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，一束平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个________光斑，则此时水透镜的焦距为8.0cm，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在______；

（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____（选填“照相机”或“投影仪”）；实验进行一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光屏的____方，为使像回到光屏中央，合理的操作是_____________或____________。

（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，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是____眼镜（选填“近视”或“远视”）．

Answer

最小 同一高度 照相机 上 凸透镜向下移动 光屏向上移动 远视

【解析】

(1)[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；由图甲可知，一束平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，光斑到透镜的距离是8.0cm，则凸透镜的焦距是8.0cm；

[2]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)[3]如图2，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；

[4][5][6]蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据过光心不改变方向，凸透镜向下移动，或光屏向上移动；

(3)[7]当从水凸透镜内抽出一部分水后。使透镜凸起程度变小，会聚能力较弱，将像成在光屏的后面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于光屏前移，所以应在水凸透镜前放置一块凸透镜。由此判断该同学戴的是远视眼镜。