Question

【題目】隨著手機用戶的增多，伴隨近視眼的增加，都是由于長時間用眼，造成用眼過度，眼睛的晶狀體變厚，如圖 1 所示。

（提出問題）小明同學為了弄清楚是不是因為晶狀體變厚造成近視眼，同時想弄清楚近視眼度數越大，是不是因為晶狀體越厚。

（設計并進行實驗）因此利用實驗室中的水凸透鏡等器材進行探究實驗：

①調整燭焰（模擬遠處所視物）、水凸透鏡（模擬人眼晶狀體，并與注射器相連，其凸起程度可通過注射器注入或吸收水量來調節）、光屏（模擬人眼視網膜）在光具座上的位置，如圖2 所示，在光屏上得到了燭焰清晰的______（選填“放大”或“縮小”）像。

②當向水凸透鏡內注入適量水來模擬近視眼，發現光屏上原來清晰的像變模糊了，將光屏向靠近透鏡的方向移動適當距離，再次得到清晰的像，說明凸透鏡變厚后，凸透鏡的焦距變____，像距變_______；（兩空均選填“長”或“短”）

（分析論證）

③根據所學的內容知道，近視眼成因之一是由于長時間用眼后，造成晶狀體變______，眼睛將遠處的物體成像在視網膜_____（選填“前”或“后”）。

④若光屏不移動，在燭焰和水凸透鏡間加一個焦距合適的凹透鏡，光屏上也能得到清晰的像， 說明近視眼鏡是_____透鏡。

（拓展延伸）小明移動凸透鏡前的蠟燭，物距 u 隨時間 t 的變化圖象如圖 3 所示，則像距 v 與t 的大致變化關系為如圖 4 中的_____。

Answer 1

【答案】倒立、縮小的實 小 變小 厚 前 凹 C

【解析】

①根據像距與物距的大小關系判斷成像的特點；

②凸透鏡越厚，會聚能力越強；

③④近視眼是因為晶狀體變厚，折光能力太強引起的；近視眼的像成在視網膜之前，需佩戴具有發散作用的凹透鏡進行矯正；

焦點是凸透鏡成虛像與實像的分界點。凸透鏡成實像時物距增大，像距減小，像減小。

①由圖知，像距小于物距，此時物距大于2倍焦距，所以此時成倒立、縮小的實像；

②當向水凸透鏡內注入適量水，此時凸透鏡變厚，將光屏向靠近透鏡的方向移動適當距離，才能再次得到清晰的像，說明其會聚作用增強，也就是焦距變小，像距變小；

③如果長時間近距離看書，就會使晶狀體變厚，使得遠處的物體的像成在視網膜的前方，故能看清近處的物體，但不能看清遠處的物體，形成近視眼；

④近視眼患者若想看清楚物體，應減小像距，即將光屏向靠近透鏡的方向移動適當距離；或者讓光線推遲會聚，即要在燭焰和水凸透鏡間加一個焦距合適的凹透鏡，光屏上也能得到清晰的像；說明近視眼鏡是凹透鏡；

【拓展延伸】

當物距大于焦距時凸透鏡成的是實像；將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡，物距變大，像距則變小，故圖象為C圖。