【题目】如图是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
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(1)小美将蜡烛置于图中A处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物的大小相等。则该凸透镜的焦距是_____ cm。
(2)小美把蜡烛移动到B处,光屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向_____(填“左“或“右”)移动,直到光屏上呈现清晰的像,此时光屏上的像是倒立、_____ 的实像。随后,小美又将蜡烛和光屏的位置对调,发现在光屏上也呈现一个清晰的实像,这个现象说明光路是_____。
(3)在(2)后,小美的同学小丽取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,小丽将光屏(此时光屏已在左端)向右移动适当距离后像又变得清晰。请你判断小丽的眼睛与如图所示的_____(填“甲“或“乙”)图中所表现的状况相同。
【答案】 10.0 右 放大 可逆的 甲
【解析】(1)由图知,u=v=20.0cm,则可知20.0cm=2f,f=10.0cm;(2)把蜡烛移动到B处,物距变小,像距变大,所以应将光屏远离透镜,向右移动;此时物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,所以在光屏上成倒立、放大的实像;保持透镜位置不变,把烛焰与光屏的位置对调后,2f>u>f,成倒立、放大的实像,说明凸透镜成像的光路是可逆的;(3)在上述(2)操作的基础上,小丽取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,当光屏向右移动适当距离后像又清晰,即此时的像距变大的,所以该眼镜推迟了像的形成,所以能对光线有发散的作用,故是凹透镜,是近视眼镜;近视眼是因为晶状体对光线的会聚能力过强,使像成在视网膜的前方,如图甲所示。