Question

6．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、凸形狀可改變的水透鏡，并利用水透鏡探究“透鏡成像”，如圖所示．

（1）圖甲中，從形狀上可以判別此時的水透鏡是凸（凹/凸）透鏡．研究小組對水透鏡中繼續(xù)注入少許水，發(fā)現(xiàn)焦點左移，抽出少許水后，焦點右移；并測得了水透鏡的多個焦距值．這一現(xiàn)象說明水透鏡的凸出程度越大，水透鏡的焦距越�。ù�/小）．
（2）保持蠟燭和水透鏡的位置不變，利用甲圖裝置測量水透鏡的焦距，并在乙圖中進行透鏡成像實驗．獲得多組數(shù)據(jù)如下：

實驗次數(shù)	焦距f/cm	像距v/cm	$\frac{1}{f}$/m-1	$\frac{1}{V}$/m-3
1	15.0	80.0	6.7	1.7
2	12.0	30.0	8.3	3.3
3		20.0		5.0
4	8.0	13.0	12.5	7.7
5	5.0	6.7	20.0	15.0

分析表中數(shù)據(jù)可得，第3次實驗時水透鏡的焦距是10cm．
（3）當蠟燭靠近凸透鏡時，燭焰的像將落在光屏的后（選填“前”或“后”）方．
①若用此實驗模擬人眼的調節(jié)功能，重新在光屏上得到清晰的像，應該進行的操作是換焦距更小（選填“更大”或“更小”）凸透鏡．
②若用此實驗模擬視力的矯正，可保持光屏位置不動，在原凸透鏡前再加一個遠視眼鏡（選填“近視眼鏡”或“遠視眼鏡”），就能重新在光屏上得到清晰的像．
（4）某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關系的圖象，如圖丙所示，現(xiàn)把物體放在距凸透鏡24cm處，此時所成像的性質與照相機相同（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）．

Answer 1

分析 （1）邊緣薄、中間厚的透鏡為凸透鏡；
焦距是從焦點到凸透鏡的距離；
（2）物距是從物體到凸透鏡的距離，從光具座上讀出便可；
（3）根據(jù)像距和物距的大小關系判斷成像的特點；根據(jù)遠視眼的成因分析．
（4）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況和應用進行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f，應用于照相機和攝像機．
u=2f，成倒立、等大的實像，v=2f，一般用來求凸透鏡的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，v＞2f，應用于幻燈機和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．

解答 解：（1）由圖甲知，該水透鏡中間厚，邊緣薄，為凸透鏡；抽出少許水后，焦點右移，焦點到凸透鏡的距離變大，可知水透鏡的凸出程度越大，水透鏡的焦距越小．
（2）由圖乙知，蠟燭到凸透鏡的距離為20.0cm，則物距為20.0cm；
（3）當蠟燭靠近凸透鏡時，物距減小，則像距變大，燭焰的像將落在光屏的后方；
①像成在視網(wǎng)膜的后，說明眼睛的折光能力太弱，焦距大，應換焦距更小的透鏡可以使像前移成在視網(wǎng)膜上．
①若用此實驗模擬視力的矯正，應使光線會聚一些，故需要在原凸透鏡前再加一個凸透鏡，即遠視眼睛，就能重新在光屏上得到清晰的像．
（4）u=v=2f，凸透鏡成倒立、等大的實像，如圖，u=v=2f=16cm 時，所以f=8cm；當u=24cm時，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
故答案為：（1）凸；小；（2）10； （3）后；更�。贿h視眼鏡；（4）照相機．

點評 本題是探究水透鏡成像的規(guī)律實驗，主要考查了透鏡的分類、焦距和物距的概念、對實驗數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)數(shù)據(jù)總結規(guī)律是難點，在分析時，要注意各個數(shù)據(jù)的特點，結合圖象分析效果更好．