Question

16．某实验小组的同学利用如图所示的实验装置在暗室中测量直径为5cm的凸透镜焦距并观察成像情况．将尺寸很小的球形小灯泡s作为光源固定在“0”位置处，光屏固定于光具座上标有60cm的位置处．
（1）实验前调整小灯泡，凸透镜的中心和光屏中心，让它们在同一高度上．
（2）如图所示，将凸透镜从紧挨着小灯泡的位置（A处）缓慢向右移动，同时测量光屏上亮圈的大小，当光屏上的亮圈直径为5cm时，停止移动凸透镜，此时凸透镜在光具座上B处，则凸透镜的焦距为15 cm，连续向右移动凸透镜，当凸透镜移到光具座上标有50cm的位置时，在光屏上不能（选填“能”或“不能”）看到小灯泡的像．
（3）若固定小灯泡在“0”位置处，移动凸透镜和光屏，能（选填“能”或“不能”）在光屏上得到放大的小灯泡的像．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜成像规律的实验要求，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，为了使像呈在光屏的中心．
（2）已知凸透镜的直径为5cm，当光屏上的亮圈直径为5cm时，则当u=f时，无像．经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点，据此可知凸透镜的焦点，然后可知凸透镜的焦距；
凸透镜成像的规律之一：当u＜f时，成正立、放大的虚像，实像可以在光屏上承接，虚像不能．
（3）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．

解答 解：（1）在实验前，必须先调整小灯泡，凸透镜的中心和光屏中心，三者中心放在同一高度上，
（2）已知凸透镜的直径为5cm，当光屏上的亮圈直径为5cm时，此时S正好在凸透镜的焦点上，则焦点到透镜光心的距离B为15cm，即凸透镜的焦距为15cm；连续向右移动凸透镜，当凸透镜移到光具座上标有50cm的位置时，此时u=60cm-50cm=10cm＜f，成正立、放大的虚像．因此在光屏上不能看到小灯泡的像．
（3）若固定小灯泡在“0”位置处，当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，所以移动凸透镜和光屏能在光屏上得到放大的小灯泡的像．
故答案为：（1）同一高度上；（2）15；不能；（3）能．

点评 此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，关键是记熟成像规律并能做到举一反三．