Question

13．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偏向（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会改变（填“会改变”或“不改变”），在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是显示出光路．
（2）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液体种类是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变的具体原因是控制变量．
（3）如乙图所示，现在光屏上出现清晰的像，如果向“水透镜”中加注水，使透镜凸起程度更大，此时像变模糊，这是模仿近视眼的成因，如果想让像变清晰，可以怎么做？（两种方法）①在水透镜的前方加一个凹透镜②将光屏向前移动．

Answer 1

分析 （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；当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径；
（2）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．
（3）凸透镜越凸，折射能力越强，其焦距越小，当凸透镜成像时，凸透镜变凸，则成的像靠近凸透镜，要使像成在原来的位置，则应在凸透镜和物体之间放一凹透镜．

解答 解：
（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；在玻璃容器中充入蚊香烟雾，当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径；
（2）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，要控制变量；
（3）用注射器向水凸透镜里加水，使凸透镜变凸，由于凸透镜折射能力变强，所以像将靠近透镜，此时像变模糊，这是模仿近视眼的成因；
要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动，或者在蜡烛与凸透镜之间再加上一个适当的凹透镜，对光线起发散作用，使像成在原来的位置．
故答案为：
（1）偏向；会改变；显示出光路；
（2）液体种类；控制变量；
（3）近；①在水透镜的前方加一个凹透镜；②将光屏向前移动．

点评 此题考查了有关凸透镜成像的规律，掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系．此题需根据物距与像距的大小关系得出成像的特点及物距和像距的范围，难度稍大．