Question

20．如圖所示，某同學用自制的水透鏡來探究凸透鏡成像規律，當向水透鏡里注水時，水透鏡的焦距將變小；當從水透鏡里抽水時，水透鏡的焦距將變大．
（1）如圖1所示，一束平行于主光軸的光射向水透鏡，在光屏上得到一個最小光斑，則此時水透鏡的焦距為8.0cm，實驗前，應調節燭焰、水透鏡和光屏三者中心在同一高度；
（2）該同學移動蠟燭，水透鏡和光屏至圖2所示位置時，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特點可制成照相機（選填“照相機”或“投影儀”）；若僅將蠟燭與光屏位置對調，則在光屏上能（選填“能”或“不能”）看到清晰的像；
（3）在圖2所示實驗場景下，該同學把自己的眼鏡給水透鏡“戴上”（如圖3所示），當從水透鏡中抽出適量的水后，他發現燭焰的像再次變得清晰，由此判斷該同學戴的是遠視眼鏡（選填“近視”或“遠視”）．

Answer 1

分析 （1）通過圖所示的現象，結合凸透鏡焦點的定義即可確定該凸透鏡的焦距．實驗前要調節燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度；
（2）凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像，應用于照相機；物距小于像距時，成倒立放大的實像，應用于投影儀．
光的折射中光路是可逆的．
（3）這里的水透鏡就相當于人眼的晶狀體．形成“遠視眼”，是因為從水凸透鏡內抽出一部分水后，使透鏡更凸度變�。�
遠視眼成因：眼球晶狀體的曲度過小，遠處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的物像，就會落在視網膜的后方造成的．遠視矯正方法，需佩戴凸透鏡．

解答 解：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點．焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是8.0cm．
實驗前應先調節光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣可使像成在光屏的中央；
（2）如圖，物距大于像距，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
因為光的折射中光路是可逆的，保持凸透鏡的位置不變，將光屏與蠟燭的位置對調，則物距等于原來的像距，成倒立、放大的實像．光屏上能接到像是實像．
（3）當從水凸透鏡內抽出一部分水后．使透鏡凸起程度變小，會聚能力較弱，將像成在光屏的后面，為了使像正好呈在光屏上，應使光線提前會聚，使所成的像相對于光屏前移，所以應在水凸透鏡前放置一塊凸透鏡．由此判斷該同學戴的是遠視眼鏡．
故答案為：（1）8.0；同一高度；（2）照相機；能；（3）遠視．

點評 本題首先確定凸透鏡的焦距，然后根據凸透鏡成像的幾種情況進行判斷，掌握凸透鏡的成像的幾種情況是重點．此題不僅考查了凸透鏡成像的規律，還考查了對遠視眼的成因和矯正方法的掌握．