跨学科实践“用‘水透镜’探究近视眼的形成原因”（分层练习）（解析版）.docx

跨学科实践“用‘水透镜’探究近视眼的形成原因”

?基础过关?

一、单选题

1．小艾同学利用水透镜模拟眼睛的成像情况进行探究，她将点燃的蜡烛、水透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像。下列说法中正确的是（）

A．模拟视网膜成像：光屏上成正立缩小的实像

B．模拟眯眼看物体：用纸板挡住部分透镜，光屏成像不完整

C．模拟看远处物体：保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离水透镜，用针筒抽出适量水，光屏上可再次看到清晰的像

D．模拟近视眼矫正：保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离水透镜，在水透镜左侧放一个凸透镜，光屏上可再次看到清晰的像

【答案】C

【解析】A．由图可知物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成的是倒立缩小的实像，故A错误；

B．用纸板挡住部分透镜，物体上任一点射向凸透镜其它部分的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故B错误；

C．用针筒抽出适量水，水透镜厚度变小，折射光线变强，焦距变小，所以将蜡烛远离水透镜，即物距变小，光屏上可以再次看到清晰的像，故C正确；

D．将蜡烛远离水透镜，增大了物距，可以在水透镜的左侧放一个凹透镜，发散光线，就能在光屏上再次看到清晰的像，故D错误。

故选C。

二、多选题

2．小明用自制的“水凸透镜”来探究凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）

A．将光屏靠近“水透镜” B．将光屏远离“水透镜”

C．对“水透镜”注水 D．对“水透镜”抽水

【答案】BC

【解析】当他把自己的近视眼镜给水凸透镜“戴上”时，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，即清晰的像在光屏右方，像变得模糊；

AB．此时像成在光屏的右方，所以应该把光屏右移，即远离凸透镜，故A不符合题意，B符合题意；

C．若对“水透镜”注水，使其变厚、凸透镜对光线的会聚能力增强，使像成在原来像的前方，能在光屏上重新得到清晰的像，故C符合题意；

D．将蜡烛靠近“水透镜”，所成的像远离凸透镜，清晰的像在光屏的后方，不能在光屏上重新得到清晰的像，当将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”像更不清晰，故D不符合题意。

故选BC。

3．如图所示，某同学用自制水透镜做凸透镜成像实验。在光屏上得到了清晰的像。下列说法正确的是（）

A．此时在光屏上得到的是倒立缩小的实像。利用此成像特点可制成照相机

B．保持蜡烛和光屏位置不变。向左移动透镜。光屏上能得到一个倒立放大的实像

C．再向透镜内注入适量的水。将光屏向右移动，又能得到清晰的像

D．继续注入适量的水若元件位置均不变。在靠近水透镜左侧放置一个合适的凹透镜，又能得到清晰的像

【答案】ABD

【解析】A．据图可知，此时的物距大于像距，所以成倒立、缩小的实像，照相机根据此原理制成的，故A正确；

B．保持蜡烛和光屏不变，向左移动水凸透镜，保持蜡烛和光屏不变，根据光路可逆可知，光屏上能得到一个倒立、放大的实像，故B正确；

C．当他继续向凸透镜内注水，使凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰地像，光屏将靠近透镜向左移动，故C错误；

D．由于水透镜变厚，使得其折光能力变强，光线较原来提前会聚，若蜡烛和水透镜的位置不变，所以像会向左移动，凹透镜对光线有发散作用，可延迟原来光线的会聚，故蜡烛、水透镜和光屏的位置不变，在靠近水透镜左侧放置一个合适的凹透镜，能在光屏上得到清晰的像，故D正确。

故ABD。

三、填空题

4．在探究凸透镜成像规律的实验中，向水透镜内注入适量的水，调节蜡烛、光屏的位置如图所示，发现光屏上得到一个倒立的、的实像。保持蜡烛位置不动，向水透镜内继续注水，将光屏向靠近水透镜的方移动，又得到烛焰清晰的像。这一过程模拟了（选填“近视眼”或“远视眼”）的形成。

【答案】缩小近视眼

【解析】[1]如图所示，调节蜡烛、光屏的位置，此时物距大于像距，光屏上得到一个倒立的、缩小的实像。

[2]保持蜡烛位置不动，向水透镜内继续注水，水透镜变厚，对光的偏折能力强，成像在原来光屏的前方，将光屏向靠近水透镜的方移动，又得到烛焰清晰的像，近视眼就是晶状体太厚，对光的偏折能力强，成像在视网膜的前方，这一过程模拟了近视眼的形成。

5．某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像。如图，他向水透镜中注水，则水透镜的焦距（选填“变大”或“变小”）。不改变蜡烛和透镜的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向（选填“靠近”或“远离”）透