Question

20．请完成以下探究性实验：
（1）在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中：如图1甲，用手按压强计的橡皮模，U型管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中，U型管内水面也出现高度差，这说明液体内部有压强；这种研究问题的方法是等效替代法；

（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛，凸透镜，光屏在光具座上的位置如图2所示．其中明显还需要调整的是光屏的高度，调整后点燃蜡烛，恰好能从光屏上观察到倒立，缩小（选填“缩小”或“放大”）的实像；若此时拿一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜．结果光屏上原来清晰的像变模糊了，只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像．则这只眼镜是凹（填“凸”或“凹”）透镜，戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视（选填“近视”或“远视”）；随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向上（上/下）移动，此时应将凸透镜向下（上/下）移动，以使像仍能呈在光屏的中央．

Answer 1

分析 （1）本题用到了物理上常用的研究方法--等效替代法．用手按压强计的橡皮膜，U型管内水面出现高度差；将橡皮膜放人酒精中，U型管内水面也出现高度差．说明用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放人酒精中，所起的效果是一样的，都会给橡皮膜一个压强．
（2）①为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．
②根据物距和像距的关系判断成像情况：物距大于像距，成倒立、缩小的实像；物距等于像距，成倒立、等大的实像；物距小于像距，成倒立、放大的实像．
③近视眼镜是凹透镜，当近视眼镜靠近凸透镜时，会聚能力减弱，使像呈在光屏的后方；近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像距减小，像呈在视网膜的前方；戴近视眼镜使光线发散一些，使像距增大，使像呈在视网膜上．
④根据光线过光心不改变方向判断像的移动情况．

解答 解：（1）用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放人酒精中，所起的效果是一样的，都会给橡皮膜一个压强，使U型管内水面出现高度差．所用的方法是：等效替代法．
（2）①为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．如图所示，光屏有些高了，所以要调整光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度．
②此时烛焰到凸透镜的距离即物距大约为11cm，像距大约为9cm，u＞v，凸透镜成像规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；此成像特点是照相机的原理．
③只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光线有发散作用，因此这只眼镜是凹透镜；戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视．
④实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，像会向光屏的上方移动，此时应将凸透镜向 下移动，以使像仍能呈在光屏的中央．
故答案为：（1）液体内部有压强；等效替代；（2）光屏的高度；缩小；凹；近视；上；下．

点评 本题涉及到液体压强计的原理、凸透镜成像实验器材的调节和规律的应用、凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用、近视眼的原因和矫正等，综合性很强，试题具有一定的难度．