Question

【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，小明用9個(gè)紅色的發(fā)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(shí)驗(yàn)前先把凸透鏡正對(duì)平行光源，移動(dòng)凸透鏡，在屏上得到一個(gè)亮點(diǎn)，如圖所示，則此凸透鏡的焦距是_____cm。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先調(diào)節(jié)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(shí)，在光屏上出現(xiàn)_____像（選填：正立/倒立、放大/縮小、實(shí)像/虛像、下同）；實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)。如果小明將光源移至8cm刻度時(shí)，他通過(guò)凸透鏡看到光源的_____（填像的性質(zhì)）像．

（4）同學(xué)們對(duì)小明使用的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下評(píng)價(jià)，其中錯(cuò)誤的是（________）

A．與燭焰相比，實(shí)驗(yàn)使用的光源不會(huì)晃動(dòng)，光屏上所成的像比較穩(wěn)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(biāo)尺的中央，可直接測(cè)出物距和像距

D．若凸透鏡的焦距未知，則利用此實(shí)驗(yàn)裝置不能測(cè)量凸透鏡的焦距

（5）小明利用手機(jī)拍攝學(xué)校體育館時(shí)發(fā)現(xiàn)像不完整，他分析可能是在拍攝時(shí)，手指遮擋了部分?jǐn)z像頭所致。為了進(jìn)一步分析此原因，他利用凸透鏡、光屏、發(fā)光體AB和一張足夠大的遮光板進(jìn)行探究。將發(fā)光體AB、凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上，調(diào)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(guò)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(dāng)移過(guò)主光軸上某點(diǎn)位置后，發(fā)現(xiàn)光屏上AB的像開(kāi)始變得不完整，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出該點(diǎn)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(shí)像 遠(yuǎn)離 正立放大虛像 D 不變 變暗

【解析】

太陽(yáng)光測(cè)焦距：將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在凸透鏡的另一邊放一張白紙前后移動(dòng)得到最小最亮的點(diǎn)，得到焦點(diǎn)以及焦距，在探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)規(guī)律的時(shí)候，應(yīng)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(guī)律解答。

(1)[1]平行光線平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后，跟主光軸交于一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)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(yīng)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(shí)，此時(shí)物距為40cm，大于兩倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)成倒立縮小的實(shí)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(duì)光有發(fā)散作用，光線會(huì)先經(jīng)近視眼鏡發(fā)散，再由凸透鏡折射，光會(huì)會(huì)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(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)；

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

(4)[6] A．小明在實(shí)驗(yàn)中，用9個(gè)紅色的發(fā)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(wěn)定，故A項(xiàng)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(xiàng)正確；

C．零刻度線刻在光具座標(biāo)尺的中央，把凸透鏡放在零刻度線，可直接測(cè)出物距和像距，故C項(xiàng)正確；

D．可以根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，可以利用物與像大小相等時(shí)，測(cè)出物距和像距，此時(shí)物距等于像距等于二倍焦距可以得到焦距，故D錯(cuò)誤；

(5)[7][8]手指遮擋了部分?jǐn)z像頭擋住的是光線的數(shù)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(diǎn)P，當(dāng)遮光板沿凸透鏡的主光軸向右平移，當(dāng)移過(guò)P點(diǎn)后，光屏上AB的像開(kāi)始變得不完整，如圖所示：