Question

【题目】某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”，如图所示．

（1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜．再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示．让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后折射光线将_____（选填“偏离”或“偏向”）主光轴．如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度_____（选填“会改变”或“不改变”）．

（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晰的烛焰像．若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10cm刻度处，则烛焰经凸透镜所成的像是_____

A．放大、倒立的实像 B．放大、正立的虚像

C．缩小、倒立的实像 D．缩小、正立的实像

（3）为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度、即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度．此时，他们是在探究液体透镜折光能力与_____是否有关．在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度、即形状不变的具体原因是___．

Answer 1

【答案】偏向 会改变 C 液体种类 凸透镜的凸起程度对其折光能力有影响

【解析】

（1）凸透镜对光线有会聚作用，当平行光线经过凸透镜折射后向主光轴偏折；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关；
（2）分析图象中物距和像距的大小关系，得出此时成像的特点及像距、物距与焦距的关系，从而判断当物体在10cm刻度处时物距与焦距的关系，从而得出成像的特点；
（3）光的折射程度与光的传播介质有关；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关；

（1）由图可知，玻璃容器的形状相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关，用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度会发生改变；

（2）由图知，物距小于像距，此时成倒立放大的实像，因此物距处于1倍和2倍焦距之间，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；

将蜡烛移到光具座的10cm刻度处时，物距u=40cm-10cm=30cm，处于2倍焦距之外，所以成倒立缩小的实像；所以C选项正确；

故选C；

（3）在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度、即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与液体的种类是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变是因为凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关。