Question

【題目】小軍用自制的水凸透鏡來(lái)探究凸透鏡成像規(guī)律，如圖所示。當(dāng)向水凸透鏡里注水時(shí)，水凸透鏡的焦距變小；當(dāng)從水凸透鏡里抽水時(shí)，水凸透鏡的焦距變大。

（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、水透鏡和光屏三者中心在__________________。

（2）當(dāng)該同學(xué)移動(dòng)蠟燭，水凸透鏡和光屏至圖示位置時(shí)，恰能在光屏上看到清晰的像，此像的性質(zhì)是倒立、______的實(shí)像，生活中利用此成像特點(diǎn)可制成____。此時(shí)該水凸透鏡的焦距范圍是_______。

（3）小軍接著在蠟燭和光屏位置都不變的情況下，將水凸透鏡移至_________cm刻度處，再次得到清晰的燭焰的像，像的大小跟原來(lái)相比_________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（4）小軍利用注射器向水凸透鏡注入少許水，光屏上原來(lái)清晰的像變得模糊不清，小軍要想重新得到清晰的燭焰像，在蠟燭和水凸透鏡的位置都不變的情況下，應(yīng)將光屏向_________（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）水凸透鏡的方向移動(dòng)。若不移動(dòng)光屏，小軍發(fā)現(xiàn)將自己的眼鏡放在蠟燭和水凸透鏡之間，也能看到光屏上燭焰的像變清晰了。則小軍戴的是_________（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡。

（5）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，由于蠟燭的燃燒小軍發(fā)現(xiàn)光屏上的像的位置偏高，為了使像能呈在光屏的中央，可以將凸透鏡向_______（選填“上”或“下”）調(diào)。

Answer 1

【答案】同一高度 縮小照相機(jī)10cm~15cm30cm變大靠近近視下

【解析】

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣可使像成在光屏的中央；(2)如圖，物距大于像距，且恰能在光屏上看到清晰的像，說(shuō)明物距大于2倍焦距，則此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)。此時(shí)物距u=40cm10cm=30cm,像距v=60cm40cm=20cm,即20cm2f30cm,解得：10cmf15cm，即該水凸透鏡的焦距范圍是10cm15cm。（3）根據(jù)光路的可逆性，在蠟燭和光屏位置都不變的情況下，將透鏡移至距蠟燭即u'=20cm時(shí)，此時(shí)v'=30cm，即透鏡移至光具座10cm+20cm=30cm處，可在光屏上呈現(xiàn)倒立放大的像，像的大小跟原來(lái)相比變大了；（4）當(dāng)利用注射器向水凸透鏡注入少許水時(shí)，使其變厚、凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚能力增強(qiáng)，使像成在原來(lái)像的前方．因此要想重新得到清晰的像，應(yīng)將光屏向靠近水透鏡的方向移動(dòng)．若不移動(dòng)光屏，小軍發(fā)現(xiàn)將自己的眼鏡放在蠟燭和水凸透鏡之間，也能看到光屏上燭焰的像變清晰了，說(shuō)明眼睛起到了發(fā)散光的作用，則小軍戴的是近視鏡。（5）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，由于蠟燭的燃燒小軍發(fā)現(xiàn)光屏上的像的位置偏高，由于過(guò)光心的光線不改變方向，可以將凸透鏡向下調(diào)，能使像仍呈在光屏的中央。