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可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的,晶状体相当于全自动变焦镜头.看近处物体时,晶状体变凸一些,折射光线的能力变强;看远处物体时,晶状体变扁平一些,折射光线的能力变弱.通过这样的调节,使远近不同的物体均能在视网膜上成像.
若晶状体调节能力变弱,就会出现看不清远处物体或近处物体的情况,需要佩戴合适的眼镜进行矫正.
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜,如图所示,这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体.图是可调式眼镜的结构示意图,镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺;移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量,从而改变镜片的形状;镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示.滑块位于标尺上0刻度线处,表示眼镜的初始状态,此时,镜片的形状是扁平的,如图甲所示.当滑块位于标尺上1、2刻度线处时,分别表示镜片中加入一些液体、加满液体,图乙是镜片中加满液体的示意图.当滑块位于标尺上-1、-2刻度线处时,分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体,图丙是镜片中移出全部液体的示意图.
为探究可调式眼镜的矫正效果,首先要确定以下程序和标准:
选定同一棵树作为观察对象,选定远、中、近三个观察位置,用S表示观察位置到树的距离,如图甲所示;用D表示看到树的清晰程度,清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级,如图乙所示.
小京和小贝视力不同,没有佩戴眼镜时,小京在近处看树“清晰”,在远处看树“不清晰”;小贝在远处看树“清晰”,但在近处看树“不清晰”.
小京和小贝佩戴眼镜后,进行实验的主要步骤如下:
①调节镜片中的液体处于初始状态.
②选择不同观察位置,观察树,将观察结果记录在表格中.
③改变镜片中液体的含量,重复步骤②.
小京和小贝的实验结果记录表(部分数据)分别如表一、表二所示:
通过实验及对实验结果的分析,两位同学对可调式眼镜有了新的认识.
请根据上述材料,回答下列问题:(选填选项前的字母)
(1)调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清_________.(只有一个选项正确)
A.不同亮度的物体 B.不同颜色的物体
C.不同距离的物体 D.不同大小的物体
(2)为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”,调节镜片内液体含量的措施是_________.(只有一个选项正确)
A.加满液体 B.加入一些液体 C.移出一些液体 D.移出全部液体
(3)为了使小贝在近处看树“清晰”,调节镜片内液体含量的措施是_________. (至少有一个选项正确)
A.加满液体 B.加入一些液体
C.移出一些液体 D.移出全部液体
物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少,做实验甲,镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min,绘出图纸乙,则可判断该透镜的焦距f为______.
将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,(如图丙)做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),绘出图线丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥______(用表示)
经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合丙、丁两图,可知当物距u=1.5f时,n= ______.
某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中,得到凸透镜成实像的初步规律后,为了进一步研究凸透镜成实像时,像的大小与物距u、像距v之间的关系,他们计算了像与物体的距离l,并将相关数据记录在如表中。
实验序号 | 物距u(厘米) | 像距v(厘米) | 像高h像(厘米) | 像与物体的大小比较 | 像与物体的距离l(厘米) |
1 | 48.0 | 9.6 | 0.6 | 缩小 | 57.6 |
2 | 28.0 | 11.2 | 1.2 | 39.2 | |
3 | 18.0 | 14.4 | 2.4 | 32.4 | |
4 | 13.0 | 20.8 | 4.8 | 放大 | 33.8 |
5 | 12.0 | 24.0 | 6.0 | 36.0 | |
6 | 10.0 | 40.0 | 12.0 | 50.0 |
(1)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成像时,物距u变小,_____。
(2)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:
(a)同一凸透镜成缩小的实像时,_____
(b)同一凸透镜成放大的实像时,_____
(3)请根据表中信息判断:当像与物体的距离l为35厘米时,像高h像的范围_____
康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:
(1)如图丙,他先将f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在_____刻度范围内。
(2)基于实验目的,接下来他换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像_____。
(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f物_____f目,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小_____不换位置时所成像的大小(均选填“>”“<”“=”)。
如图所示,ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线,S′是光源S在平面镜中的像。请画出:
(1)光源S的位置;(2)光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。
(___________)
如图所示,AB为遮光板,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。
请画出:
(1)光源S的位置;
(2)光线EF的入射光线;
(3)光线EF经凸透镜后的出射光线。
(_______)