21. (12分)小明用蜡烛、凸透镜(焦距$10cm$)、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验.
甲
乙
(第21题)

(1)蜡烛、凸透镜和光屏位置如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰、______(填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此现象和生活中______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理相同;保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清晰的像,该像与移动前的像相比会______(填“变大”“变小”或“不变”).
(2)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至如图乙所示的位置,在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰______(填“正立”或“倒立”)的像.
(3)将图甲中的透镜换成焦距$f = 5cm$的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊. 将蜡烛向______(填“左”或“右”)移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的______(填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像.
甲
乙
(第21题)
(1)蜡烛、凸透镜和光屏位置如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰、______(填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此现象和生活中______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理相同;保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清晰的像,该像与移动前的像相比会______(填“变大”“变小”或“不变”).
(2)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至如图乙所示的位置,在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰______(填“正立”或“倒立”)的像.
(3)将图甲中的透镜换成焦距$f = 5cm$的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊. 将蜡烛向______(填“左”或“右”)移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的______(填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像.
答案:
(1)缩小 照相机 变小
(2)正立
(3)右 近视[解析]
(1)物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距;已知凸透镜的焦距f=10cm,从图上看透镜在光具座刻度50.0cm处,而蜡烛在光具座20.0cm处,物距u=50.0cm - 20.0cm = 30.0cm,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;保持凸透镜位置不变,增大物距后,像距会变小,像变小。
(2)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙位置时,u=50.0cm - 43.0cm = 7.0cm<f,成正立、放大的虚像。
(3)将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,焦距变小,折射能力变大,像会提前会聚在光屏的前方,可以适当向右移动蜡烛,使像向右移动到光屏处;此时像在光屏的前方,相当于近视眼,可以戴凹透镜,即近视镜片,使光线推迟会聚,成的像向右移动。
(1)缩小 照相机 变小
(2)正立
(3)右 近视[解析]
(1)物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距;已知凸透镜的焦距f=10cm,从图上看透镜在光具座刻度50.0cm处,而蜡烛在光具座20.0cm处,物距u=50.0cm - 20.0cm = 30.0cm,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;保持凸透镜位置不变,增大物距后,像距会变小,像变小。
(2)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙位置时,u=50.0cm - 43.0cm = 7.0cm<f,成正立、放大的虚像。
(3)将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,焦距变小,折射能力变大,像会提前会聚在光屏的前方,可以适当向右移动蜡烛,使像向右移动到光屏处;此时像在光屏的前方,相当于近视眼,可以戴凹透镜,即近视镜片,使光线推迟会聚,成的像向右移动。
22. (16分)(2024·烟台中考)在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中:
(1)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践. 请你观察图中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表.

[第22题(1)]
| 照相机 | ①______ | 胶卷 | 光圈 |
| 眼睛 | 晶状体和角膜 | ②______ | ③______ |

(2)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示. 具体操作如下:
甲
乙
丙
[第22题(2)]

①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在______;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变______,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况. 将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视所成的像在视网膜的______;
④将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应戴______透镜;
⑤从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正.
(3)眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视. 请写出一条预防近视的措施.
(1)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践. 请你观察图中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表.
[第22题(1)]
| 照相机 | ①______ | 胶卷 | 光圈 |
| 眼睛 | 晶状体和角膜 | ②______ | ③______ |
(2)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示. 具体操作如下:
甲
乙
丙
[第22题(2)]
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在______;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变______,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况. 将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视所成的像在视网膜的______;
④将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应戴______透镜;
⑤从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正.
(3)眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视. 请写出一条预防近视的措施.
答案:
(1)①镜头 ②视网膜 ③瞳孔
(2)①同一高度 ③前方 ④凹
(3)读书姿势要正确,眼与书的距离要在25cm左右(合理即可) [解析]本题考查“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)眼睛好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于照相机的镜头。像成在视网膜上,视网膜相当于胶卷;透过光线的瞳孔与照相机光圈功能相同。
(2)①因过凸透镜光心的光线传播方向不变,为使像成在光屏中央,应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度;③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,光线提前会聚成像,即近视眼所成的像在视网膜前方;④光屏的位置不变,要使像成在原来位置的光屏上,需用具有发散作用的凹透镜使光线延迟会聚,即近视眼用凹透镜矫正。
(3)要保护视力,应做到:读书姿势要正确,眼与书的距离要在25cm左右(或看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下,要远眺几分钟;或要定期检查视力,认真做眼保健操;或不在直射的强光下看书;或不在光线暗的地方看书;或不躺卧看书;或不走路看书)。
(1)①镜头 ②视网膜 ③瞳孔
(2)①同一高度 ③前方 ④凹
(3)读书姿势要正确,眼与书的距离要在25cm左右(合理即可) [解析]本题考查“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)眼睛好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于照相机的镜头。像成在视网膜上,视网膜相当于胶卷;透过光线的瞳孔与照相机光圈功能相同。
(2)①因过凸透镜光心的光线传播方向不变,为使像成在光屏中央,应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度;③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,光线提前会聚成像,即近视眼所成的像在视网膜前方;④光屏的位置不变,要使像成在原来位置的光屏上,需用具有发散作用的凹透镜使光线延迟会聚,即近视眼用凹透镜矫正。
(3)要保护视力,应做到:读书姿势要正确,眼与书的距离要在25cm左右(或看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下,要远眺几分钟;或要定期检查视力,认真做眼保健操;或不在直射的强光下看书;或不在光线暗的地方看书;或不躺卧看书;或不走路看书)。
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