Question

14．（1）在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，
①要保證燭焰的中心，透鏡的中心和光屏的中心在同一高度上．
②若透鏡的位置偏高，則像在光屏上的位置將會偏高．（填“高”或“低”）
③凸透鏡的焦距為10cm，在如圖1所示的位置恰好成清晰的像，在物距不變的情況下，換用焦距為15cm的凸透鏡進行實驗，應(yīng)將光屏向右移動才能接收到清晰的像
（2）在學習液體的內(nèi)部壓強時，老師根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$，推導得出了液體內(nèi)部的壓強公式p=ρgh，該公式說明液體對容器底部的壓強只與液體的密度和深度有關(guān)，與容器的底面積無關(guān)，小剛對此表示懷疑，于是他選用了不同形狀的容器進行了實驗，如圖2所示．
①實驗表明，液體對容器底部的壓強與容器的底面積無關(guān)
②在實驗中，容器中和壓強計中的液體均為水，若將容器中的水換成酒精進行實驗，則探頭在容器底部時，壓強計中兩水面的高度差將小于9.2cm（填“小于”“等于”“大于”）其原因是酒精的密度小于水的密度

容器形狀	液體深度h1（cm）	壓強計兩液面高度差h2（cm）
甲	10	9.2
乙	10	9.2
丙	10	9.2

Answer 1

分析 （1）①為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的高度，使它們的中心大致在同一高度處．
②根據(jù)光線過凸透鏡的光心不改變方向，根據(jù)這個規(guī)律判斷若透鏡的位置偏高，則像在光屏上的位置偏高還是偏低．
③物距大小不變，但是凸透鏡的焦距增大，相當于物距減小，凸透鏡的焦距減小，相當于物距增大．根據(jù)凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大進行判斷．
（2）①橡皮膜處于相同深度處，根據(jù)U形管中兩液面高度差分析液體內(nèi)部的壓強與容器底面積是否有關(guān)．
②根據(jù)p=ρgh可知，液體壓強與液體密度和液體深度有關(guān)．

解答 解：（1）①為使像能成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處．
（2）②根據(jù)光線過凸透鏡的光心不改變方向可知，若透鏡的位置偏高，則像在光屏上的位置將會偏高；
③凸透鏡的焦距是10cm，如圖物距u=50cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
保持蠟燭與凸透鏡在如圖所示的位置不變，換用焦距為15cm的凸透鏡進行實驗，凸透鏡的焦距變大，相當于物距減小，像距要增大，所以光屏要向右遠離凸透鏡．
（2）①對甲、乙、丙三個圖進行比較，橡皮膜處于相同深度處，U形管中兩液面高度差相同，說明液體內(nèi)部的壓強與容器的底面積無關(guān)；
②由圖可知，當容器中和壓強計中的液體均為水時，壓強計中兩水面的高度差為9.2cm，當將容器中的水換成酒精進行實驗，由于酒精的密度小于水的密度，由p=ρgh可知，壓強計中兩水面的高度差將小于9.2cm．
故答案為：（1）①同一高度；②高；③右；（2）①無關(guān)；②小于；酒精的密度小于水的密度．

點評 （1）關(guān)于凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關(guān)系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④具體的應(yīng)用．一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內(nèi)容；
（2）了解壓強計的原理，知道液體壓強計的操作要求等．本題考查的是研究物理問題常用的一種方法：每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，這也是一種重要的研究方法．