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）利用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）向水凸透镜内注入适量水，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，凸透镜的焦距变_______ ；若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），光屏上也能得到清晰的像；

（3）在第（2）的基础上，要想模拟正常人眼睛的成像情况，小明需要把蜡烛向_____（选填“左”或“右”）移动，并向______（选填“左”或“右”）移动光屏得到清晰的实像；

（分析论证）（4）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”）；

（拓展延伸）（5）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的大致变化关系为如图乙中的（________）

A. B.C.D.

Answer

小 凹透镜 左 左 厚 前 C

【解析】

(2)[1]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，说明其会聚作用增强，也就是焦距变小。

[2]若光屏不移动，要使光屏上也能得到清晰的像，需在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的发散透镜，即凹透镜。

(3)[3][4]据图能看出，此时所成的是倒立、放大的实像，若想使得该实验中得到一个倒立、缩小的实像，即让像变小，故应该增大物距，同时减小像距，故将蜡烛向左移动，将光屏也向左移动。

(4)[5][6]近视眼的折光能力较强，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，如果长时间近距离看书，就会使晶状体变厚，形成近视眼。

(5)[7]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，当u2f时，fv2f，故选C。