Question

【題目】某物理興趣小組利用透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾等器材制成凹、凸形狀可改變的液體透鏡，并利用液體透鏡探究“光的折射”和“透鏡成像”，如圖所示．

（1）在探究“凸透鏡對光線的作用”時，首先在兩個透明玻璃長方體容器中充入蚊香煙霧，然后將水注入橡皮膜，制成液體透鏡．再將液體透鏡放置在兩個玻璃容器之間，如圖甲所示．讓光線沿圖示方向射入玻璃容器，經透鏡折射后折射光線將_____（選填“偏離”或“偏向”）主光軸．如果此時再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_____（選填“會改變”或“不改變”）．

（2）在用液體透鏡探究“凸透鏡成像規律”時，蠟燭、光屏和液體透鏡的位置如圖乙所示，光屏上出現清晰的燭焰像．若透鏡位置不動，將蠟燭移到光具座10cm刻度處，則燭焰經凸透鏡所成的像是_____

A．放大、倒立的實像 B．放大、正立的虛像

C．縮小、倒立的實像 D．縮小、正立的實像

（3）為了探究“影響液體透鏡折光能力強弱的因素”，物理興趣小組人員做了如下實驗：在圖甲所示的裝置中，保持液體透鏡的凸起程度、即形狀不變，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，觀察光線經不同液體透鏡折射后的偏折程度．此時，他們是在探究液體透鏡折光能力與_____是否有關．在此探究過程中保持液體透鏡的凸起程度、即形狀不變的具體原因是___．

Answer 1

【答案】偏向 會改變 C 液體種類 凸透鏡的凸起程度對其折光能力有影響

【解析】

（1）凸透鏡對光線有會聚作用，當平行光線經過凸透鏡折射后向主光軸偏折；凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關；
（2）分析圖象中物距和像距的大小關系，得出此時成像的特點及像距、物距與焦距的關系，從而判斷當物體在10cm刻度處時物距與焦距的關系，從而得出成像的特點；
（3）光的折射程度與光的傳播介質有關；凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關；

（1）由圖可知，玻璃容器的形狀相當于一個凸透鏡，凸透鏡對光有會聚作用，經透鏡折射后折射光線將向主光軸方向偏折；凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關，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發生改變；

（2）由圖知，物距小于像距，此時成倒立放大的實像，因此物距處于1倍和2倍焦距之間，像距大于2倍焦距，

物距u=40cm-25cm=15cm；像距v=70cm-40cm=30cm；

由上分析得：30cm＞2f f＜15cm＜2f；解得：7.5cm＜f＜15cm；

將蠟燭移到光具座的10cm刻度處時，物距u=40cm-10cm=30cm，處于2倍焦距之外，所以成倒立縮小的實像；所以C選項正確；

故選C；

（3）在圖甲所示的裝置中，保持液體透鏡的凸起程度、即形狀不變，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，觀察光線經不同液體透鏡折射后的偏折程度，此時，他們是在探究液體透鏡折光能力與液體的種類是否有關，在此探究過程中保持液體透鏡的凸起程度，即形狀不變是因為凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關。