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(共14张PPT)
专题　透镜及其应用的实验探究
类型一　探究凸透镜成像的规律
1. （2022·抚州南城模拟）小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验。
（1） 实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的操作是 　B　 （填字母）。
A. 将三者分散排列，然后用目测的方法调节
B. 将三者靠拢，然后用目测的方法调节
C. 将三者分散排列，用刻度尺分别测量高度进行调节
B　
（2） 实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、 　缩小　 的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是 　照相机　 。
（3） 实验过程中，小丽发现当烛焰成实像时，物距减小，像距与像都 　变大　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（4） 实验过程中，随着蜡烛的燃烧变短，可观察到光屏上的像向 　上　 （填“上”或“下”）移动。
缩小　
照相机　
变大　
上　
（5） 通过实验观察可知，在图乙中，左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 　B　 。（填字母）
B　
（6） 当固定透镜位置如图甲所示，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到“25cm”刻度线处，通过移动光屏，光屏上始终出现清晰的像，在此次移动过程中，蜡烛和光屏之间的距离变化是 　C　 。
A. 始终增大 B. 始终变小
C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
E. 保持不变
C　
类型二　探究人眼和照相机的调节规律
2. （2022·陕西）如图甲所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。
（1） 人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”的实验中， 　光屏　 到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图乙装置进行探究。
光屏　
（2） 实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在 　光屏中央　 。
（3） 实验主要步骤：
① 保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。
② 保持 　“F”光源　 到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。
光屏中央　
“F”光源　
（4） 实验数据如表所示（“F光源”的高度H＝5.0cm）。
实验 序号 物距 u/cm 像距 v/cm 焦距 f/cm 像的高度
h/cm
1 17.1 15.0 8.0 4.4
2 30.0 15.0 10.0 2.5
3 60.0 15.0 12.0 1.3
4 25.0 11.8 8.0 2.4
5 25.0 16.7 10.0 3.3
6 25.0 23.1 12.0 4.6
① 分析 　1、2、3　 三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。
② 分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 　大　 ，像距越大，像也越大。
1、2、3　
大　
根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。
（5） 实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：
① 人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 　薄　 （填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。
② 用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头 　向前伸　 （填“向前伸”或“往后缩”），同时增大焦距。
薄　
向前伸　
类型三　近视眼的成因及矫正
3. （2022·贵阳）近视程度不同的同学需要戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中用“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。
　
请回答下列问题：
（1） 模拟近视眼视物情况，应选择图乙中的 　3　 （填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。
3　
（2） 用如图丙所示的水透镜模拟近视眼镜矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 　B　 （填“A”“B”或“C”）点处，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 　凹　 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。
B　
凹　
（3） 更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 　抽取　 （填“抽取”或“注入”）适量的水。
（4） 根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？ 　更小　 ，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由： 　近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正　 。
抽取　
更小　
近视程度更严重的
同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需要用对光发散能力更强、焦
距更小的凹透镜来矫正　

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