10. 创新小组利用如图4-6-4所示的实验器材探究“远视眼的矫正”:他们用烛焰模拟近处物体,用水透镜模拟人眼晶状体,并将其与注射器相连,通过注射器注入或吸取水量来调节其凸起程度,用光屏模拟人眼视网膜。(对应目标:814603)

图4-6-4
(1)调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置,使三者中心在
(2)他们从水透镜内吸取适量的水,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,说明凸透镜对光的偏折能力与
①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,光屏上再次得到清晰的像,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜的
②若不移动光屏,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的
图4-6-4
(1)调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置,使三者中心在
同一高度
。如图4-6-4所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、缩小
(选填“放大”或“缩小”)的实像。(2)他们从水透镜内吸取适量的水,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,说明凸透镜对光的偏折能力与
凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距)
有关。①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,光屏上再次得到清晰的像,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜的
后
(选填“前”或“后”)方。②若不移动光屏,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的
凸
透镜,光屏上也能得到清晰的像,说明远视眼镜对光有会聚
作用。答案
10.(1)同一高度 缩小 (2)凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距) ①后 ②凸 会聚
解析:(1)调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置,使三者中心在同一高度;由题图知,像距小于物距,所以此时成倒立、缩小的实像。
(2)他们从水透镜内吸取适量的水,凸透镜变薄,此时凸透镜对光的折射作用变弱,像将成在光屏的后方,即远视眼将远处的物体成像在视网膜的后方,说明凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距)有关。
①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜的后方。
②若不移动光屏,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凸透镜,使光线会聚,光屏上也能得到清晰的像,说明远视眼镜对光有会聚作用。
解析:(1)调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置,使三者中心在同一高度;由题图知,像距小于物距,所以此时成倒立、缩小的实像。
(2)他们从水透镜内吸取适量的水,凸透镜变薄,此时凸透镜对光的折射作用变弱,像将成在光屏的后方,即远视眼将远处的物体成像在视网膜的后方,说明凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距)有关。
①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜的后方。
②若不移动光屏,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凸透镜,使光线会聚,光屏上也能得到清晰的像,说明远视眼镜对光有会聚作用。
解析
【分析】
本题是探究远视眼矫正的实验题,解题思路如下:①实验前需调整烛焰、水凸透镜、光屏三者中心在同一高度,保证像能成在光屏中央;通过光具座刻度计算物距和像距,比较两者大小判断像的性质。②通过改变水透镜的水量调整其凸起程度,观察像的位置变化,明确凸透镜偏折能力与凸起程度的关系,进而分析远视眼的成像特点及矫正方法。
【解析】
(1)实验时,为使像成在光屏中央,需调整烛焰、水凸透镜、光屏三者中心在同一高度;由图可知,物距$u = 45cm - 10cm = 35cm$,像距$v = 55cm - 45cm = 10cm$,$u > v$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(2)吸取水后,水透镜变薄,凸起程度减小,对光的偏折能力减弱,说明凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度(或焦距)有关;①此时像成在光屏后方,对应远视眼将近处物体成像在视网膜后方;②不移动光屏,需加会聚光线的凸透镜,使像前移到光屏,说明远视眼镜对光有会聚作用。
【答案】
(1)同一高度;缩小 (2)凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距) ①后 ②凸;会聚
【知识点】
凸透镜成像规律;远视眼的成因与矫正
【点评】
本题结合实验探究远视眼的矫正,考查凸透镜成像规律及远视眼的相关知识,需学生掌握实验操作目的、成像判断方法,以及远视眼的特点和矫正原理,注重知识应用与实验分析能力。
【难度系数】
0.5
本题是探究远视眼矫正的实验题,解题思路如下:①实验前需调整烛焰、水凸透镜、光屏三者中心在同一高度,保证像能成在光屏中央;通过光具座刻度计算物距和像距,比较两者大小判断像的性质。②通过改变水透镜的水量调整其凸起程度,观察像的位置变化,明确凸透镜偏折能力与凸起程度的关系,进而分析远视眼的成像特点及矫正方法。
【解析】
(1)实验时,为使像成在光屏中央,需调整烛焰、水凸透镜、光屏三者中心在同一高度;由图可知,物距$u = 45cm - 10cm = 35cm$,像距$v = 55cm - 45cm = 10cm$,$u > v$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(2)吸取水后,水透镜变薄,凸起程度减小,对光的偏折能力减弱,说明凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度(或焦距)有关;①此时像成在光屏后方,对应远视眼将近处物体成像在视网膜后方;②不移动光屏,需加会聚光线的凸透镜,使像前移到光屏,说明远视眼镜对光有会聚作用。
【答案】
(1)同一高度;缩小 (2)凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距) ①后 ②凸;会聚
【知识点】
凸透镜成像规律;远视眼的成因与矫正
【点评】
本题结合实验探究远视眼的矫正,考查凸透镜成像规律及远视眼的相关知识,需学生掌握实验操作目的、成像判断方法,以及远视眼的特点和矫正原理,注重知识应用与实验分析能力。
【难度系数】
0.5
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