Question

【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，小捷用了9個(gè)紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色的板上代替蠟燭作光源，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

（1）為了確定凸透鏡的焦距，小捷將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)______（填“亮點(diǎn)”或“亮環(huán)”）為止，測(cè)得它與凸透鏡中心的距離為10cm，確定出焦距f=__________（填“5cm”或“10cm”）。

（2）凸透鏡固定在光具座的零刻度線上，小捷將光源移至光具座30cm處后，再移動(dòng)光屏，至到如圖所示位置，光屏上會(huì)出現(xiàn)清晰______（填“放大”、“縮小”或“等大”）的實(shí)像；如果她將光源再遠(yuǎn)離凸透鏡一些，這時(shí)光屏應(yīng)向_______（填“左”或“右”）移動(dòng)，以獲得清晰的實(shí)像。

（3）如果將光源移至15cm處，為了能使光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏移到_____cm刻度線處。

（4）他們不用蠟燭，而用由幾個(gè)發(fā)光二極管做成“F”字樣的發(fā)光體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為其好處是_____。（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）

Answer 1

【答案】亮點(diǎn) 10 縮小 左 30 可以增加物體的亮度，使成像更清晰

【解析】

（1）平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)。由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距；
（2）當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像。成實(shí)像時(shí)，物距越大，成的像越小，像距也越小；
（3）在折射時(shí)，光路是可逆的；
（4）二極管比燭焰的亮度更大，并且形狀更特別，在研究時(shí)更容易理解倒立實(shí)像的含義。并且二極管發(fā)光比較環(huán)保安全。蠟燭在燃燒時(shí)會(huì)消耗而變短，同時(shí)遇到風(fēng)會(huì)晃動(dòng)。

（1）將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的點(diǎn)，便為焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離為10cm，所以此凸透鏡的焦距為10cm；

（2）f=10cm， 2f=20cm；凸透鏡固定在光具座的零刻度線上，將光源移至光具座30cm處，此時(shí)物距u=30cm＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像。若將光源遠(yuǎn)離凸透鏡，則物距增大，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可得像距要減小，所以光屏要靠近凸透鏡即向左移動(dòng)；

（3）由圖知，當(dāng)物距u=30cm時(shí)，像距v=15cm，根據(jù)光路可逆，如果將光源移至15cm處，即物距u=15cm，則像距v=30cm，所以為了能使光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏移到30cm刻度線處；

（4）發(fā)光二極管比燭焰的亮度更大、更環(huán)保，更容易看出倒立實(shí)像不僅是上下相反、而且是左右相反；同時(shí)蠟燭燃燒有火焰，不如發(fā)光二極管安全；火焰在有風(fēng)的時(shí)候會(huì)晃動(dòng)，同時(shí)蠟燭會(huì)越燒越短，而二極管不會(huì)。