Question

17．在探究凸透镜成像规律时，小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图甲所示．
（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度上，其目的是使像呈在光屏的中央．
（2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向上（上/下）调节．
（3）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至40cm时，在光屏上出现倒立、缩小的实（选填“实”或“虚”）像；如果小明将光源移至8cm刻度时，他通过凸透镜看到光源的正立（选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像．
（4）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是D
A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
C．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
D．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
（5）光源“F”放在光具座上15cm处，其大小如图乙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上．如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则下列说法中正确的是C
A．光屏上只有F的上半部分放大的像
B．光屏上只有F的下半部分放大的像
C．光屏上会有F的放大的像，但像的亮度会变暗．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）烛焰在光屏上的像偏高，若要使烛焰成像在光屏的中心，应将光屏向上调；
（3）根据物距和焦距的关系进行判断；
（4）A．用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，光源不晃动，像比较稳定．便于观察像的清晰程度；
B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，有小方格便于比较物像大小关系；
C．像和物到凸透镜的距离分别为像距和物距，若将凸透镜放在0刻线处，可以从光具座直接读出像距和物距的大小；
D．可根据当物距等于2倍焦距时成等大的实像判断焦距的大小；
（5）凸透镜成像是由于物体发出的无数条光线经凸透镜折射后汇聚成像，据此回答．

解答 解：
（1）首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）发现烛焰在光屏上的像偏高，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向上调节；
（3）凸透镜焦距为10cm，光源移至40cm时，物距为40厘米，u＞2f，成倒立、缩小的实像；
光源移至8cm刻度时，u＜f，成正立、放大的虚像；
（4）A、发光二极管作为光源与烛焰相比，像更稳定，A说法正确，不符合题意；
B、用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小，B说法正确，不符合题意；
C、零刻度线刻在光具座标尺的中央，这样可以直接从光具座读出测出物距和像距，C说法正确，不符合题意；
D、若凸透镜的焦距未知，可调节物距及像距，当成等大的实像时，物距便等于2倍焦距，这样可以测出凸透镜的焦距，所以D说法错误，符合题意；
故选D．
（5）光源“F”放在15cm处，物距为15cm，处于一倍和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像．
当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，仍然能成完整的像（即像与原来相同）；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，选C．
故答案为：
（1）同一高度； 使像呈在光屏中央；  （2）上； （3）实；  正立；（4）D；  （5）C．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用．有一定难度．