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跨学科实践:用“水透镜”探究近视眼的形成原因
第三章 光和眼睛
1. 在探究“近视眼的形成原因”的实验中:
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶
状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸出
水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,
如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒
立、 的 像。
缩小
实
(2)向水凸透镜内注入水,凸透镜变 (选填“厚”或
“薄”),此时凸透镜对光的折射作用变 ,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
有关。
厚
强
凸透镜的
焦距(凸透镜的凸起程度)
(3)若此时将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离,再次得
到清晰的像,说明近视眼将远处的物体成像在视网膜
(选填“前”或“后”)。
前
(4)若光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适
的凹透镜,光屏上也能得到清晰的像,说明近视眼镜是
透镜。
凹
2. 同学们用“水透镜”进行了一系列的探究实验,请根据实验情景完成
填空:
(1)小明在老师的指导下,他在一个高15cm的烧杯底部放一个F形状的LED发光体,用透明的薄膜扎住顶部,在薄膜上倒入一定量的水,做成
水透镜,用薄膜的松紧程度来控制水透镜的凸起程度,如图甲所示。用
一张白纸做光屏成像。从表格的数据可以看出,水透镜的凸起程度越大,白纸应越 (选填“靠近”或“远离”)杯面才能够接收到清晰的像,同时像会变 (选填“大”或“小”),说明水透镜会聚光线的能力变 (选填“强”或“弱”)。
靠近
小
强
实验
次数 烧杯高
度/cm 凸起
程度 白纸距离
杯面高度
/cm 像的正倒 像的大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
(2)小李做了乙、丙实验
①向水透镜里注入水,如图乙所示,在光屏上能看到清晰的
像,此像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、
倒立的;此时若仅将蜡烛与光屏的位置对调,则在光屏
上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
缩小
能
②继续注水,要使像清晰,可将光屏靠近透镜,由此说明注水
越多,水透镜的焦距 (选填“越大”“不变”或“越
小”)。
越小
③在图乙所示的实验场景下,小明把眼镜放在蜡烛和水透镜之
间,如图丙所示,光屏上的像变模糊了。当从水透镜中抽出适
量的水后,发现像再次变得清晰,由此判断该眼镜是
(选填“近视镜”或“远视镜”),如果不抽水,将光屏
向 (选填“左”或“右”)移动,也能在光屏上看到清
晰的像。
远视
镜
左
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