Question

15．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，
（1）小明若在實驗中發現光屏上成的燭焰像偏上（如圖1所示），是因為忽略實驗中的一個操作步驟，這一步應是使凸透鏡，燭焰和光屏的中心在同一高度．
（2）現在為了使燭焰像能成在光屏中央，應將凸透鏡向下調．
（3）經過調節后，燭焰像成在光屏中央．我們平時使用的投影儀（選填“照相機”或“投影儀”）就是利用此次操作得到的成像特點而制造的．
（4）小明繼續實驗，把蠟燭固定在10cm處，移動光屏時，眼睛要觀察光屏，一直到光屏上出現清晰的像為止．
（5）另一小組的同學對實驗器材進行了改進，用若干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，實驗裝置如圖2所示．對該小組使用的實驗裝置進行如下評價，其中錯誤的是D
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

分析 （1）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．
（2）要知道凸透鏡成倒立的實像，要理解實像的含義，即像與物體的左右和上下都相反．
（3）2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，v＞2f，應用于幻燈機和投影儀．
（4）在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，一定等到像清晰后再觀察記錄數據；
（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．

解答 解：（1）若在實驗中發現光屏上成的燭焰像偏上，是因為沒有調節燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度；
因此為了使像成在光屏的中央．應調節燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度；
（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．
（3）由圖可知，物距小于像距，成倒立、放大的實像；投影儀利用了此原理．
（4）小明繼續實驗，把蠟燭固定在10cm處，移動光屏時，眼睛要觀察光屏，一直到光屏上出現清晰的像為止．
（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；
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；
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；
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．
故答案為：（1）使凸透鏡，燭焰和光屏的中心在同一高度；
（2）下；
（3）投影儀；
（4）光屏；清晰的像；
（5）D．

點評 此本題考查學生動手操作實驗的能力以及對凸透鏡成像規律的掌握．同時考查了學生對成倒立實像的理解．要知道倒立指像與物體的上下、左右正好相反．