Question

13．小張利用如圖所示的裝置對眼睛的成像原理進行探究，凸透鏡的焦距f=10cm．

（1）小張按如圖所示的順序安放好蠟燭、凸透鏡和光屏，點燃蠟燭后，發(fā)現無論怎樣移動光屏都找不到燭焰的像，以下選項中不足以解釋其原因的是B
A．蠟燭在透鏡的焦點上           B．蠟燭在透鏡的兩倍焦距處
C．物距小于透鏡的一倍焦距       D．光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度
（2）圖中的凸透鏡相當于眼睛的晶狀體，光屏相當于眼睛的視網膜．此時應將光屏向左（選填“左”或“右”）移動，光屏上才可接收到一個清晰的倒立、縮小的實像．
（3）若進一步探究遠視眼的成因，小張應更換一個焦距更大（選填“更大”或“更小”）的凸透鏡進行對比實驗分析．
（4）實驗完畢，小張想繼續(xù)探究平面鏡成像的規(guī)律，他應將光具座上的凸透鏡換成透明玻璃板，光屏換成與實驗中完全相同的蠟燭．

Answer 1

分析 （1）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會成在光屏上的；②成實像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當物體位于焦點上，即u=f時，此時不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（2）理解眼睛的成像原理，將眼睛的構造與凸透鏡成像實驗中的器材結合起來；
根據物距大于2倍焦距時成倒立縮小實像、且像距處于1倍和2倍焦距之間來判斷光屏的移動方向；
（3）了解遠視眼的成因：晶狀體的曲度變��；
（4）在做平面鏡成像實驗時，為便于探究成像的特點及位置，用一個透明的玻璃板代替平面鏡，
平面鏡成虛像，不能成在光屏上，用一個與原來完全相同的蠟燭，來代替像．

解答 解：（1）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．
故不足以解釋其原因的是B．
（2）眼睛看物體時，晶狀體相當于凸透鏡，視網膜相當于光屏．
焦距為10cm，由圖知，物距在2倍焦距之外，所以此時成倒立縮小的實像，像距處于1倍、2倍焦距之間，因此光屏應向左移動；
（3）遠視眼是因為晶狀體的曲度變小，折光能力變弱造成的，所以應更換一個焦距更大的凸透鏡進行對比實驗；
（4）想繼續(xù)探究平面鏡成像的規(guī)律，他應將光具座上的凸透鏡換成透明玻璃板，光屏換成完全相同的蠟燭．
故答案為：（1）B；（2）視網膜；左；（3）更大；（4）透明玻璃板；與實驗中完全相同的蠟燭．

點評 此題是探究眼睛的成像原理，首先掌握眼睛的構造并能與實驗中的器材對應，掌握近視眼、遠視眼的成因，同時考查了平面鏡成像實驗所需的器材．