Question

随着手机用户的增多，伴随近视眼的增加，都是由于长时间用眼，造成用眼过度，眼睛的晶状体变厚，如图所示。

（提出问题）小明同学为了弄清楚是不是因为晶状体变厚造成近视眼，同时想弄清楚近视眼度数越大，是不是因为晶状体越厚。

（设计并进行实验）因此利用实验室中的水凸透镜等器材进行探究实验：

①调整烛焰（模拟远处所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节）、光屏（模拟人眼视网膜）在光具座上的位置，如图所示，在光屏上得到了烛焰清晰的像。

②当向水凸透镜内注入适量水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明凸透镜变厚后，物距______，凸透镜的焦距变______；

（分析论证）③根据所学的内容知道，近视眼成因之一是由于长时间用眼后，造成晶状体变 _______ ，眼睛将远处的物体成像在视网膜_______（选填“前”或“后”）。

④若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像，说明近视眼镜是________透镜。

（拓展延伸）小明移动凸透镜前的蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图甲所示，则像距v与t的大致变化关系为下图乙中（______）

Answer

不变 小 厚 前 凹 C

【解析】

①由图知，像距小于物距，此时物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像；

②当向水凸透镜内注入适量水，此时凸透镜变厚，将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，才能再次得到清晰的像，此时物距不变，说明其会聚作用增强，也就是焦距变小，像距变小；

③如果长时间近距离看书，就会使晶状体变厚，使得远处的物体的像成在视网膜的前方，故能看清近处的物体，但不能看清远处的物体，形成近视眼；

④近视眼患者若想看清楚物体，应减小像距，即将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离；或者让光线推迟会聚，即要在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像；说明近视眼镜是凹透镜；

【拓展延伸】

当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，但不会小于焦距，故图象为C图。