Question

（1）小強做光的色散實驗，看到白光經三棱鏡折射后，光屏上出現了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫彩色光帶，產生了一個問題：紅光、紫光對凸透鏡的焦距是否相同？于是他分別用紅光和紫光平行于同一個凸透鏡的主光軸射入進行驗證．
a．請你在圖中畫出紅光、紫光經凸透鏡折射后的光線（圖中F₁、F₂兩點表示焦點）
b．小強得到的結論是：______．
（2）如圖所示，小麗探究凸透鏡成像規律．適當移動在光具座上的蠟燭和透鏡的位置，在光屏上得到一個縮小的像；保持蠟燭和光屏的位置不變，使透鏡向______移動，在光屏上得到一個放大的像；然后，保持蠟燭和透鏡現在的位置不變，將原來透鏡更換為一個焦距較小的凸透鏡做實驗，使光屏向______移動，得到了一個清晰的像，此時像的大小比更換透鏡前變______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據不同單色光的折射角不同來判斷折射光線射出的情況，偏折程度大的焦距小．
（2）根據凸透鏡的成像規律或成實像時“物近像遠像變大”的特點，結合題意來確定物距和像距的關系．
解答：解：（1）a、由光的色散現象可知，不同的單色光通過棱鏡時的偏折程度不同．凸透鏡可以看作是由兩個三棱鏡組成的，紅光的偏折程度最小，所以折射光線指向F₂；紫光的偏折程度最大，所以折射光指向F₁．
b、根據光路圖可知：紅光的偏折程度小，所以焦距大；紫光的偏折程度大，所以焦距小．
（2）根據凸透鏡成像的規律及成實像時“物近像遠像變大”的特點，要想在光屏上得到一個放大的像，物體應該離透鏡近些，光屏離透鏡遠些，所以透鏡應向蠟燭移動．
若保持蠟燭和透鏡的位置不變，將原來透鏡更換為一個焦距較小的凸透鏡，則焦距小的透鏡會聚能力強，光屏應該向透鏡移動，這樣像的大小比更換透鏡前要小一些．
故答案為：
（1）a、

b、紅光對凸透鏡的焦距大，紫光對凸透鏡的焦距小．
（2）蠟燭（左），凸透鏡（左），小．
點評：物距大于焦距時，凸透鏡成倒立的實像，并且物近像遠像變大．物體在二倍焦距上，像也在二倍焦距上，并且像與物等大．利用這一規律做題，有時會比套用“凸透鏡的成像規律”簡單得多．