Question

【題目】某物理學習小組，選擇如圖所示的四個透鏡進行探究實驗（其中A、B和C、D是兩組形狀相同的凸透鏡，它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成。

（1）為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關系”，小組同學應選擇圖a中的哪兩個凸透鏡做實驗？答：________（選填字母序號）。器材確定后，接著小組同學讓一束與主光軸平行的光，分別經過兩凸透鏡后會聚于焦點處，如圖b所示。比較兩次實驗的現象，可以得到的結論是：凸透鏡表面越凸，_________________。

（2）有同學回想起白光經三棱鏡后，光屏上自上而下出現了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶（如圖c所示），受此啟發，于是他選取焦距為10 cm的凸透鏡，用紅光和藍光來進行圖c左邊的實驗，實驗結論：對同一凸透鏡，_____的焦距大些。你推斷的理由是________．

（3）如果選擇A、B兩個透鏡，他們還可以探究“凸透鏡的焦距大小與________的關系”。

Answer 1

【答案】A、C 焦距越小 紅光 紅光偏折角度小(折光能力弱) 材料

【解析】

當被研究問題受多個因素影響時，研究問題和某一個因素的關系時要控制其他因素一定，這種方法叫控制變量法。根據實驗目的，按照控制變量法的要求，分析答題；

白光經三棱鏡后，光屏上而下出現了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶，是因為不同顏色的光經凸透鏡折射本領不同，據此分析回答。

（1）要探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關系”，應選擇材料相同而透鏡球形表面彎曲程度不同的透鏡做實驗，由圖a可知，應選A、C；

由圖乙可知，凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越短。

（2）根據三棱鏡對光線的偏折，由圖c可以得出，紅光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，當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，而紫光的焦點離透鏡近，所以紅光的焦距大。

（3）由圖a可知，A、B兩個凸透鏡球形表面彎曲程度相同，而材料不同，因此可以用它們探究：凸透鏡的焦距大小與材料的關系。