Question

8．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）如圖甲所示，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、水透鏡和光屏至圖乙所示位置時，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”）；
（3）在圖乙所示實驗場景下，該同學把自己的眼鏡給水透鏡“戴上”（如圖丙），當向水透鏡里注入適量的水后，他發現燭焰的像再次變得清晰，由此判斷該同學戴的是近視眼鏡（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；
（3）當向水透鏡里注入適量的水，可增強其會聚能力；近視眼矯正方法，需佩戴具有發散作用的凹透鏡．

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f=18.0cm-10.0cm=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；
（3）當向水透鏡里注入適量的水后，對光線的會聚能力增強，發現燭焰的像再次變得清晰，說明水透鏡原來“戴上”的是具有發散作用的凹透鏡，由于凹透鏡可用來糾正近視眼，所以該同學是近視眼．
故答案為：（1）8.00；同一高度；（2）照相機；（3）近視．

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．