Question

某小組在探究凸透鏡成像規律時，不小心將透鏡掉在地上碎成三塊．他們不知道碎鏡片的焦距是否與原透鏡相等，于是選取其中一塊鏡片，準備測量其焦距．

（1）請你設計一個簡單實驗，測量所選鏡片的焦距．所用的主要器材有平行光源、光屏和______；在圖1中虛線框內畫出你所設計的實驗示意圖．（圖中鏡片已畫出）
（2）測量后，發現這塊鏡片的焦距與原透鏡相等，由此他們得出“每塊鏡片的焦距都與原透鏡相等”的結論．他們這種推斷方法存在的主要問題是______．
（3）在探究凸透鏡成像的實驗中，由于蠟燭火焰的高度不合適，在光屏上得到如圖2所示不完整的像，要得到蠟燭火焰完整的像，應將蠟燭向______調節．
（4）如圖3所示，是探究凸透鏡成像規律實驗時發光體AB所處的位置，請你根據所學的透鏡知識用特殊光線作出AB在光屏上所成的像的大致位置．

Answer 1

【答案】分析：（1）要想測量凸透鏡的焦距，首先讓平行光源平行于主光軸，經凸透鏡折射后會聚成最小、最亮的光斑，找到凸透鏡的焦點，測量光心到焦點的距離就是凸透鏡的焦距．測量凸透鏡的焦距時，首先要用光屏承接最小、最亮的光斑，然后用刻度尺測量光心到焦點的距離．
（2）通過實驗數據得出實驗結論，要進行多次實驗，只有一次實驗不能得到科學性結論．
（3）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心同一條直線上，像才能呈在光屏的中心．
（4）利用凸透鏡的三條特殊光線進行作圖確定物體A的位置：過光心不改變方向；平行于主光軸的光線過凸透鏡會聚在焦點上；過焦點的光線經凸透鏡平行于主光軸射出．
解答：解：（1）所用的主要器材有平行光源，光屏，刻度尺，光屏便于找到焦點，刻度尺測出焦距．

故答案為：刻度尺．
（2）只測一塊鏡片焦距和凸透鏡的原焦距相等，一次實驗很具有偶然性，要測量多個碎片的焦距，然后總結結論．
故答案為：只測一塊鏡片焦距具有偶然性．
（3）凸透鏡成像能呈現在光屏上是實像．實像在光屏的上方，要么燭焰太低，要么光屏太低，所以使蠟燭上移或使光屏上移．
故答案為：上．
（4）連接AO并延長，過A點作主光軸的平行線交凸透鏡一點，連接該點和凸透鏡的焦點F并延長，與AO的延長線交于一點A′，該點是物體AB的A點像的位置，作該點垂直于主光軸，即為AB在光屏上所成的像的大致位置．如下圖所示：

點評：（1）要得到凸透鏡的焦距，必須使用平行光源，并且平行光源要和主光軸平行．
（2）初中物理用實驗探究物理問題時，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發現變化規律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．