Question

13．小張利用如圖所示的裝置對(duì)眼睛的成像原理進(jìn)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(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到燭焰的像，以下選項(xiàng)中不足以解釋其原因的是B
A．蠟燭在透鏡的焦點(diǎn)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(dāng)于眼睛的晶狀體，光屏相當(dāng)于眼睛的視網(wǎng)膜．此時(shí)應(yīng)將光屏向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)，光屏上才可接收到一個(gè)清晰的倒立、縮小的實(shí)像．
（3）若進(jìn)一步探究遠(yuǎn)視眼的成因，小張應(yīng)更換一個(gè)焦距更大（選填“更大”或“更小”）的凸透鏡進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析．
（4）實(shí)驗(yàn)完畢，小張想繼續(xù)探究平面鏡成像的規(guī)律，他應(yīng)將光具座上的凸透鏡換成透明玻璃板，光屏換成與實(shí)驗(yàn)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(huì)成在光屏上的；②成實(shí)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(shí)像，但光屏上顯示不出來(lái)；③不成像，當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上，即u=f時(shí)，此時(shí)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(gòu)造與凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中的器材結(jié)合起來(lái)；
根據(jù)物距大于2倍焦距時(shí)成倒立縮小實(shí)像、且像距處于1倍和2倍焦距之間來(lái)判斷光屏的移動(dòng)方向；
（3）了解遠(yuǎn)視眼的成因：晶狀體的曲度變��；
（4）在做平面鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，為便于探究成像的特點(diǎn)及位置，用一個(gè)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(gè)與原來(lái)完全相同的蠟燭，來(lái)代替像．

解答 解：（1）物體此時(shí)距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時(shí)物體不成像．所以光屏上沒(méi)有清晰的像．
物體此時(shí)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(shí)際光線會(huì)聚而成，所以光屏上也不會(huì)有清晰的像．
物體此時(shí)的距離即使大于一倍焦距，成實(shí)像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時(shí)光屏上也不會(huì)有清晰的像．
故不足以解釋其原因的是B．
（2）眼睛看物體時(shí)，晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏．
焦距為10cm，由圖知，物距在2倍焦距之外，所以此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像，像距處于1倍、2倍焦距之間，因此光屏應(yīng)向左移動(dòng)；
（3）遠(yuǎn)視眼是因?yàn)榫�狀體的曲度變小，折光能力變?nèi)踉斐傻�，所以�?yīng)更換一個(gè)焦距更大的凸透鏡進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)；
（4）想繼續(xù)探究平面鏡成像的規(guī)律，他應(yīng)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(wǎng)膜；左；（3）更大；（4）透明玻璃板；與實(shí)驗(yàn)中完全相同的蠟燭．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究眼睛的成像原理，首先掌握眼睛的構(gòu)造并能與實(shí)驗(yàn)中的器材對(duì)應(yīng)，掌握近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因，同時(shí)考查了平面鏡成像實(shí)驗(yàn)所需的器材．