Question

【题目】小芳同学在“探究凸透镜成像”的规律的实验中，她按如图甲装配仪器 （图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高．

（1）造成这一现象的原因是 ；

（2）为了使像能成在光屏的中央，她应把蜡烛向 调（填“上”、“下”）；调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点，此时光屏上的像很模糊． 为了得到清晰的像，应把光屏向 移动（填“左”或“右”）；

（3）若想从光屏这侧透过透镜看到蜡烛正立、放大的像，此时应将物体放在 点（填字母）．

（4）完成实验后，某同学拿一个近视眼镜放在蜡烛和透镜之间并调节光屏，使光屏上出现烛焰清晰的像（如图乙所示），而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊．那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是

A．将光屏适当远离凸透镜

B．将蜡烛适当远离凸透镜

C．将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜

D．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜

（5）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，实验装置如图丙所示．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

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

（6）光源“F”放在15cm处，其大小如图丁（A）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 ．

Answer 1

【答案】（1）烛焰、凸透镜和光屏三者中心不在同一高度；（2）上；右；（3）B；（4）C；（5）D；（6）D．

【解析】

试题分析：（1）要使像能够成在光屏中央，应使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心不在同一高度处；

（2）根据凸透镜成倒立实像的特点分析凸透镜的移动方向；

凸透镜成实像时，具有物近像远像变大的特点，物距减小，则应增大像距；

（3）当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像；

（4）近视眼镜是凹透镜，首要的问题是知道凹透镜对光线有发散作用，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏前；

拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的前面，可以用缩小像距和调节物距的方法使烛焰清晰的像承接在光屏上．

（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．

（6）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：（1）由题中图知道，烛焰的像偏上，主要是因为烛焰，凸透镜，光屏三者中心不在同一高度；

（2）凸透镜成的实像是倒立的，要使像向下移动，则应把蜡烛向上调节；

调节好蜡烛的高度后，把蜡烛移到A点，物距减小了，此时光屏上的像很模糊．为了得到清晰的像，应把光屏向右调节，使像距增大；

（3）若想从光屏侧透过透镜看到蜡烛正立的像，应该使物距在一倍焦距以内，所以应该把物体放B点．

（4）根据题意，拿走近视眼镜则烛焰的像成在光屏前，可以将光屏前移或减小物距的方法使烛焰清晰的像承接在光屏上．

（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，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．

（6）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D．

故答案为：（1）烛焰、凸透镜和光屏三者中心不在同一高度；（2）上；右；（3）B；（4）C；（5）D；（6）D．