Question

【題目】小明探究凸透鏡的成像原理，與老師一起研制了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用水透鏡模擬眼睛，光屏模擬視網(wǎng)膜，通過(guò)對(duì)水透鏡注水或抽水可改變水透鏡的厚薄。蠟燭、光屏和水透鏡在光具座上的位置如圖所示。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要使?fàn)T焰、水透鏡、光屏三者的中心在_____上，目的是使像成在光屏中心；

（2）三者擺放位置如圖甲所示，在光屏上成了一個(gè)清晰的像（像未畫(huà)出），該像為倒立、_____的實(shí)像。此時(shí)水透鏡的焦距f的范圍為_____；

（3）用水透鏡模擬正常眼睛，將圖甲中的燭移動(dòng)到光具座上40cm處，光屏不動(dòng)，此時(shí)應(yīng)對(duì)水透鏡_____（選填“注水”或“抽水”），使其焦距變_____（選填“長(zhǎng)”或“短”），才能在光屏上重新得到一個(gè)清晰的像；

（4）用水透鏡模擬爺爺?shù)睦匣ㄑ郏�如圖乙所示，若爺爺不戴老花鏡時(shí)恰好能夠看到圖中位置上的蠟燭，在圖中的虛線(xiàn)框內(nèi)安裝上適當(dāng)度數(shù)的老花鏡的鏡片，則爺爺將能看清蠟燭位置_____（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）的物體。

Answer 1

【答案】同一高度 縮小 10cm＜f＜20cm 注水 短 右側(cè)

【解析】

(1)[1]為使像成在光屏中央，便于觀察，應(yīng)燭焰、水透鏡、光屏三者的中心在同一高度上；

(2)[2][3]三者擺放位置如圖甲所示，在光屏上成了一個(gè)清晰的像，此時(shí)u＞v，物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，即：f＜20cm＜2f，解得： 10cm＜f＜20cm；

(3)[4][5]用水透鏡模擬正常眼睛，將圖甲中的燭移動(dòng)到光具座上40cm處，物距減小，所以要想在像距不變的情況下，在光屏上得到一個(gè)清晰的像需要將凸透鏡的焦距變短，需要使凸透鏡對(duì)光線(xiàn)的會(huì)聚能力變強(qiáng)，故應(yīng)對(duì)水透鏡注水；

(4)[6]老花鏡是凸透鏡，對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，在圖中的虛線(xiàn)框內(nèi)安裝上適當(dāng)度數(shù)的老花鏡的鏡片，則可以看清物距更小的物體，即圖中蠟燭右側(cè)的物體。