Question

20．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(duì)光線的作用”時(shí)，首先在兩個(gè)透明玻璃長(zhǎng)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(gè)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主光軸．在玻璃容器中充入蚊香煙霧的目的是便于觀察光路．
（2）在用液體透鏡探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，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(dòng)，將蠟燭移到光具座10cm刻度時(shí)，則燭焰經(jīng)凸透鏡所成的像是C．
A．放大、倒立的實(shí)像            B．放大、正立的虛像
C．縮小、倒立的實(shí)像            D．縮小、正立的實(shí)像
（3）利用液體透鏡還可以探究哪些問題？（寫出一個(gè)即可）模擬眼睛的晶狀體和眼鏡．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)光照到煙霧時(shí)，煙霧顆粒對(duì)光的反射方向是不同的，會(huì)發(fā)生漫反射現(xiàn)象，所以我們從各角度可以看到光的路徑；
（2）分析圖象中物距和像距的大小關(guān)系，得出此時(shí)成像的特點(diǎn)及像距、物距與焦距的關(guān)系，從而判斷當(dāng)物體在10cm刻度處時(shí)物距與焦距的關(guān)系，從而得出成像的特點(diǎn)；
（3）根據(jù)透鏡的特點(diǎn)和用途進(jìn)行解答．

解答 解：（1）在玻璃容器中充入蚊香煙霧，當(dāng)光照到煙霧時(shí)，煙霧顆粒對(duì)光的反射方向是不同的，會(huì)發(fā)生漫反射現(xiàn)象，所以我們從各角度可以看到光的路徑；
（2）由圖知，物距小于像距，此時(shí)成倒立放大的實(shí)像，因此物距處于1倍和2倍焦距之間，像距大于2倍焦距，
物距u=40cm-25cm=15cm；像距v=70cm-40cm=30cm；
由上分析得：
30cm＞2f   f＜15cm＜2f；
解得：7.5cm＜f＜15cm；
將蠟燭移到光具座的10cm刻度處時(shí)，物距u=40cm-10cm=30cm，處于2倍焦距之外，所以成倒立縮小的實(shí)像；所以C選項(xiàng)正確；
（3）通過小孔向空腔內(nèi)注入水時(shí)，橡皮膜向外鼓出，這樣空腔的中間厚、邊緣薄，是一個(gè)凸透鏡的模型，可以類比眼鏡和凸透鏡；將腔里的水抽出時(shí)，空腔的中間薄、邊緣厚，是凹透鏡的模型；因此利用該實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯耆�可以模擬眼睛的晶狀體和眼鏡．
故答案為：（1）便于觀察光路；（2）C；（3）模擬眼睛的晶狀體和眼鏡．

點(diǎn)評(píng) 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(diǎn)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(diǎn)及物距和像距的范圍，難度稍大．