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

2019-06-24

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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．
作业帮

（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/cm

1

f

/m^-1

1

v

/m^-1

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

1

v

和

1

f

的关系图象
C．根据上述数据和图象，写出v和f的关系是v=___．

优质解答

（1）由图甲知，该水透镜中间厚，边缘薄，为凸透镜；
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；
（2）由图乙知，蜡烛到凸透镜的距离为20.0cm，则物距为20.0cm；
由图可知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像；
（3）A．由第三组数据可知，

1

f

=10m^-1，则f=0.1m=10cm；
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；
B．根据表格中数据描点并连线，如图所示：
作业帮

C．由图象可知，

1

v

与

1

f

成正比例关系，设

1

v

=k

1

f

+b，
分别将3、5组数据代入得：
5=k×10+b ①
15=k×20+b ②
联立①②解得：k=1，b=-5
则可得

1

v

=

1

f

-5，v=

f

1-5f

．
故答案为：（1）凸；大；（2）20.0；放大；（3）A.10；焦距；B．见上图；C.

f

1-5f

．（1）由图甲知，该水透镜中间厚，边缘薄，为凸透镜；
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；
（2）由图乙知，蜡烛到凸透镜的距离为20.0cm，则物距为20.0cm；
由图可知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像；
（3）A．由第三组数据可知，

1

f

=10m^-1，则f=0.1m=10cm；
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；
B．根据表格中数据描点并连线，如图所示：
作业帮

C．由图象可知，

1

v

与

1

f

成正比例关系，设

1

v

=k

1

f

+b，
分别将3、5组数据代入得：
5=k×10+b ①
15=k×20+b ②
联立①②解得：k=1，b=-5
则可得

1

v

=

1

f

-5，v=

f

1-5f

．
故答案为：（1）凸；大；（2）20.0；放大；（3）A.10；焦距；B．见上图；C.

f

1-5f

．