照相机可通过调节物距u、像距v,使远处的物体、近处的物体的像清晰地留在胶片上. 人的眼睛是怎样使远处的物体和近处的物体都能看得清清楚楚的?某实验小组经过思考,提出了下列猜想:眼睛能将远处物体和近处物体都看得清楚,是因为眼睛的焦距发生变化,究竟猜想是否正确?该实验小组经讨论后,利用f小=9cm,f中=10cm,f大=11cm的3个凸透镜进行如下的实验:在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,实验过程中改变物距,换用不同的凸透镜,但保持像距不变(注意这一点),实验现象、数据如下表:
实验次数 | 物距u/cm | 焦距f/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
1 | 26.7 | 10 | 16 | 光屏上始终出现倒立缩小的清晰的像 |
2 | 21 | 9 | 16 | |
3 | 35.2 | 11 | 16 |
(1)比较实验2与实验1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________ (选填“大”或“小”)的凸透镜.
(2)比较实验3与实验1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________ (选填“大”或“小”)的凸透镜.该小组同学经过分析、思考,证实了自己的猜想是________选填“正确”或“不正确”)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,改变________而实现的.
(3)市面上有一种相机就是仿照眼睛晶状体能自动调焦的功能而设计的.在某处拍完远景后,再拍近景特写,要想在胶片上仍得到清晰的像,则它的焦距应变________ (选填“长”或“短”).
解:(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)根据像距不变时,焦距越小,物距越小,所以照相机在拍摄完远处的物体,再拍摄近处的物体时,要使在胶片上得到清晰的像,焦距要变短.
故答案为:(1)小;(2)大;正确;焦距;(3)短.
(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)调焦的照相机是在像距不变时,依据焦距变小,物距变小,改变焦距,来完成拍摄远处和近处的物体.
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.
学习好物理的十大方法:浓缩记忆法:如光的反射定律可浓缩成“三线共面、两角相等,平面镜成像规律可浓缩为“物象对称、左右相反。