Question

如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律．当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大．

（1）如图1所示，一束平行光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为___cm．实验前，应调节烛焰和光屏中心在____；

（2）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成____（照相机/投影仪）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上____（能/不能）看到清晰的像；

（3）在图2所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图3所示）．当从水透镜中抽出适量的水后，烛焰的像再次变得清晰．由此判断该同学戴的是____眼镜（近视/远视）．

Answer

8.0 同一高度 照相机 能 远视

【解析】

(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；光具座的分度值为1cm，则凸透镜的焦距是8.0cm.

实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央；

(2)如图，物距大于像距，且恰能在光屏上看到清晰的像，说明物距大于2倍焦距，则此时成倒立、缩小的实像，应用于照相机。

因为光的折射中光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则物距等于原来的像距(即在焦距和2倍焦距之间)，成倒立、放大的实像，即在光屏上能看到清晰的像。

(3) 从水透镜中抽出适量的水后，对光线的会聚能力减弱，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜原来“戴上”的是具有会聚作用的凸透镜，由于凸透镜可用来纠正远视眼，所以该同学戴的是远视眼镜。