题目内容

9.在探究凸透镜成像特点的实验中.

(1)小华实验时,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如图甲所示(P点是2倍焦距处).可以将凸透镜向下(填“向上”或“向下”)移;
(2)调整后,把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向右移动(填“左”或“右”);
(3)再把蜡烛移到B点处,调节光屏,光屏上不能(填“能”或“不能”)接收到像,是因为此时成的是正立、放大的虚像,要想看到这个像,应从图甲中的C(填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察.
(4)小明实验时,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,实验装置如图乙所示.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)小明实验时将上述光源“F”放在15cm处,其大小如图丙所示,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,则光屏上所成的像是C.

分析 (1)研究凸透镜成像时,蜡烛、凸透镜、光屏在同一条直线上,三者中心大致在同一个高度
(2)凸透镜成像的情况:2f>u>f时,凸透镜成倒立放大的实像,v>2f;
(3)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像.
(4)蜡烛在进行一段时间之后会变短,要调节蜡烛的高度,用几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验,光源比较稳定,便于进行实验.小明用同样的白色方格板做成光屏的好处,可从便于比较像的大小的角度分析;
(5)凸透镜成像时,像与物上下、左右均倒(是互换的),f<u<2f时,成倒立放大的实像.

解答 解:(1)在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,说明蜡烛、凸透镜、光屏三者中心没在同一个高度.蜡烛偏低,或凸透镜偏高,光屏偏高.要使像成在光屏的中心:①蜡烛上调;②凸透镜下调;③上调光屏;
(2)当蜡烛在A点上,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,v>2f,所以光屏右移到二倍焦距以外;
(3)把蜡烛移到B点处,u<f时,凸透镜成正立放大的虚像.光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从C处观察;
(4)小明在实验中:A、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,光源比较稳定;
B、用同样的白色方格板做成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、可以根据像与物大小相等时测出像距和物距,此时u=v=2f算出焦距;故D是错误的;
(5)用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,只能影响像的亮暗,不影响像的性质,光源“F”放在15cm处,物距处于一倍和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,故选C.
故答案为:(1)向下;(2)右;(3)不能;虚;C;(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.此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难.

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