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、凸形狀可改變的水透鏡，并利用水透鏡探究“透鏡成像”，如圖所示．
（1）圖甲中，從形狀上可以判別此時的水透鏡是（凹/凸）透鏡．研究小組對水透鏡中繼續注入少許水，發現焦點左移，抽出少許水后，焦點右移；并測得了水透鏡的多個焦距值．這一現象說明水透鏡的凸出程度越大，水透鏡的焦距越（大/小）．
（2）保持蠟燭和水透鏡的位置不變，利用甲圖裝置測量水透鏡的焦距，并在乙圖中進行透鏡成像實驗．獲得多組數據如下：

實驗次數	焦距f/cm	像距v/cm	/m﹣1	/m﹣3
1	15.0	80.0	6.7	1.7
2	12.0	30.0	8.3	3.3
3		20.0		5.0
4	8.0	13.0	12.5	7.7
5	5.0	6.7	20.0	15.0

分析表中數據可得，第3次實驗時水透鏡的焦距是cm．
（3）當蠟燭靠近凸透鏡時，燭焰的像將落在光屏的（選填“前”或“后”）方． ①若用此實驗模擬人眼的調節功能，重新在光屏上得到清晰的像，應該進行的操作是換焦距（選填“更大”或“更小”）凸透鏡．
②若用此實驗模擬視力的矯正，可保持光屏位置不動，在原凸透鏡前再加一個（選填“近視眼鏡”或“遠視眼鏡”），就能重新在光屏上得到清晰的像．
（4）某班同學在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關系的圖象，如圖丙所示，現把物體放在距凸透鏡24cm處，此時所成像的性質與相同（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）．

Answer 1

【答案】
（1）凸；小
（2）10
（3）后；更小；遠視眼鏡
（4）照相機
【解析】解：（1）由圖甲知，該水透鏡中間厚，邊緣薄，為凸透鏡；抽出少許水后，焦點右移，焦點到凸透鏡的距離變大，可知水透鏡的凸出程度越大，水透鏡的焦距越小．（2）由圖乙知，蠟燭到凸透鏡的距離為20.0cm，則物距為20.0cm；（3）當蠟燭靠近凸透鏡時，物距減小，則像距變大，燭焰的像將落在光屏的后方；①像成在視網膜的后，說明眼睛的折光能力太弱，焦距大，應換焦距更小的透鏡可以使像前移成在視網膜上．①若用此實驗模擬視力的矯正，應使光線會聚一些，故需要在原凸透鏡前再加一個凸透鏡，即遠視眼睛，就能重新在光屏上得到清晰的像．（4）u=v=2f，凸透鏡成倒立、等大的實像，如圖，u=v=2f=16cm 時，所以f=8cm；當u=24cm時，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機． 所以答案是：（1）凸；小；（2）10； （3）后；更小；遠視眼鏡；（4）照相機．
【考點精析】本題主要考查了凸透鏡成像規律及其探究實驗的相關知識點，需要掌握巧記凸透鏡成像的區分：物近像遠像變大， 一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小， 實像總是倒立的才能正確解答此題．