當移過主光軸上某點位置后，發現光屏上AB的像開始變得不完整，請在圖中標出該點位置P （保留作圖痕跡）。

（________）

Answer 1

【答案】10 使像呈在光屏的中央 倒立縮小實像 遠離 正立放大虛像 D 不變 變暗

【解析】

太陽光測焦距：將凸透鏡正對太陽光，在凸透鏡的另一邊放一張白紙前后移動得到最小最亮的點，得到焦點以及焦距，在探究凸透鏡成像實驗規律的時候，應該保證蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，利用凸透鏡成像規律解答。

(1)[1]平行光線平行于主光軸，經凸透鏡折射后，跟主光軸交于一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離為凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm；

(2)[2]為了在光屏上得到完整的像，且像在中央，光源、凸透鏡和光屏的高度，應該使它們的中心大致在同一高度上；

(3)[3]小明將光源移至40cm時，此時物距為40cm，大于兩倍焦距，根據凸透鏡成像規律，此時成倒立縮小的實像；

[4]在光源和凸透鏡間放上一只近視眼鏡的鏡片，近視眼鏡片用的是凹透鏡，凹透鏡對光有發散作用，光線會先經近視眼鏡發散，再由凸透鏡折射，光會會聚在光屏的右邊，所以想要在光屏上成清晰的像，就需要將光屏向遠離凸透鏡的方向移動；

[5]如果小明將光源移至8cm刻度時，此時物距為8cm，小于一倍焦距，根據凸透鏡成像規律，他通過凸透鏡看到光源成的正立放大的虛像；

(4)[6] A．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，故A項正確；

B．用同樣的白色方格板做成光屏，便于比較像與物的大小，故B項正確；

C．零刻度線刻在光具座標尺的中央，把凸透鏡放在零刻度線，可直接測出物距和像距，故C項正確；

D．可以根據凸透鏡成像規律，可以利用物與像大小相等時，測出物距和像距，此時物距等于像距等于二倍焦距可以得到焦距，故D錯誤；

(5)[7][8]手指遮擋了部分攝像頭擋住的是光線的數量，降低像的亮度，使像變暗，依然能夠得到完整的像，大小不變 ；

[9]連接凸透鏡的下端與AB的上端，連線交主光軸一點P，當遮光板沿凸透鏡的主光軸向右平移，當移過P點后，光屏上AB的像開始變得不完整，如圖所示：