3.
小刚同学在探究“凸透镜成像特点”的实验中,利用如图甲所示的装置(凸透镜焦距f=10cm)得出凸透镜成像特点与物距关系后,发现物距变化时像距也会变化,于是继续探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”,进行了如下操作:
(1)由于蜡烛燃烧过程中变矮,所以继续探究前,需要调节凸透镜和光屏的中心与的中心在同一高度上,使像始终成在光屏中央。
(2)将蜡烛固定在光具座的零刻度线上,首先调整凸透镜到蜡烛的距离,使达到预设值,再调整光屏的位置,直到光屏上出现清晰的像,读取对应的,记录数据如下表。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
物距u/cm | 12.0 | 16.0 | 20.0 | 24.0 | 28.0 | 32.0 | 36.0 |
像距v/cm | 60.0 | 26.7 | 20.0 | 17.1 | 15.6 | 14.5 | 13.8 |
分析表格中数据,得出结论:凸透镜成实像时,像距随物距增大而,且变化越来越小。
(3)结合凸透镜成像特点与物距的关系,分析表格数据,还能发现成缩小实像时,像距范围有什么规律?。
(4)爱实践的小刚,利用探究所得的规律,自制了模型照相机:用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒,一个纸筒的一端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。将一个纸筒套入另一个纸筒内,并能前后滑动(如图乙所示),就做成了模型照相机。两个纸筒的总长度即为最大像距,为使远近不同的物体都能成像在薄膜上,以下关于两个纸筒总长度说法正确的是。
A.至多10cm B.至多20cm C.至少40cm D.越长越好