Question

【题目】小明利用水透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材进行了如下探究：

（1）实验前，将水透镜、蜡烛和光屏放置在光具座上，调整烛焰和光屏的中心在水透镜的___上；

（2）某次实验中，当蜡烛、水透镜和光屏在图示位置时，在光屏上恰能成清晰的像，则此时水透镜的焦距是____cm。 接着固定蜡烛位置不变，将水透镜移到50cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向____（选填左或右）移动；

（3）小明在光屏上成清晰缩小像时，用注射器往水透镜中注入适量的水，保持蜡烛、水透镜的位置不变，将光屏向左移动适当距离，光屏上再次成清晰的像，此操作是为了探究_____（选填“近视眼”或“远视眼”）的成因，矫正此类视力缺陷，需佩戴度数合适的眼镜，此眼镜的镜片是_____透镜。

Answer 1

【答案】主光轴 10 右 近视眼 凹

【解析】

(1)[1]为了让像成在光屏的中央，调整后使烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度，且它们的中心在水透镜的主光轴上。

(2)[2]由图可知，物距等于像距，即

u=v=2f=20cm

凸透镜的焦距

f=10cm

[3]固定蜡烛位置不变，将水透镜移到50cm刻度线处，此时物距

u1=50cm-20cm=30cm＞2f

像距

2f＞v1＞f

即

20cm＞v1＞10cm

所以光屏应该移动到60cm到70cm之间，向右移动。

(3)[4][5]在光屏上成清晰缩小像时，用注射器往水透镜中注入适量的水，凸透镜的焦距变小，将光屏向左移动适当距离，光屏上再次成清晰的像，该透镜折光能力较强，探究近视眼的成因。凹透镜对光有发散作用，为了使像成在视网膜上，需要佩戴凹透镜进行矫正。