Question

小明用透明橡皮膜自制了一个如图的水透镜探究“视力矫正”的相关问题，用注射器向水透镜内注水或往外抽水，可以改变水透镜的焦距。探究过程如下：

(1)光屏相当于眼晴构造中的 ______

(2)实验前，在光具座上调整水透镜、烛焰和光屏的中心在______上。

(3)当蜡烛、水透镜和光屏在图中位置时，光屏上成像清晰，______ (选填“投影仪”或“照相机”)成像原理与此相同。 判断此时水透镜的焦距可能是（______________）

A． 22 cm B． 18 cm C． 12 cm D． 10 cm

(4)要想模拟正常人眼晴的成像情况，小明要把图中的蜡烛向______ ，再向______ 移动光屏可以得到清晰的像。(均选填“左”成“右”)

(5)小明在保持器材位置不变的情况下，向水透镜内注水，此时水透镜的焦距变______ （选填“长”或“短”)，发现光屏上的像变模糊，若想在光屏上重新看到清晰的像，需在水透镜前加一合适的_______镜(选填“近视”或“远视”)。

Answer

视网膜 同一高度 投影仪 CD 左 左 短 近视

【解析】

(1)[1]光屏是承接像的仪器，眼睛构造中的视网膜是接收光线的器官，所以光屏相当于眼晴构造中的视网膜；

(2)[2]实验前，在光具座上调整水透镜、烛焰和光屏的中心在同一高度，这是为了所成的像在光屏的中心；

(3)[3]从图中可以看到，物距小于像距，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立、放大的实像，而投影仪成像原理与此相同；

[4]从图中可以看到，物距，像距，根据凸透镜的成像规律可知

，，即

可解得

故此时水透镜的焦距可能是12cm或10cm；

(4)[5][6]正常人眼晴的成像情况是像距小于物距，所以要想模拟正常人眼晴的成像情况，小明要把图中的蜡烛向左移动，再向左移动光屏可以得到清晰的像；

(5)[7]小明在保持器材位置不变的情况下，向水透镜内注水，则水透镜会变厚，焦距会变短；

[8]由上述可知，水透镜所成的像更靠近水透镜了，即会聚程度加强了，若想在光屏上重新看到清晰的像，应该加一个合适的凹透镜，使光线发散，近视镜是凹透镜，故应加一个合适的近视镜。