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
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 (选填“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 (选填“会改变”或“不改变”),在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是 . (2)在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示,光屏上出现清晰的烛焰像,若透镜位置不动,将蜡烛移到光具座10cm刻度时,则烛焰经凸透镜所称的像是 .
(4)利用液体透镜还可以探究哪些问题?(写出一个即可) . |
参考解答
(1)偏向;会改变;观察光的路径; (2)C; (3)液体种类;凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关; (4)探究近视眼的矫正 |
试题分析:(1)由图可知,液体透镜中央厚边缘薄相当于一个凸透镜,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,当光在玻璃容器中传播时,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)由图知,物距小于像距,此时成倒立放大的实像,因此物距处于1倍和2倍焦距之间,像距大于2倍焦距,物距u=40cm﹣25cm=15cm;像距v=70cm﹣40cm=30cm;由30cm>2f 和 f<15cm<2f,得到7.5cm<f<15cm;将蜡烛移到光具座的10cm刻度处时,物距u=40cm﹣10cm=30cm,处于2倍焦距之外,所以成倒立缩小的实像,C选项正确。 (3)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。 (4)通过小孔向空腔内注入水时,橡皮膜向外鼓出,这样的中间液体透镜厚、边缘薄,是一个凸透镜的模型,可以类比眼镜,蜡烛通过液体透镜成的像落在光屏上,模拟正常眼睛的成像情况。如果患有近视眼,晶状体突起程度加深,光屏上的像变得模糊,在凸透镜前加一个合适的凹透镜会使光屏上的像再次变清晰,模拟近视眼视力的矫正。 |
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