Question

【題目】小明和小華利用太陽光測量凸透鏡的焦距，

（1）小明上午第二課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，小明用刻度尺測出此點(diǎn)到凸透鏡光心的距離視為焦距．小華卻告訴他，這個(gè)距離不是凸透鏡的焦距，其理由是__________；

（2）如圖所示，小華采取正確的操作步驟在白紙屏上形成了一個(gè)最小最亮的光斑．由圖可知，該凸透鏡的焦距是_________cm．

（3）測量焦距后，他們想進(jìn)一步探究凸透白紙屏鏡的焦距可能與什么因素有關(guān)．經(jīng)過討論后，他們提出了以下幾種猜想：

猜想1：與凸透鏡玻璃的顏色有關(guān)；

猜想2：與照射太陽光的亮度有關(guān)；

猜想3：與凸透鏡球形表面彎曲程度有關(guān)；

猜想4：與凸透鏡的直徑大小有關(guān)．

①根據(jù)所學(xué)知識(shí)，他們經(jīng)過討論。判斷猜想1是_______（選填“正確”或“錯(cuò)誤"）的。你認(rèn)為他們判斷的依據(jù)是_________；

②為了驗(yàn)證猜想2是否正確，他們調(diào)節(jié)照射到同一凸透鏡上太陽光的亮度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)所得焦距基本相等、這說明猜想2是_______（選填“正確”或“錯(cuò)誤"）的．

③小華他們?cè)隍?yàn)證猜想2后，又選用直徑和球形表面彎曲程度都不相同間的無色玻璃凸透鏡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想3是否正確．

你認(rèn)為小華他們的實(shí)驗(yàn)____（選填“能”成“不能"）驗(yàn)證猜想3是否正確，理由是________。

Answer 1

【答案】此時(shí)凸透鏡沒有正對(duì)太陽光放置 13.0 正確 見解析 錯(cuò)誤 不能 見解析

【解析】

(1)[1]太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)。所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)。測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距。而上午第2節(jié)課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時(shí)凸透鏡沒有正對(duì)太陽光放置（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置。

(2)[2]焦點(diǎn)在處，透鏡光心在處，所以，焦距為

；

(3)①[3][4]太陽光通過有色的凸透鏡，如果這個(gè)凸透鏡是紅色的折射出來的光應(yīng)該只有紅光（因?yàn)橥该魑矬w的顏色由它透過的色光決定），根據(jù)白光通過三棱鏡實(shí)驗(yàn)可知紅光折光能力最弱，焦距應(yīng)該最長；以此類推若此透鏡為紫色的其測得焦距最短，即透鏡焦距確實(shí)與透鏡顏色有關(guān)。則猜想1是正確的。

②[5]調(diào)節(jié)照射到同一凸透鏡上太陽光的亮度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)所測焦距基本相等，這說明凸透鏡的焦距與照射太陽光的亮度無關(guān)，則猜想2是錯(cuò)誤的。

③[6][7]小華他們的實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證猜想3是否正確，因?yàn)楦鶕?jù)控制變量思想，在探究凸透鏡的焦距與凸透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選用直徑大小相同的無色玻璃凸透鏡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，因此小華他們的實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證猜想3是否正確。