Question

【題目】在利用光具座“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：

（1）如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．由圖可知，該凸透鏡的焦距是 ______ cm．

（2）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖乙），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、 ______ 的實像；其中 ______ （填光學(xué)儀器名稱） 就是利用這一成像規(guī)律工作的．如將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向 ______ （選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動．

（3）小明實驗后對“凸透鏡的焦距可能與哪些因素有關(guān)”產(chǎn)生了濃厚的興趣．

①小明回憶了物理課上曾經(jīng)做過的光的 ______ 實驗，猜想凸透鏡的焦距可能與色光的顏色有關(guān)，其中 ______ 光（填“紅”或“紫”）通過同一凸透鏡的焦距大．

②小明又根據(jù)人眼看遠(yuǎn)近處物體時眼球的厚度（中間比邊緣厚的程度）不同，猜想凸透鏡的焦距可能與凸透鏡的厚度有關(guān)．于是他用同一束平行于主光軸的光分別經(jīng)過材料相同但厚度不同的凸透鏡A、B、C，并得到如圖所示的光路圖．根據(jù)此實驗現(xiàn)象可知，對光線會聚能力最強(qiáng)的是透鏡 ______ ．（選填A(yù)、B或C）．

③小明猜想凸透鏡的焦距還可能與制作凸透鏡的材料有關(guān)，請你幫小明設(shè)計一個實驗方案驗證該猜想，在下面寫出實驗的簡要做法及如何判斷．

簡要做法： ______

如何判斷： ______ ．

Answer 1

【答案】11.0 放大 幻燈機(jī) 靠近 色散 紅 C 用太陽光聚焦法分別測量三只外觀相同，分別由玻璃、水晶、塑料制成的凸透鏡的焦距，進(jìn)行比較 三種材料制成的老花鏡的焦距不相同，說明凸透鏡的焦距與制作凸透鏡的材料有關(guān)

【解析】

（1）甲圖中，在光屏上形成一個最小、最亮的光斑是焦點。焦點到光心的距離是焦距，由圖可知，該凸透鏡的焦距是11.0cm；

（2）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時，此時2f＞u＞f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，在光屏上得到一個倒立、放大的實像，幻燈機(jī)或投影儀就是利用這一成像規(guī)律工作的。

如將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，物距增大，則應(yīng)減小像距，所以光屏應(yīng)向靠近凸透鏡的方向移動；

（3）①根據(jù)光的色散實驗現(xiàn)象可以得出，紅光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，當(dāng)紅光和紫光分別平行射向相同的凸透鏡時，紅光的會聚點，也就是紅光的焦點距離透鏡遠(yuǎn)，而紫光的焦點離透鏡近，所以紅光的焦距大；

②由圖知，當(dāng)凸透鏡越厚時，折光能力越強(qiáng)，焦距也就相對越短，C是最厚的，所以C對光線會聚能力最強(qiáng)；

③用太陽光聚焦法分別測量三只外觀相同，分別由玻璃、水晶、塑料制成的凸透鏡的焦距，進(jìn)行比較。

三種材料制成的凸透鏡的焦距不相同，說明凸透鏡的焦距與制作凸透鏡的材料有關(guān)。