Question

某小組在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，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(zhǔn)備測(cè)量其焦距．

（1）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，測(cè)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(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)示意圖．（圖中鏡片已畫出）
（2）測(cè)量后，發(fā)現(xiàn)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(jié)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(shí)驗(yàn)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(yīng)將蠟燭向______調(diào)節(jié)．
（4）如圖3所示，是探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)光體AB所處的位置，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的透鏡知識(shí)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(cè)量凸透鏡的焦距，首先讓平行光源平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚成最小、最亮的光斑，找到凸透鏡的焦點(diǎn)，測(cè)量光心到焦點(diǎn)的距離就是凸透鏡的焦距．測(cè)量凸透鏡的焦距時(shí)，首先要用光屏承接最小、最亮的光斑，然后用刻度尺測(cè)量光心到焦點(diǎn)的距離．
（2）通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，只有一次實(shí)驗(yàn)不能得到科學(xué)性結(jié)論．
（3）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(jìn)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(huì)聚在焦點(diǎn)上；過焦點(diǎn)的光線經(jīng)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(diǎn)，刻度尺測(cè)出焦距．

故答案為：刻度尺．
（2）只測(cè)一塊鏡片焦距和凸透鏡的原焦距相等，一次實(shí)驗(yàn)很具有偶然性，要測(cè)量多個(gè)碎片的焦距，然后總結(jié)結(jié)論．
故答案為：只測(cè)一塊鏡片焦距具有偶然性．
（3）凸透鏡成像能呈現(xiàn)在光屏上是實(shí)像．實(shí)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(zhǎng)，過A點(diǎn)作主光軸的平行線交凸透鏡一點(diǎn)，連接該點(diǎn)和凸透鏡的焦點(diǎn)F并延長(zhǎng)，與AO的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)A′，該點(diǎn)是物體AB的A點(diǎn)像的位置，作該點(diǎn)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(diǎn)評(píng)：（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(shí)驗(yàn)探究物理問題時(shí)，有的是為了多次測(cè)量求平均值來(lái)減小誤差；有的是多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性．