Question

15．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，
（1）小明若在实验中发现光屏上成的烛焰像偏上（如图1所示），是因为忽略实验中的一个操作步骤，这一步应是使凸透镜，烛焰和光屏的中心在同一高度．
（2）现在为了使烛焰像能成在光屏中央，应将凸透镜向下调．
（3）经过调节后，烛焰像成在光屏中央．我们平时使用的投影仪（选填“照相机”或“投影仪”）就是利用此次操作得到的成像特点而制造的．
（4）小明继续实验，把蜡烛固定在10cm处，移动光屏时，眼睛要观察光屏，一直到光屏上出现清晰的像为止．
（5）另一小组的同学对实验器材进行了改进，用若干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，实验装置如图2所示．对该小组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．

Answer 1

分析 （1）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（2）要知道凸透镜成倒立的实像，要理解实像的含义，即像与物体的左右和上下都相反．
（3）2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪．
（4）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，一定等到像清晰后再观察记录数据；
（5）在凸透镜成像实验中，烛焰的形状会受风的影响，并且烛焰和像的大小关系不容易确定；
实验中用发光二极管做光源，这样成的像比较稳定，并便于比较像与物体的大小；
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；
测量焦距的方法：根据焦距的定义，让平行光照射凸透镜，会聚到焦点，由焦点到凸透镜的距离就是焦距；
根据物距等于2f时成等大的实像，当实像和物相等时，此时像距、物距都等于2倍焦距．

解答 解：（1）若在实验中发现光屏上成的烛焰像偏上，是因为没有调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度；
因此为了使像成在光屏的中央．应调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度；
（2）烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下，因此为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏．
（3）由图可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像；投影仪利用了此原理．
（4）小明继续实验，把蜡烛固定在10cm处，移动光屏时，眼睛要观察光屏，一直到光屏上出现清晰的像为止．
（5）A、发光二极管作为光源与烛焰相比，像更稳定，所以A正确；
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；
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；
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．
故答案为：（1）使凸透镜，烛焰和光屏的中心在同一高度；
（2）下；
（3）投影仪；
（4）光屏；清晰的像；
（5）D．

点评 此本题考查学生动手操作实验的能力以及对凸透镜成像规律的掌握．同时考查了学生对成倒立实像的理解．要知道倒立指像与物体的上下、左右正好相反．