Question

17．某科學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“凸透鏡對光線的作用”時，首先在兩個透明玻璃長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偏向（選填“偏離”或“偏向”）主光軸．
（2）在用液體透鏡探究“凸透鏡成像規(guī)律”時，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，將蠟燭移到光具座10cm刻度時，則燭焰經(jīng)凸透鏡所成的像是C．
A．放大、倒立的實像            B．放大、正立的虛像
C．縮小、倒立的實像            D．縮小、正立的實像
（3）為了探究“影響液體透鏡折光能力強弱的因素”，科學興趣小組人員做了如下實驗：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，他們是在探究液體透鏡折光能力與液體種類是否有關(guān)，在此探究過程中保持液體透鏡的凸起程度，即形狀不變的具體原因是凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡對光線有會聚作用，當平行光線經(jīng)過凸透鏡折射后向主光軸偏折；
（2）分析圖象中物距和像距的大小關(guān)系，得出此時成像的特點及像距、物距與焦距的關(guān)系，從而判斷當物體在10cm刻度處時物距與焦距的關(guān)系，從而得出成像的特點；
（3）光的折射程度與光的傳播介質(zhì)有關(guān)；凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)．

解答 解：（1）由圖甲可知，注入水的橡皮膜，相當于一個凸透鏡，凸透鏡對光有會聚作用，經(jīng)凸透鏡折射后折射光線將偏向主光軸；
（2）由圖知，物距小于像距，此時光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰像，所以物距處于1倍焦距和2倍焦距之間，像距大于2倍焦距，
由圖可知，物距u=40cm-25cm=15cm；像距v=70cm-40cm=30cm；
由上述分析可得：，f＜15cm＜2f，30cm＞2f；
解得：7.5cm＜f＜15cm；
將蠟燭移到光具座的10cm刻度處時，此時物距u′=40cm-10cm=30cm，處于2倍焦距之外，所以成倒立、縮小的實像；所以C選項正確；
（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，他們是在探究液體透鏡折光能力與液體種類是否有關(guān)；
在此探究過程中保持液體透鏡的凸起程度，即形狀不變，是因為凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)，要控制變量．
故答案為：（1）偏向；（2）C；（3）液體種類；凸透鏡的凸起程度．

點評 此題考查了有關(guān)凸透鏡成像的規(guī)律，掌握凸透鏡成像的特點與物距、像距之間的關(guān)系．此題需根據(jù)物距與像距的大小關(guān)系得出成像的特點