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，調節凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現一個最小的亮點，小明用刻度尺測出此點到凸透鏡光心的距離視為焦距．小華卻告訴他，這個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，他們想進一步探究凸透白紙屏鏡的焦距可能與什么因素有關．經過討論后，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；

猜想2：與照射太陽光的亮度有關；

猜想3：與凸透鏡球形表面彎曲程度有關；

猜想4：與凸透鏡的直徑大小有關．

①根據所學知識，他們經過討論。判斷猜想1是_______（選填“正確”或“錯誤"）的。你認為他們判斷的依據是_________；

②為了驗證猜想2是否正確，他們調節照射到同一凸透鏡上太陽光的亮度進行多次實驗，發現所得焦距基本相等、這說明猜想2是_______（選填“正確”或“錯誤"）的．

③小華他們在驗證猜想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行多次實驗來驗證猜想3是否正確．

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

Answer 1

【答案】此時凸透鏡沒有正對太陽光放置 13.0 正確 見解析 錯誤 不能 見解析

【解析】

(1)[1]太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經凸透鏡后將會聚在焦點。所以把光屏置于另一側，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑，這個光斑便為焦點。測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距。而上午第2節課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，此時凸透鏡沒有正對太陽光放置（太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行），所以這個亮點不是凸透鏡的焦點位置。

(2)[2]焦點在處，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，如果這個凸透鏡是紅色的折射出來的光應該只有紅光（因為透明物體的顏色由它透過的色光決定），根據白光通過三棱鏡實驗可知紅光折光能力最弱，焦距應該最長；以此類推若此透鏡為紫色的其測得焦距最短，即透鏡焦距確實與透鏡顏色有關。則猜想1是正確的。

②[5]調節照射到同一凸透鏡上太陽光的亮度進行多次實驗，發現所測焦距基本相等，這說明凸透鏡的焦距與照射太陽光的亮度無關，則猜想2是錯誤的。

③[6][7]小華他們的實驗不能驗證猜想3是否正確，因為根據控制變量思想，在探究凸透鏡的焦距與凸透鏡球形表面彎曲程度的關系時，應選用直徑大小相同的無色玻璃凸透鏡進行多次實驗，因此小華他們的實驗不能驗證猜想3是否正確。