Question

小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，用裝有6個(gè)發(fā)光二極管的有方格的白紙板做發(fā)光物體，如圖甲所示．又用這種有同樣大小方格的白紙板做光屏．將發(fā)光物體、凸透鏡和光屏組裝到光具座上并調(diào)整好，如圖乙所示．

（1）當(dāng)發(fā)光物體在距離凸透鏡20cm的a點(diǎn)時(shí)，在光屏上成的像如圖A所示．則該凸透鏡的焦距是______cm．

（2）當(dāng)發(fā)光物體在b點(diǎn)時(shí)，在光屏上成的像如圖B所示．這時(shí)用白紙擋住該凸透鏡的上半部，所成的像是如圖______（選填“B”、“B₁”或“B₂”）所示的樣子．
（3）當(dāng)物體放在成c點(diǎn)時(shí)，成像如圖C所示，則c點(diǎn)在______（選填“a點(diǎn)左側(cè)”、“a、b兩點(diǎn)之間”或“b點(diǎn)右側(cè)”）．
（4）將發(fā)光物體放在離透鏡5cm的d點(diǎn)時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上都找不到像，此時(shí)透過(guò)透鏡會(huì)觀察到像，這個(gè)像一定是______（選填“實(shí)像”或“虛像”）．
（5）同學(xué)們對(duì)小明使用的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了評(píng)價(jià)，覺(jué)得比用同樣大小方格的白紙板和白屏相比方便多了，請(qǐng)你說(shuō)出它的優(yōu)點(diǎn)：______．

Answer 1

解：①由圖可知，當(dāng)發(fā)光物體在距離凸透鏡20cm的a點(diǎn)時(shí)，在光屏上出現(xiàn)的是一個(gè)等大的倒立的實(shí)像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)u=2f時(shí)，在光屏上出現(xiàn)的是一個(gè)等大的倒立的實(shí)像，即凸透鏡的焦距是10cm．
故答案為：10．
②一個(gè)物體有無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)組成，任何一個(gè)點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線，無(wú)數(shù)條光線經(jīng)凸透鏡折射后有無(wú)數(shù)條折射光線，用紙遮住凸透鏡的一半，折射光線減半，會(huì)聚成像的大小不變，像的亮度減小，所以當(dāng)發(fā)光物體在b點(diǎn)時(shí)，此時(shí)2f＞u＞f．則由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立放大的實(shí)像，即所成的像是如圖B所示的樣子．
故答案為：B．
③由圖C可以看出，此時(shí)的像是倒立縮小的實(shí)像，則由凸透鏡成像規(guī)律可知，u＞2f時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像，則c點(diǎn)應(yīng)在2倍焦距之外，即a點(diǎn)左側(cè)．
故答案為：a點(diǎn)左側(cè)．
④將發(fā)光物體放在離透鏡5cm的d點(diǎn)時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上都找不到像，此時(shí)透過(guò)透鏡會(huì)觀察到像，這說(shuō)明物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像．
故答案為：虛像．
⑤用這種發(fā)光物體和光屏做實(shí)驗(yàn)，可直接比較出像與物的大小，因此和白屏相比方便多了．
故答案為：便于比較像與物的大�。�
分析：①凸透鏡成像時(shí)，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，v=2f．
②凸透鏡在光屏上成實(shí)像時(shí)，用紙遮住透鏡的一半，像的大小不變，只改變了像的亮度．
③根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中的u＞2f時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像來(lái)解答此題．
④物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；
⑤用這種發(fā)光物體和光屏做實(shí)驗(yàn)，最主要的一條優(yōu)點(diǎn)是可直接比較出像與物的大�。�
點(diǎn)評(píng)：（1）凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個(gè)方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關(guān)系；②成像性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④應(yīng)用．在這四個(gè)方面中，只要告訴了其中的一個(gè)方面就可以確定另外的三個(gè)方面．本題考查了凸透鏡成像習(xí)題的大部分內(nèi)容，一定要透徹理解該題．
（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，無(wú)論遮住凸透鏡的上部、下部、中間，都不能改變像的大小，但是像變暗，凸透鏡遮住的越多，像越暗．