题目内容

照相机在拍摄远处、近处的物体时,通过调节像距,使远处的物体、近处的物体通过镜头所成的像都清晰地呈在胶片上.人的眼睛也相当于照相机,那么,眼睛是怎样使远处的和近处的物体看清楚地?某小组的同学经过思考,提出了下列猜想:眼睛能将远处和近处的物体都成在视网膜上,可能是晶状体的焦距发生变化,而像距不变.究竟该猜想是否正确?该小组讨论后,利用焦距分别为9cm、10cm、11cm的三个凸透镜进行了如下的实验:
(1)在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,实验过程中,改变物距,换用不同的凸透镜,但保持相距不变,实验现象、数据如表:
实验次数 物距u/cm 透镜焦距f/cm 相距v/cm 像的性质
1 26.7 10 16 光屏上始终是倒立、缩小、清晰的像
2 21 9 16
3 35.2 11 16
(2)分析实验数据:
1比较实验1和实验2发现,当观察物变近时,要在原处得到清晰的像,可换用焦距较
 
(填“大”或“小”)的凸透镜.
2比较实验1和实验3发现,当观察物变远时,要在原处得到清晰的像,可换用焦距较
 
(填“大”或“小”)的凸透镜.
该小组同学经过分析、思考,证实了他们的猜想是
 
(“正确”或“错误”)的,即眼睛看远处和近处的物体都清楚,是通过调节晶状体曲度的变化,改变
 
而实现的.
3该小组是按照怎样的思维程序进行探究活动的?
 
.
分析:(1)三个实验,像距不变,焦距变小,物距变小,焦距变大,物距变大.
(2)根据像距不变时,焦距的变化时,物距也变化,可以验证猜想是否正确.
眼睛看远处和近处的物体时,像距不变,物距变化,改变晶状体的厚度来改变晶状体的焦距.
(3)分析、总结小明的探索过程,总结出小明的思维程序.
解答:解:(2)①比较实验2与实验1发现,当观察物变近时,物距变小,像距不变,焦距需要变小的凸透镜.
②比较实验3与实验1发现,当观察物变远时,物距变大,像距不变,焦距需要变大的凸透镜.
当像距不变时,焦距变化,物距变化,所以小组同学的猜想是正确的.
眼睛看远处的物体和近处的物体都很清楚,是通过调节晶状体曲度的变化,来改变晶状体的焦距,能看清远处和近处的物体.
③由题意可知,小明的思维程序是:提出问题→猜想和假设→设计实验→分析归纳→得出结论.
故答案为:(2)①小;②大;正确;焦距;③提出问题→猜想和假设→设计实验→分析归纳→得出结论.
点评:本题通过实验探究像距不变时,焦距变小,物距变小,根据这个实验结论,说明眼睛看远处和近处物体时,晶状体焦距的变化,分析调焦照相机拍摄远处和近处物体时,焦距的调节情况.
练习册系列答案
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26、我们做过“探究凸透镜成像规律“的实验,如图所示为该实验的装置图,实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f,请你仔细回顾当时的实验过程,根据平时的阅读,收集回答下面的问题:
(1)下面有四种实验设计方案:
甲:分别把点燃的蜡烛放在1倍焦距f和2倍焦距2f处,调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点,分析总结得出凸透镜成像的规律.
乙:除甲中的做法外,还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f小于2f的某一位置,观察并记录对应的成像情况,才能总结得出凸透镜成像的规律.
丙:把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近,通过不断调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像,以及所成像的特点,包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势,尤其是在f和2f处所成像的情况,从而总结得出凸透镜成像的规律.
丁:与丙不同的是,将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离,其他步骤相同.以上四种方案中,哪些是科学合理的.
丙,丁
(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)
(2)同学们将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过
二倍焦距
位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过
焦点(或一倍焦距)
位置以后由实像变成虚像.
(3)当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰
缩小
(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像,生活中的光学器件
照相机
就是利用这一成像规律工作的.若用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上
C
(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的现象.

(4)小明用已经调节好的照相机将位于充满水和水池底部一个美丽的图案拍摄下来.当把水排掉后,小明仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个图案清晰的照片,他应该调整照相机,使镜头
后缩
(选填“前伸”、“后缩”或“不动”)
(5)某同学在实验中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,如如图所示,下列判断正确的是(
D
)

A、该凸透镜的焦距是20cm
B、当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C、当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D、把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小.

我们做过“探究凸透镜成像规律“的实验,如图所示为该实验的装置图,实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f,请你仔细回顾当时的实验过程,根据平时的阅读,收集回答下面的问题:
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甲:分别把点燃的蜡烛放在1倍焦距f和2倍焦距2f处,调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点,分析总结得出凸透镜成像的规律.
乙:除甲中的做法外,还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f小于2f的某一位置,观察并记录对应的成像情况,才能总结得出凸透镜成像的规律.
丙:把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近,通过不断调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像,以及所成像的特点,包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势,尤其是在f和2f处所成像的情况,从而总结得出凸透镜成像的规律.
丁:与丙不同的是,将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离,其他步骤相同.以上四种方案中,哪些是科学合理的.______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)
(2)同学们将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过______位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过______位置以后由实像变成虚像.
(3)当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰______(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像,生活中的光学器件______就是利用这一成像规律工作的.若用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上______(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的现象.

(4)小明用已经调节好的照相机将位于充满水和水池底部一个美丽的图案拍摄下来.当把水排掉后,小明仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个图案清晰的照片,他应该调整照相机,使镜头______(选填“前伸”、“后缩”或“不动”)
(5)某同学在实验中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,如如图所示,下列判断正确的是(______)

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丁:与丙不同的是,将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离,其他步骤相同.以上四种方案中,哪些是科学合理的.______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)
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(4)小明用已经调节好的照相机将位于充满水和水池底部一个美丽的图案拍摄下来.当把水排掉后,小明仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个图案清晰的照片,他应该调整照相机,使镜头______(选填“前伸”、“后缩”或“不动”)
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A、该凸透镜的焦距是20cm
B、当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C、当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D、把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小.

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