Question

4．小明同學在做實驗時發現兩個凸透鏡的直徑相同．老師告訴他這兩個凸透鏡的焦距不等．他仔細觀察發現這兩個凸透鏡表面凸起的程度不同，他想探究“凸透鏡的焦距與它表面凸起程度有什么關系”
（1）請你幫他設計這次探究的主要步驟①將兩個凸透鏡甲、乙依次放在太陽光下，并用白紙接收到各自最小最亮的光斑．
②用刻度尺分別測出兩個凸透鏡到各自最小最亮光斑的距離f₁、f₂
（2）他通過探究，得到以下的記錄表格

	表面凸起的程度	焦距
甲凸透鏡	凸起的程度很大	10cm
乙凸透鏡	凸起的程度很小	15cm

通過分析思考，他得出：在凸透鏡的直徑相同時，凸透鏡的表面越凸，它的焦距就越小
（3）他根據“平行于凸透鏡主光軸的光通過凸透鏡后會會聚于它的焦點”這一性質，發現凸透鏡的焦距越短，光通過凸透鏡時偏折得越厲害，由此他得出結論：焦距越短的凸透鏡，對光的會聚作用越大（選填“大”或“小”），說明凸透鏡的焦距的長短反映了凸透鏡對光會聚能力的強弱．

Answer 1

分析 （1）要探究凸透鏡的焦距與透鏡的薄厚的關系，首先我們要知道如何測量焦距，即讓凸透鏡正對太陽光，調整凸透鏡和地面的距離，知道地面上出現很小、很亮的光斑，測出凸透鏡和光斑的距離．
（2）比較焦距即可得出結論；
（3）凸透鏡的焦距越小，光線通過后偏折得越厲害，對光線的會聚作用越強．

解答 解：（1）因為凸透鏡的焦距與多個因素有關，因此要探究“凸透鏡的焦距是否跟凸透鏡表面凸起程度有關”時，根據控制變量法的思想，必須控制透鏡的材料和直徑相同，只改變透鏡的凸起程度．
主要步驟是：
①將兩個凸透鏡甲、乙依次放在太陽光下，并用白紙接收到各自最小最亮的光斑．
②用刻度尺分別測出兩個凸透鏡到各自最小最亮光斑的距離f₁、f₂．
（2）通過分析比較可知，在凸透鏡的直徑相同時，凸透鏡的表面越凸，它的焦距就越小；
（3）與主光軸平行的光線經過凸透鏡后會聚于主光軸上一點．這一點叫凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離為焦距；焦距越短的凸透鏡，對光的會聚作用越大，或凸透鏡的焦距越小，對光線的會聚作用越強，因此凸透鏡的焦距的長短反映了凸透鏡對光會聚能力的強弱．
故答案為：（1）①將兩個凸透鏡甲、乙依次放在太陽光下，并用白紙接收到各自最小最亮的光斑．
②用刻度尺分別測出兩個凸透鏡到各自最小最亮光斑的距離f₁、f₂．
（2）小；
（3）強弱；

點評 本題主要考查了影響凸透鏡焦距大小的因素，主要是考查學生對凸透鏡聚光程度的理解．此題還考查我們的實驗探究能力，這是初中物理課標上明確要求的、需要掌握的一種能力．