Question

【題目】小芳同學(xué)在“探究凸透鏡成像”的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，她按如圖甲裝配儀器 （圖中F點(diǎn)是焦點(diǎn)，H點(diǎn)是2倍焦距處），此時(shí)光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高．

（1）造成這一現(xiàn)象的原因是 ；

（2）為了使像能成在光屏的中央，她應(yīng)把蠟燭向 調(diào)（填“上”、“下”）；調(diào)節(jié)好蠟燭的高度后，她把蠟燭移到A點(diǎn)，此時(shí)光屏上的像很模糊． 為了得到清晰的像，應(yīng)把光屏向 移動(dòng)（填“左”或“右”）；

（3）若想從光屏這側(cè)透過(guò)透鏡看到蠟燭正立、放大的像，此時(shí)應(yīng)將物體放在 點(diǎn)（填字母）．

（4）完成實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)拿一個(gè)近視眼鏡放在蠟燭和透鏡之間并調(diào)節(jié)光屏，使光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像（如圖乙所示），而拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊．那么在拿走近視眼鏡后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是

A．將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡

B．將蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡

C．將光屏適當(dāng)移近凸透鏡或?qū)⑾灎T適當(dāng)移近凸透鏡

D．同時(shí)將光屏和蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡

（5）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10cm，實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示．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

（6）光源“F”放在15cm處，其大小如圖�。ˋ）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 ．

Answer 1

【答案】（1）燭焰、凸透鏡和光屏三者中心不在同一高度；（2）上；右；（3）B；（4）C；（5）D；（6）D．

【解析】

試題分析：（1）要使像能夠成在光屏中央，應(yīng)使?fàn)T焰中心、凸透鏡中心和光屏中心不在同一高度處；

（2）根據(jù)凸透鏡成倒立實(shí)像的特點(diǎn)分析凸透鏡的移動(dòng)方向；

凸透鏡成實(shí)像時(shí)，具有物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)，物距減小，則應(yīng)增大像距；

（3）當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成正立放大的虛像；

（4）近視眼鏡是凹透鏡，首要的問(wèn)題是知道凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，拿一個(gè)近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而蠟燭燭焰的像實(shí)際上在光屏前；

拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊，原因是燭焰清晰的像在光屏的前面，可以用縮小像距和調(diào)節(jié)物距的方法使?fàn)T焰清晰的像承接在光屏上．

（5）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，燭焰的形狀會(huì)受風(fēng)的影響，并且燭焰和像的大小關(guān)系不容易確定；

實(shí)驗(yàn)中用發(fā)光二極管做光源，這樣成的像比較穩(wěn)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(cè)量焦距的方法：根據(jù)焦距的定義，讓平行光照射凸透鏡，會(huì)聚到焦點(diǎn)，由焦點(diǎn)到凸透鏡的距離就是焦距；

根據(jù)物距等于2f時(shí)成等大的實(shí)像，當(dāng)實(shí)像和物相等時(shí)，此時(shí)像距、物距都等于2倍焦距．

（6）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．

解：（1）由題中圖知道，燭焰的像偏上，主要是因?yàn)闋T焰，凸透鏡，光屏三者中心不在同一高度；

（2）凸透鏡成的實(shí)像是倒立的，要使像向下移動(dòng)，則應(yīng)把蠟燭向上調(diào)節(jié)；

調(diào)節(jié)好蠟燭的高度后，把蠟燭移到A點(diǎn)，物距減小了，此時(shí)光屏上的像很模糊．為了得到清晰的像，應(yīng)把光屏向右調(diào)節(jié)，使像距增大；

（3）若想從光屏側(cè)透過(guò)透鏡看到蠟燭正立的像，應(yīng)該使物距在一倍焦距以內(nèi)，所以應(yīng)該把物體放B點(diǎn)．

（4）根據(jù)題意，拿走近視眼鏡則燭焰的像成在光屏前，可以將光屏前移或減小物距的方法使?fàn)T焰清晰的像承接在光屏上．

（5）A、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；

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(shuō)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(shuō)法正確，不符合題意；

D、若凸透鏡的焦距未知，可調(diào)節(jié)物距及像距，當(dāng)成等大的實(shí)像時(shí)，物距便等于2倍焦距，這樣可以測(cè)出凸透鏡的焦距，所以D說(shuō)法錯(cuò)誤，符合題意．

（6）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15cm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．

故答案為：（1）燭焰、凸透鏡和光屏三者中心不在同一高度；（2）上；右；（3）B；（4）C；（5）D；（6）D．