Question

小華用鐵絲繞成一個內徑約4mm的圓環，將圓環在清水中浸一下后取出，形成一個“水透鏡”．
（1）通過“水透鏡”看到的字如圖所示，此時“水透鏡”是一個______透鏡，將這個“水透鏡”再向字靠近一點，看到的像會______（變大/變小）．
（2）小明猜想“水透鏡”的焦距與水的質量有關，為此他用牙簽在“水透鏡”上輕輕取走一點水，再次觀察，比較前后兩次所成像的大小．觀察時他應該注意控制“水透鏡”到字的______不變．
（3）小芳用另一只內徑不同的圓環制作“水透鏡”，看到了倒立、縮小的像，請針對這一現象，提出一個新的探究問題：______．

Answer 1

【答案】分析：解決此題需要掌握以下內容：
（1）①凸透鏡成像的三種情況和應用：u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，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．凹透鏡成正立、縮小的虛像．
②凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大．凸透鏡成虛像時，物距減小，像距減小，像變小．
（2）凸透鏡成像時，所成像的大小與物體到凸透鏡的距離（即物距）有關，在探究“水透鏡”的焦距與水的質量的關系時，應利用控制變量法進行．
（3）找到兩次實驗的不同之處，結合實驗現象便可以提出新的實驗探究問題．
解答：解：（1）從圖可知，通過此透鏡看到的是正立、放大的像，而凹透鏡成正立、縮小的虛像，
所以此透鏡為凸透鏡，并且是u＜f，成正立、放大的虛像．
當“水透鏡”再向字靠近一點，也就是物距在變小，而凸透鏡成虛像時，物距減小，像距減小，像變小，
所以看到的像會變小．
（2）∵凸透鏡成像時，所成像的大小與物體到凸透鏡的距離有關，
∴在探究“水透鏡”的焦距與水的質量的關系時，改變水的質量，比較前后兩次所成像的大小，應該控制字到凸透鏡的距離不變．
（3）第一次“水透鏡”成正立、放大的虛像，而改變圓環的內徑后，“水透鏡”成倒立、縮小的像，
∴新的探究問題可以為：水透鏡成像性質與圓環內徑之間有什么關系？
故答案為：（1）凸；變小．
（2）距離．
（3）水透鏡成像性質與圓環內徑之間有什么關系．
點評：本題考查了凸透鏡成像的特點和規律，以及凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大；凸透鏡成虛像時，物距減小，像距減小，像變小．并可以利用控制變量法進行實驗探究，關鍵是用所選的知識解決實際問題．