Question

【題目】某興趣小組利用透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾等器材制成形狀可改變的水透鏡進(jìn)行以下探究實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。

（1）在探究“凸透鏡對(duì)光線的作用”時(shí)，先在兩個(gè)透明長方體玻璃容器中噴入蚊香煙霧，然后將水注入橡皮膜制成水透鏡，再將其放在兩個(gè)玻璃容器之間，如圖甲所示。讓一束光沿箭頭方向射入玻璃容器，經(jīng)水透鏡折射后光將________（選填“偏離”或“偏向”）主光軸。如果此時(shí)再向水透鏡中注水，改變水透鏡的凸起程度，折射光偏折的程度將________（選填“改變”或“不改變”）。上述實(shí)驗(yàn)在玻璃容器中噴入蚊香煙霧的目的是________。

（2）圖乙中燭焰清晰的像成在光屏上方，為使像成在光屏中央，應(yīng)將水透鏡________（選填“向上”或“向下”）移動(dòng)。

（3）保持水透鏡的形狀不變，依次改變蠟燭的位置，并移動(dòng)光屏呈現(xiàn)清晰的像，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可推斷此水透鏡的焦距為________cm，推斷的依據(jù)是________。

（4）當(dāng)光屏上出現(xiàn)清晰像時(shí)，如果再向水透鏡中注水，水透鏡的形狀會(huì)變化，凸起程度會(huì)變大，像會(huì)變模糊。為使光屏上的像變清晰，此時(shí)可在蠟燭和水透鏡之間放一塊度數(shù)合適的________（選填“近視”或“老花”）鏡片。

Answer 1

【答案】 偏向 改變 顯示光路 向下 5.0 物距等于2倍焦距時(shí)成倒立、等大的實(shí)像，像距等于物距 近視

【解析】解：（1）由圖可知，玻璃容器的形狀相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，經(jīng)透鏡折射后折射光線將向主光軸方向偏折；凸透鏡對(duì)光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)，用注射器向橡皮膜注水，改變液體透鏡的凸起程度，則折射光線偏折的程度會(huì)發(fā)生改變；在玻璃容器中充入蚊香煙霧，當(dāng)光照到煙霧時(shí)，煙霧顆粒對(duì)光的反射方向是不同的，會(huì)發(fā)生漫反射現(xiàn)象，所以我們從各角度可以看到光的路徑；（2）根據(jù)光線過光心不改變方向，像在光屏的上方。為使像在光屏的中心位置，蠟燭向上移動(dòng)，或凸透鏡向下移動(dòng)，或光屏向上移動(dòng)。；

（3）由第3組數(shù)據(jù)可知，物距u＝10.0cm時(shí)，像距v＝10.0cm，此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像，故水透鏡的焦距：f＝u＝×10.0cm＝5.0cm；（4）用注射器向水凸透鏡里加水，使凸透鏡變凸，由于凸透鏡折射能力變強(qiáng)，所以像將靠近透鏡，像距變小，此時(shí)像變模糊，相當(dāng)于像成在視網(wǎng)膜前，是近視眼的成因；要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動(dòng)，或者在蠟燭與凸透鏡之間再加上一個(gè)適當(dāng)?shù)陌纪哥R，光對(duì)線起發(fā)散作用，使像成在原來的位置。