Question

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(duì)光線的作用”時(shí)，首先在兩個(gè)透明玻璃長(zhǎng)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(gè)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(jīng)透鏡折射后折射光線將 （選填“偏離”或“偏向”）主光軸．如果此時(shí)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(huì)改變”或“不改變”），在玻璃容器中充入蚊香煙霧的目的是 ．

（2）在用液體透鏡探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，蠟燭、光屏和液體透鏡的位置如圖乙所示，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰像，若透鏡位置不動(dòng)，將蠟燭移到光具座10cm刻度時(shí)，則燭焰經(jīng)凸透鏡所稱的像是 ．

A．放大、倒立的實(shí)像 B．放大、正立的虛像

C．縮小、倒立的實(shí)像 D．縮小、正立的實(shí)像

（3）為了探究“影響液體透鏡折光能力強(qiáng)弱的因素”，物理興趣小組人員做了如下實(shí)驗(yàn)：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(jīng)不同液體透鏡折射后的偏折程度，此時(shí)，他們是在探究液體透鏡折光能力與 是否有關(guān)，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 ．

（4）利用液體透鏡還可以探究哪些問題？（寫出一個(gè)即可） ．

 

Answer 1

（1）偏向；會(huì)改變；觀察光的路徑； （2）C； （3）液體種類；凸透鏡對(duì)光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)； （4）探究近視眼的矯正

【解析】

試題分析：（1）由圖可知，液體透鏡中央厚邊緣薄相當(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)光在玻璃容器中傳播時(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）由圖知，物距小于像距，此時(shí)成倒立放大的實(shí)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30cm＞2f 和 f＜15cm＜2f，得到7.5cm＜f＜15cm；將蠟燭移到光具座的10cm刻度處時(shí)，物距u=40cm﹣10cm=30cm，處于2倍焦距之外，所以成倒立縮小的實(shí)像，C選項(xiàng)正確。

（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(jīng)不同液體透鏡折射后的偏折程度，此時(shí)，他們是在探究液體透鏡折光能力與液體的種類是否有關(guān)，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?yàn)橥雇哥R對(duì)光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)。

（4）通過小孔向空腔內(nèi)注入水時(shí)，橡皮膜向外鼓出，這樣的中間液體透鏡厚、邊緣薄，是一個(gè)凸透鏡的模型，可以類比眼鏡，蠟燭通過液體透鏡成的像落在光屏上，模擬正常眼睛的成像情況。如果患有近視眼，晶狀體突起程度加深，光屏上的像變得模糊，在凸透鏡前加一個(gè)合適的凹透鏡會(huì)使光屏上的像再次變清晰，模擬近視眼視力的矯正。

考點(diǎn)：凸透鏡 凸透鏡成像的規(guī)律