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行以下探究實驗，裝置如圖所示。

（1）在探究“凸透鏡對光線的作用”時，先在兩個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，經水透鏡折射后光將________（選填“偏離”或“偏向”）主光軸。如果此時再向水透鏡中注水，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”）。上述實驗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，應將水透鏡________（選填“向上”或“向下”）移動。

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

根據表中數據可推斷此水透鏡的焦距為________cm，推斷的依據是________。

（4）當光屏上出現清晰像時，如果再向水透鏡中注水，水透鏡的形狀會變化，凸起程度會變大，像會變模糊。為使光屏上的像變清晰，此時可在蠟燭和水透鏡之間放一塊度數合適的________（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倍焦距時成倒立、等大的實像，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；在玻璃容器中充入蚊香煙霧，當光照到煙霧時，煙霧顆粒對光的反射方向是不同的，會發生漫反射現象，所以我們從各角度可以看到光的路徑；（2）根據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，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動。；

（3）由第3組數據可知，物距u＝10.0cm時，像距v＝10.0cm，此時成倒立、等大的實像，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，所以像將靠近透鏡，像距變小，此時像變模糊，相當于像成在視網膜前，是近視眼的成因；要在光屏上得到清晰的像，光屏應向靠近透鏡的方向移動，或者在蠟燭與凸透鏡之間再加上一個適當的凹透鏡，光對線起發散作用，使像成在原來的位置。