Question

【题目】在利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，该凸透镜的焦距是 ______ cm．

（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像；其中 ______ （填光学仪器名称） 就是利用这一成像规律工作的．如将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 ______ （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．

（3）小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣．

①小明回忆了物理课上曾经做过的光的 ______ 实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中 ______ 光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大．

②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关．于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图．根据此实验现象可知，对光线会聚能力最强的是透镜 ______ ．（选填A、B或C）．

③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关，请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想，在下面写出实验的简要做法及如何判断．

简要做法： ______

如何判断： ______ ．

Answer 1

【答案】11.0 放大 幻灯机 靠近 色散 红 C 用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较 三种材料制成的老花镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关

【解析】

（1）甲图中，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑是焦点。焦点到光心的距离是焦距，由图可知，该凸透镜的焦距是11.0cm；

（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时，此时2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，在光屏上得到一个倒立、放大的实像，幻灯机或投影仪就是利用这一成像规律工作的。

如将蜡烛远离透镜，物距增大，则应减小像距，所以光屏应向靠近凸透镜的方向移动；

（3）①根据光的色散实验现象可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大；

②由图知，当凸透镜越厚时，折光能力越强，焦距也就相对越短，C是最厚的，所以C对光线会聚能力最强；

③用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较。

三种材料制成的凸透镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关。