Question

13．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“凸透鏡對光線的作用”時(shí)，首先在兩個(gè)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(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（填“偏離”或“偏向”）主光軸．如果此時(shí)再用注射器向橡皮膜注水，改變液體透鏡的凸起程度，則折射光線偏折的程度會改變（填“會改變”或“不改變”），在玻璃容器中充入蚊香煙霧的目的是顯示出光路．
（2）為了探究“影響液體透鏡折光能力強(qiáng)弱的因素”，物理興趣小組人員做了如下實(shí)驗(yàn)：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(shí)，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控制變量．
（3）如乙圖所示，現(xiàn)在光屏上出現(xiàn)清晰的像，如果向“水透鏡”中加注水，使透鏡凸起程度更大，此時(shí)像變模糊，這是模仿近視眼的成因，如果想讓像變清晰，可以怎么做？（兩種方法）①在水透鏡的前方加一個(gè)凹透鏡②將光屏向前移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡對光線有會聚作用，當(dāng)平行光線經(jīng)過凸透鏡折射后向主光軸偏折；凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)；當(dāng)光照到煙霧時(shí)，煙霧顆粒對光的反射方向是不同的，會發(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）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)．
（3）凸透鏡越凸，折射能力越強(qiáng)，其焦距越小，當(dāng)凸透鏡成像時(shí)，凸透鏡變凸，則成的像靠近凸透鏡，要使像成在原來的位置，則應(yīng)在凸透鏡和物體之間放一凹透鏡．

解答 解：
（1）由圖可知，玻璃容器的形狀相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，凸透鏡對光有會聚作用，經(jīng)透鏡折射后折射光線將向主光軸方向偏折；凸透鏡對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)，用注射器向橡皮膜注水，改變液體透鏡的凸起程度，則折射光線偏折的程度會發(fā)生改變；在玻璃容器中充入蚊香煙霧，當(dāng)光照到煙霧時(shí)，煙霧顆粒對光的反射方向是不同的，會發(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）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(shí)，他們是在探究液體透鏡折光能力與液體的種類是否有關(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?yàn)橥雇哥R對光的偏折能力與凸透鏡的凸起程度有關(guān)，要控制變量；
（3）用注射器向水凸透鏡里加水，使凸透鏡變凸，由于凸透鏡折射能力變強(qiáng)，所以像將靠近透鏡，此時(shí)像變模糊，這是模仿近視眼的成因；
要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動(dòng)，或者在蠟燭與凸透鏡之間再加上一個(gè)適當(dāng)?shù)陌纪哥R，對光線起發(fā)散作用，使像成在原來的位置．
故答案為：
（1）偏向；會改變；顯示出光路；
（2）液體種類；控制變量；
（3）近；①在水透鏡的前方加一個(gè)凹透鏡；②將光屏向前移動(dòng)．

點(diǎn)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(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．