题目内容
【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、凸形状可改变的水透镜，并利用水透镜探究“透镜成像”，如图所示。
(1)图甲中，从形状上可以判别此时的水透镜是_____（凹/凸）透镜；研究小组对水透镜中继续注入少许水，发现焦点左移，抽出少许水后，焦点右移；并测得了水透镜的多个焦距值；这一现象说明水透镜的凸出程度越大，水透镜的焦距越_____（大/小）。
(2)如图乙，在光具座上固定好蜡烛和水透镜，此时物距为_____cm，移动光屏到如图的位置获得了一个清晰的像，这个像是倒立_____（放大/缩小）的实像。
(3)保持蜡烛和水透镜的位置不变，利用甲图装置测量水透镜的焦距，并在乙图中进行透镜成像实验，获得多组数据如下：
实验次数 | 焦距f/cm | 像距v/m |
|
|
1 | 15.0 | 60.0 | 6.7 | 1.7 |
2 | 12.0 | 30.0 | 8.3 | 3.3 |
3 | 20.0 | 10.0 | 5.0 | |
4 | 8.0 | 13.0 | 12.5 | 7.5 |
5 | 5.0 | 6.7 | 20.0 | 15.0 |
A．表格中，第3次实验时水透镜的焦距是_____cm。根据表中数据可得：当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小跟_____有关。
B．作出
和
的关系图像。
（________）
C．根据上述数据和图像，写出v和f的关系是v=_____。
【答案】凸 大 20.0 放大 10 焦距 
【解析】
(1)[1]由图甲知，该水透镜中间厚，边缘薄，为凸透镜；
[2]注入少许水，发现焦点左移，焦点到凸透镜的距离变小，可知焦距变小；抽出少许水后，焦点右移，焦点到凸透镜的距离变大，可知焦距变大；这一现象说明水透镜的凸出程度越大，水透镜的焦距越小。
(2)[3]由图乙知，蜡烛到凸透镜的距离为20.0cm，则物距为20.0cm；
[4]由图可知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像；
(3)[5]A．由第三组数据可知， 
，则f=0.1m=10cm；
[6]由数据知，物距不变，凸透镜的焦距改变，像距改变，说明像的大小改变，可知当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小与焦距有关；
[7]B．根据表格中的数据，描点并连线，如图所示：
；
[8]C．由图像可知，
与
成正比例关系，设
，分别将3、5组数据代入得：
，
，
联立①②解得：k=1，b=-5；可得
，
进一步可得：
。
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