Question

如圖所示，小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時，將焦距為f ₁的凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，點燃的蠟燭放在光具座上35cm刻線處時，移動光屏，在光屏上可以得到燭焰放大的像．
（1）保持蠟燭位置不變，小明將焦距為f ₂的凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，移動光屏，在光屏上可以得到燭焰縮小的像．要想在光屏上得到清晰的像，第二次光屏應(yīng)該向______透鏡的方向移動．（選填“靠近”或“遠離”）
（2）通過實驗現(xiàn)象可以比較先后兩個凸透鏡的焦距：f ₁______ f ₂（選填“＞”或“＜”）．

Answer 1

解：由“將焦距為f ₁的凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，點燃的蠟燭放在光具座上35cm刻線處時（u=15cm），移動光屏，在光屏上可以得到燭焰放大的像”可知2f₁＞15cm＞f₁，即7.5cm＞f₁＞15cm．像距v＞2f₁，
（1）由“保持蠟燭位置不變，小明將焦距為f₂的凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，移動光屏，在光屏上可以得到燭焰縮小的像”可知，u=15cm＞2f₂，則f₂＜7.5cm
像距2f₂＞v＞f₂，
由7.5cm＞f₁＞15cm；和f₂＜7.5cm可知，f ₁＞f ₂
又因為第一次成像時，像距v＞2f₁，第二次成像時像距2f₂＞v＞f₂，所以更換透鏡后，光屏在的位置相對于第一次離凸透鏡的距離要小一些，因此要想在光屏上得到清晰的像，第二次光屏應(yīng)該向靠近透鏡的方向移動．
故答案為：靠近．
（2）由上面的分析可知，7.5cm＞f₁＞15cm；f₂＜7.5cm．所以通過比較可知兩個凸透鏡的焦距：f ₁＞f ₂
故答案為：＞．
分析：（1）根據(jù)“將焦距為f ₁的凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，點燃的蠟燭放在光具座上35cm刻線處時，移動光屏，在光屏上可以得到燭焰放大的像”得出凸透鏡焦距為f ₁的大致范圍和像距的范圍．
（2）由“保持蠟燭位置不變，小明將焦距為f ₂的凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，移動光屏，在光屏上可以得到燭焰縮小的像”可得出凸透鏡焦距為f ₂的大致范圍和像距的范圍．由此也可以比較出兩個凸透鏡焦距的大�。�然后根據(jù)更換透鏡后，光屏在的位置相對于第一次離凸透鏡的距離怎樣變化，從而可知第二次光屏移動的方向．
點評：這道題目就是考查學(xué)生觀察凸透鏡成像實驗的掌握，根據(jù)題目提供的信息得出兩個凸透鏡的焦距范圍是此題的難點，還要注意的是“凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，點燃的蠟燭放在光具座上35cm刻線處時”，此時的物距是15cm，而不是35cm．