Question

4．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，实验装置如图所示．
（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们中心大致在同一高度上，其目的是使像能呈在光屏的中心；
（2）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（实/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（倒立/正立）、放大的虚像；
（3）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，利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距．

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心．
（2）根据物距和焦距的关系进行判断．
（3）①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．
②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．
③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．
④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．

解答 解：
（1）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心．
（2）凸透镜焦距为10cm，光源移至40cm时，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．
（3）A、发光二极管作为光源与烛焰相比，像更稳定，所以A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．
故答案为：（1）使像能呈在光屏的中心；（2）实；正立；（3）D．

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．