Question

（1）小強(qiáng)在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，先將凸透鏡正對(duì)太陽光，把一張紙放在它的另一側(cè)，當(dāng)紙上呈現(xiàn)一個(gè)最小光斑時(shí)，測得光斑到凸透鏡的距離為10cm，則凸透鏡的焦距是

10

cm．再將燭焰、凸透鏡和光屏固定在光具座上，調(diào)整使它們的中心大致在

同一高度

，目的是

使像呈在光屏的中央

．
（2）小強(qiáng)注意到在做光的色散實(shí)驗(yàn)時(shí)，看到白光經(jīng)三棱鏡折射后，光屏上出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫彩色光帶，經(jīng)過思考提出這樣一個(gè)問題：紅光、紫光對(duì)凸透鏡的焦距可能不同．于是他分別用紅光和紫光平行于同一個(gè)凸透鏡的主光軸射入進(jìn)行驗(yàn)證．
a．請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出紅光、紫光經(jīng)凸透鏡折射后的光線（圖中F₁、F₂兩點(diǎn)表示焦點(diǎn)）
b．小強(qiáng)得到的結(jié)論是：

紅光對(duì)凸透鏡的焦距大，紫光對(duì)凸透鏡的焦距小

．
（3）如圖乙所示，小強(qiáng)探究凸透鏡成像規(guī)律．適當(dāng)移動(dòng)在光具座上的蠟燭和透鏡的位置，在光屏上得到一個(gè)倒立縮小的實(shí)像；保持蠟燭和光屏的位置不變，使透鏡向

蠟燭（左）

移動(dòng)，在光屏上就能得到一個(gè)倒立放大的實(shí)像；

Answer 1

分析：（1）焦點(diǎn)和焦距的概念：平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度，同時(shí)各中心要在同一直線上．
（2）根據(jù)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．
（3）根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律或成實(shí)像時(shí)“物近像遠(yuǎn)像變大”的特點(diǎn)，結(jié)合題意來確定物距和像距的關(guān)系．

解答：解：（1）光斑到凸透鏡的距離為10cm，所以焦距為10cm，在實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在同一高度，并在同一直線上，目的是使像能呈現(xiàn)在光屏的中心．
（2）a、由光的色散現(xiàn)象可知，不同的單色光通過棱鏡時(shí)的偏折程度不同．凸透鏡可以看作是由兩個(gè)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．如下圖：

b、根據(jù)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�。�
（3）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律及成實(shí)像時(shí)“物近像遠(yuǎn)像變大”的特點(diǎn)，要想在光屏上得到一個(gè)放大的像，物體應(yīng)該離透鏡近些，光屏離透鏡遠(yuǎn)些，所以透鏡應(yīng)向蠟燭移動(dòng)．
故答案為：（1）10；同一高度；使像呈在光屏的中央；
（2）a、如上圖；b、紅光對(duì)凸透鏡的焦距大，紫光對(duì)凸透鏡的焦距小；
（3）蠟燭（左）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了粗略測量凸透鏡焦距的方法，關(guān)鍵是掌握焦點(diǎn)和焦距的概念．同時(shí)考查了凸透鏡、燭焰、光屏的高度要求，要使它們的中心大致在同一水平線上；同時(shí)考查了凸透鏡成像特點(diǎn)與物距之間的關(guān)系，物距大于焦距時(shí)，凸透鏡成倒立的實(shí)像，并且物近像遠(yuǎn)像變大．