8. 为探究人眼的成像原理，某同学制作了如图所示的实验装置，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、（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，则他应该如何改进水透镜实验装置？请简述操作方法和这样调节的原理。

解：
（1）缩小
（2）操作方法：通过注射器从水透镜中抽出适量的水，减小水透镜的凸度。
原理：蜡烛向左移动后物距变大，在透镜焦距不变的情况下，清晰的像会成在光屏的后方；抽水后水透镜的凸度减小，对光的偏折能力变弱，光线会聚的位置会后移，使像重新清晰地成在位置固定的光屏上。

【分析】
首先确定物距和像距，结合凸透镜成像规律判断成像性质；再根据物距变化时凸透镜成像的特点，结合水透镜凸度对光的偏折能力的影响，分析调节方法。
【解析】
（1）蜡烛在20 cm刻度线处，水透镜在70 cm刻度线处，光屏在90 cm刻度线处，因此物距$ u = 70\ \mathrm{cm} - 20\ \mathrm{cm} = 50\ \mathrm{cm} $，像距$ v = 90\ \mathrm{cm} - 70\ \mathrm{cm} = 20\ \mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律，当物距$ u ＞ v $时，成倒立、缩小的实像，故第一空填“缩小”。
（2）蜡烛向左移动后，物距变大，若不调节，像会成在光屏后方。要使像重新成在固定的光屏上，需减小水透镜的凸度：通过注射器从水透镜中抽出适量的水，水透镜凸度减小，对光的偏折能力变弱，焦距变大，使光线的会聚位置后移，刚好落在光屏上，从而得到清晰的像。
【答案】
（1）缩小；（2）操作方法：通过注射器从水透镜中抽出适量的水，减小水透镜的凸度。原理：蜡烛向左移动后物距变大，清晰的像会成在光屏后方；抽水后水透镜凸度减小，对光的偏折能力变弱，光线会聚位置后移，使像重新清晰成在光屏上。
【知识点】
凸透镜成像规律；透镜焦距与凸度的关系
【点评】
本题结合人眼成像原理，考查凸透镜成像规律的实际应用，需要学生理解物距、像距与焦距的关系，以及透镜凸度对光的偏折能力的影响，是中等难度的应用型题目。
【难度系数】
0.5