3 近视程度不同的同学需要戴度数不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中用“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。请回答下列问题:

(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼镜矫正视力。应将水透镜置于光具座上的
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢?
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的
3
(填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊。(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼镜矫正视力。应将水透镜置于光具座上的
B
(A/B/C)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的凹
透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器
抽取
(抽取/注入)适量水。(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢?
更小
。请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正
。答案
3.(1)3 (2)B 凹 (3)抽取 (4)更小 近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正
解析
【分析】
本题围绕近视眼的成因与矫正的实验展开,需结合晶状体的折光特点、近视眼镜的作用来分析:近视眼的成因是晶状体过凸,折光能力过强,导致像成在视网膜前方;矫正时需用凹透镜发散光线,使像后移到光屏上。解题时要明确不同透镜的凸凹程度对应焦距的大小,以及水透镜注水、抽水对透镜形状的影响。
【解析】
(1)近视眼的晶状体折光能力强,焦距更小,需选择比2号透镜更凸的3号透镜模拟近视眼的晶状体,因此填3;
(2)近视眼镜是凹透镜,应放置在光源与晶状体之间的B点,利用凹透镜对光的发散作用,使原本成在光屏前方的像后移到光屏上,故填B、凹;
(3)近视程度更严重时,晶状体焦距更小,折光能力更强,需要发散能力更强的凹透镜来矫正;水透镜作为凹透镜,抽水时橡皮膜更凹,凹透镜的焦距更小、发散能力更强,因此需抽取适量水;
(4)近视程度更严重的同学,晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正,才能抵消晶状体过强的会聚作用,使像成在光屏上,因此选择焦距更小的透镜。
【答案】
(1)3;(2)B;凹;(3)抽取;(4)更小;近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正
【知识点】
近视眼的成因与矫正、透镜的折光作用
【点评】
本题通过实验模拟近视眼的形成与矫正,考查对近视眼矫正原理的理解,需结合透镜的凸凹程度、焦距与折光能力的关系分析,是初中光学的典型实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕近视眼的成因与矫正的实验展开,需结合晶状体的折光特点、近视眼镜的作用来分析:近视眼的成因是晶状体过凸,折光能力过强,导致像成在视网膜前方;矫正时需用凹透镜发散光线,使像后移到光屏上。解题时要明确不同透镜的凸凹程度对应焦距的大小,以及水透镜注水、抽水对透镜形状的影响。
【解析】
(1)近视眼的晶状体折光能力强,焦距更小,需选择比2号透镜更凸的3号透镜模拟近视眼的晶状体,因此填3;
(2)近视眼镜是凹透镜,应放置在光源与晶状体之间的B点,利用凹透镜对光的发散作用,使原本成在光屏前方的像后移到光屏上,故填B、凹;
(3)近视程度更严重时,晶状体焦距更小,折光能力更强,需要发散能力更强的凹透镜来矫正;水透镜作为凹透镜,抽水时橡皮膜更凹,凹透镜的焦距更小、发散能力更强,因此需抽取适量水;
(4)近视程度更严重的同学,晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正,才能抵消晶状体过强的会聚作用,使像成在光屏上,因此选择焦距更小的透镜。
【答案】
(1)3;(2)B;凹;(3)抽取;(4)更小;近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正
【知识点】
近视眼的成因与矫正、透镜的折光作用
【点评】
本题通过实验模拟近视眼的形成与矫正,考查对近视眼矫正原理的理解,需结合透镜的凸凹程度、焦距与折光能力的关系分析,是初中光学的典型实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
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