Question

小华用铁丝绕成一个内径约4mm的圆环，将圆环在清水中浸一下后取出，形成一个“水透镜”．
（1）通过“水透镜”看到的字如图所示，此时“水透镜”是一个______透镜，将这个“水透镜”再向字靠近一点，看到的像会______（变大/变小）．
（2）小明猜想“水透镜”的焦距与水的质量有关，为此他用牙签在“水透镜”上轻轻取走一点水，再次观察，比较前后两次所成像的大小．观察时他应该注意控制“水透镜”到字的______不变．
（3）小芳用另一只内径不同的圆环制作“水透镜”，看到了倒立、缩小的像，请针对这一现象，提出一个新的探究问题：______．

Answer 1

【答案】分析：解决此题需要掌握以下内容：
（1）①凸透镜成像的三种情况和应用：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．凹透镜成正立、缩小的虚像．
②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小．
（2）凸透镜成像时，所成像的大小与物体到凸透镜的距离（即物距）有关，在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时，应利用控制变量法进行．
（3）找到两次实验的不同之处，结合实验现象便可以提出新的实验探究问题．
解答：解：（1）从图可知，通过此透镜看到的是正立、放大的像，而凹透镜成正立、缩小的虚像，
所以此透镜为凸透镜，并且是u＜f，成正立、放大的虚像．
当“水透镜”再向字靠近一点，也就是物距在变小，而凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小，
所以看到的像会变小．
（2）∵凸透镜成像时，所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关，
∴在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时，改变水的质量，比较前后两次所成像的大小，应该控制字到凸透镜的距离不变．
（3）第一次“水透镜”成正立、放大的虚像，而改变圆环的内径后，“水透镜”成倒立、缩小的像，
∴新的探究问题可以为：水透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系？
故答案为：（1）凸；变小．
（2）距离．
（3）水透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系．
点评：本题考查了凸透镜成像的特点和规律，以及凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大；凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小．并可以利用控制变量法进行实验探究，关键是用所选的知识解决实际问题．