题目内容
【题目】小明和他的同学利用如图1a所示的实验装置图“探究凸透镜成像规律”，请你认真思考并回答以下问题．
（1）小明小组记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图1b所示．由图象可知该透镜的焦距为 cm，人们利用当u=15cm时的成像原理制成了 （选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像的大小变化情况是 ，像距的变化情况是 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）小明小组用两支点燃的蜡烛进行实验，蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图1c所示位置，两支蜡烛的连线AB与过凸透镜的中线垂直，则光屏上C、D两处所成像的大小 （选填“相等”或“不相等”）；用一块厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上 （选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的像．
（3）为了探究近视眼和远视眼的成因，小明和同学课后利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜．当蜡烛、光屏和液体透镜如图2放置，光屏上出现清晰的烛焰像，此烛焰像应是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像．用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，发现光屏上的烛焰像模糊了，若把蜡烛逐渐靠近凸透镜时，光屏上的像又清晰了，说明液体透镜注水后，成的像将 （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，此实验说明了 （选填“近视”或“远视”）眼的成因．
【答案】（1）10；幻灯机；变小；变小；（2）相等；C；（3）缩小；靠近；近视．
【解析】
试题分析：（1）凸透镜成像，当u=2f时，成倒立、等大的实像，v=2f．在图象上找到u=v对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距；
凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像减小．
（2）两支蜡烛的连线AB与过凸透镜的中线垂直，可知两支蜡烛的物距相同，由凸透镜成像规律可知像的关系；
遮挡A射向凸透镜的光线，蜡烛B还有光线射向凸透镜，蜡烛B经凸透镜折射成像，根据光线过光心不改变方向，判断蜡烛B像的位置．
（3）当u＞v时，光屏上呈现倒立、缩小的实像；凸透镜越凸，折射能力越强，其焦距越小，当凸透镜成像时，凸透镜变凸，则成的像靠近凸透镜，要使像成在原来的位置，则应在凸透镜和物体之间放一凹透镜．
解：（1）由图象，当u=v=2f=20cm，所以凸透镜的焦距：f=
u=×20cm=10cm；
当u=15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．利用这一原理制成了幻灯机；
蜡烛从距凸透镜15cm处移到30cm处的过程中，物距大于焦距凸透镜成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距变小，像变小．
（3）两支蜡烛的连线AB与过凸透镜的中线垂直，可知两支蜡烛的物距相同，则由凸透镜成像规律可知，光屏上C、D两处所成像的大小相等；
根据光线过光心不改变方向，蜡烛A经凸透镜在D点成像，蜡烛B经凸透镜在C点成像，当一块厚纸板挡住A处的烛焰，蜡烛A的光线不能射向凸透镜，蜡烛B还能经凸透镜在C位置成像．
（3）由图可知，此时u＞v，故成倒立、缩小的实像．
用注射器向水凸透镜里加水，使凸透镜变凸，由于凸透镜折射能力变强，所以像将靠近透镜，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动．或者在蜡烛与凸透镜之间再加上一个适当的凹透镜，对光线起发散作用，使像成在原来的位置，这是近视眼的矫正原理．
故答案为：（1）10；幻灯机；变小；变小；（2）相等；C；（3）缩小；靠近；近视．
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