题目内容

【题目】小雪和同学们去实验室做凸透镜成像的实验。

(1)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示位置,光屏上出现清晰的_____(填“放大”或“缩小”)的像(像未画出);保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向左移动到某一位置,光屏上再次出现清晰的_____(填“放大”或“缩小”)的像。此凸透镜的焦距范围是_____cm<f<15cm。

(2)一位同学把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间的某一位置,光屏上的像变模糊,如果保持蜡烛和凸透镜位置不动,向_____(填“左”或“右”)适当移动光屏,光屏上再次出现清晰的像;此时把眼镜和凸透镜取走,保持蜡烛和光屏位置不动,在原凸透镜位置换一个焦距更_____(填“大”或“小”)的凸透镜,也可以在光屏上出现清晰的像。

【答案】缩小 放大 7.5 右 大

【解析】

(1)[1]将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示位置,光屏上出现清晰的像,说明成实像;由图知,物距大于像距,所以由凸透镜成像规律可知,此时光屏上出现清晰的缩小的像;

[2]由图可知,物距u=30cm,像距v=15cm,根据折射时光路的可逆性可知,当凸透镜向左移动到u′=15cm,v′=30cm时,凸透镜成倒立、放大的实像;

[3]物距u=30cm,像距v=15cm时,凸透镜成缩小的实像,则30cm>2f,f<15cm<2f,

解得:7.5cm<f<15cm;

(2)[4]近视眼镜是凹透镜,它对光线有发散作用,所以在蜡烛和凸透镜之间放上凹透镜后,蜡烛在凸透镜后面成的像将远离凸透镜,为了使像再成在光屏上,需要将光屏向右移动;

[5]此时把眼镜和凸透镜取走,保持蜡烛和光屏位置不动,要在光屏上出现清晰的像,应在原凸透镜位置换一个折光能力比原凸透镜弱的凸透镜,因为焦距越大折光能力越弱,所以应换一个焦距更大的凸透镜。

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