水也能做透镜

华庆富

我们在实验室里使用的透镜是玻璃做的，实际上，像水、水晶、透明塑料等等透明的物质都可以用来制作透镜。现在我们就一起来看看水做成的透镜有什么样的功能。

1 用水做透镜

例1 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）小芳用另一个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：_______。

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

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：（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

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）因为凸透镜成像时，所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关，所以在探究“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，所以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？

2 水透镜的威力

例2 雨过天晴时，蔬菜塑料大棚的积水窝相当于一个凸透镜，此时为防止阳光灼伤蔬菜，菜农总是及时将积水除掉，这是因为凸透镜对阳光有___________作用；人眼看到物体，是因为物体在视网膜上形成了__________（填“正”或“倒”）立、缩小的__________（填“虚”或“实”）像。

分析：（1）解决此题要知道中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。

（2）眼睛看物体时应用了凸透镜成像规律，u>2f时，得到倒立、缩小的实像。晶状体和玻璃体共同作用相当于凸透镜；视网膜相当于光屏。

解答：（1）雨过天晴时，蔬菜塑料大棚的积水窝形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成火灾；

（2）眼睛的晶状体和玻璃体共同作用相当于凸透镜实验中的凸透镜，视网膜相当于光屏。当u>2f时，视网膜上得到倒立、缩小的实像。

例3 为了防止森林火灾，在森林里是不允许随地丢弃透明的塑料瓶的。这是因为雨水进入塑料瓶后，它对光的作用相当于一个__________镜，对太阳光有__________的作用，可能会导致森林火灾。

解析：解决此题要知道中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。

因为瓶中进入水之后，瓶中的水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会引起树叶燃烧，造成火灾。

答：凸透 会聚