Question

11．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，實(shí)驗(yàn)使用的凸透鏡焦距為12cm，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

（1）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，其目的是使像成在光屏的中心．
（2）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)倒立、縮小（選填“放大”或“縮小”、“等大”）的實(shí)（選填“實(shí)”或“虛”）像；如果小明將光源移至10cm刻度時(shí)，他通過凸透鏡看到光源的正立（選填“倒立”或“正立”）、放大的虛（選填“實(shí)”或“虛”）像．
（3）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
A．實(shí)驗(yàn)中觀察像時(shí)，在明亮的房間比在較暗的房間更清楚
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．與燭焰相比，實(shí)驗(yàn)使用的光源較穩(wěn)定，光屏上所成的像也比較穩(wěn)定
（4）光源放在20cm處，其大小如圖乙所示，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D．
（5）小明多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光屛上呈現(xiàn)光源清晰的像時(shí)，光源和光屛位置對(duì)調(diào)，仍能在光屛上接收到清晰的像．出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：光發(fā)生折射時(shí)，光路具有可逆性．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）根據(jù)物距和焦距的關(guān)系進(jìn)行判斷．
（3）
①因蠟燭是點(diǎn)燃的，所以適合在較黑暗的環(huán)境下才可看清蠟燭的像，
②光源鑲嵌在白色方格板上，用同樣的白色方格板做光屏，有小方格便于比較物像大小關(guān)系．
③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；
④用紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色的板上代替蠟燭作光源，光源不晃動(dòng)，像比較穩(wěn)定．便于觀察像的清晰程度．
（4）凸透鏡成像時(shí)，像與物上下、左右均倒（是互換的），f＜u＜2f時(shí)，成倒立放大的實(shí)像．
（5）光的折射中光路是可逆的．

解答 解：
（1）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）凸透鏡焦距為12cm，光源移至40cm時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
光源移至10cm刻度時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像．
（3）A、因蠟燭是點(diǎn)燃的，所以適合在較黑暗的環(huán)境下才可看清蠟燭的像，所以A說法錯(cuò)誤，符合題意；
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，不符合題意；
C、零刻度線刻在光具座標(biāo)尺的中央，這樣可以直接從光具座讀出測(cè)出物距和像距，C說法正確，不符合題意；
D、發(fā)光二極管作為光源與燭焰相比，像更穩(wěn)定，所以A正確，不符合題意；
故選A．
（4）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(zhì)，光源“F”放在20cm處，物距處于一倍和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像，與原物體相比，上下顛倒、左右相反，故選D．
（5）當(dāng)光屛上呈現(xiàn)蠟燭清晰的像時(shí)，保持透鏡的位置不動(dòng)，將蠟燭和光屛位置對(duì)調(diào)，仍能在光屛上接收到清晰的像．例如：當(dāng)U＞2f時(shí)，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像，如果蠟燭和光屏互換位置，光屏上會(huì)得到倒立、放大的實(shí)像．說明光的折射中光路是可逆的．
故答案為：（1）使像成在光屏的中心；（2）縮�。粚�(shí)；正立；虛；（3）A；（4）D；（5）可逆性．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實(shí)驗(yàn)的探究過程及成像規(guī)律的應(yīng)用．此題看似復(fù)雜，其實(shí)只要用心，仔細(xì)審題，并不難．