题目内容

5.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)凸透镜固定在光具座零刻度线上,如果小明将光源移至8cm刻度时,他观察像的正确方法是如图乙中C(选填序号)

(2)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
(3)将光源“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(从光屏的左边向右观察)C.

分析 (1)光源移至8cm刻度时,u<f,成正立、放大的虚像.物像同侧;
(2)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.
(3)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)已知f=10cm,小明将光源移至8cm刻度时,u<f,成正立、放大的虚像.物像同侧,此时应透过凸透镜观察像,则他观察像的正确方法是如图乙中的C;
(2)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.
(3)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)C;(2)D;(3)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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