2026年能力培养与测试八年级物理上册人教版第108页答案
9. 为探究人眼的成像原理,某同学制作了如图5.4-8所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛的晶状体,通过注水或抽水改变水透镜的形状。
(1)将光屏和水透镜固定在光具座上,位置如图5.4-8所示。将点燃的蜡烛放在光具座上20 cm刻度线处,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰的倒立、
缩小
(选填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,则他应该如何改变水透镜实验装置?请简述操作方法和这样调节的原理。

图5.4-8

答案

9.(1)缩小
(2)向外抽水,操作方法和原理见解析
解析(1)由题图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成清晰的实像,所以物距一定大于2倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像。
(2)向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能得到清晰的像。若保持光屏和水透镜位置不变,仍使像成在光屏上,则需要让凸透镜的会聚能力减弱,即需要让凸透镜变薄,故应该向外抽水。

解析

【分析】要解决这道题,首先需根据光具座刻度计算物距和像距,结合凸透镜成像规律判断第一问的像的性质;第二问中,蜡烛左移导致物距变化,需结合凸透镜成像动态规律和透镜焦距与厚度的关系,分析调整水透镜的方法。
【解析】(1)由题图可知,蜡烛在20cm刻度线处,水透镜在70cm刻度线处,光屏在90cm刻度线处,物距u=70cm-20cm=50cm,像距v=90cm-70cm=20cm,物距大于像距。根据凸透镜成像规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,故第一空填“缩小”。(2)蜡烛向左移动,物距变大,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,像距应减小。若保持光屏和水透镜位置不变,需减弱水透镜的会聚能力,使像仍成在光屏上。水透镜厚度越小,会聚能力越弱,因此应向外抽水,使水透镜变薄,增大其焦距,减弱会聚能力,从而让像重新成在光屏上。
【答案】(1)缩小;(2)操作方法:用注射器向外抽水,使水透镜变薄;原理:蜡烛左移后物距变大,若保持光屏和水透镜位置不变,需减弱水透镜的会聚能力,抽水使水透镜变薄,焦距变大,会聚能力减弱,使像重新成在光屏上。
【知识点】凸透镜成像规律;透镜焦距与厚度的关系
【点评】本题结合人眼成像原理,将凸透镜成像规律与实际应用结合,考查学生对规律的理解和灵活运用能力,需掌握物距、像距变化对成像的影响,以及透镜特性的相关知识。
【难度系数】0.5