Question

6．不同的凸透鏡對(duì)光的折射程度可能是不相同的，即每一個(gè)凸透鏡的焦距不一定相同，那么凸透鏡的焦距與什么因素有關(guān)呢？小雷進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄到表中．

次數(shù)	1	2	3	4
材料	玻璃	玻璃	水晶	水晶
截面直徑/cm	3	3	3	5
凸起程度	較小	較大	較小	較小
焦距/cm		5	4	4

（1）如圖甲所示是他第一次測(cè)量透鏡焦距的情景，此透鏡的焦距為10cm．

（2）請(qǐng)你分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由1、2次的實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：材料、截面直徑相同時(shí)，凸透鏡凸起越大，焦距越小．
（3）小雷回想起白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶如圖所示，受此啟發(fā)，產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題：紅光、紫光對(duì)凸透鏡的焦距是否相同？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)行了實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為紅光射入時(shí)凸透鏡的焦距大．
（4）小雷又進(jìn)行了凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，若其像成在光屏的左上角如圖丙所示，應(yīng)將凸透鏡向右下（選填“右下”、“左上”、“右上”或“左下”）調(diào)節(jié)，使像成在光屏的中央； 當(dāng)燭焰向透鏡靠近時(shí)，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)才能得到清晰的像．
（5）小雷又發(fā)現(xiàn)他和同學(xué)使用相同焦距的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，從各組匯報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物距均為12.00cm時(shí)，有三個(gè)小組所測(cè)像距分別為23.00cm、24.00cm、26.00cm．若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L(zhǎng)度測(cè)量誤差導(dǎo)致的，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是沒(méi)有找到最清晰的像時(shí)就開始讀數(shù)了．

Answer 1

分析 （1）平行光經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚于一點(diǎn)，即焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心之間的距離即為焦距；
（2）根據(jù)圖甲讀出第一次測(cè)得凸透鏡的焦距，然后比較1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知焦距與凸面程度的關(guān)系；
（3）只要是平行光，經(jīng)凸透鏡折射后都會(huì)與主光軸交于一點(diǎn)，不同顏色的光經(jīng)過(guò)玻璃的折射本領(lǐng)不同，所以與主光軸交集的點(diǎn)也會(huì)不同；
（4）凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，其中三條光線特殊：平行于主光軸的光線折射后經(jīng)焦點(diǎn)射出，經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線折射后平行于主光軸射出，經(jīng)過(guò)光心的光線不改變傳播方向；
（5）根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)，同一凸透鏡，物距一定，像距也會(huì)一定．

解答 解：（1）由圖可知，平行光經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚光屏上一點(diǎn)，此時(shí)光屏在刻度尺40cm處，得知f=40cm-30cm=10cm；
（2）由表中1、2數(shù)據(jù)對(duì)比知道，材料、截面直徑相同，凸起程度越大，焦距越�。�
（3）由圖可知，紅色光較紫色光偏折能力弱，所以紅色光對(duì)凸透鏡的焦距大；
（4）像成在光屏的左上角，依據(jù)物體射出的光線經(jīng)光心不改變方向，所以凸透鏡向右下方向移動(dòng)；
（5）同一凸透鏡，物距一定，像距應(yīng)該一定，小組實(shí)驗(yàn)的像距不同，是因?yàn)楣馄辽线�沒(méi)有出現(xiàn)清晰的像就測(cè)像距．
故答案為：（1）10；（2）材料、截面直徑相同時(shí)，凸透鏡凸起越大，焦距越小；（3）紅；（4）右下； 遠(yuǎn)離；（5）沒(méi)有找到最清晰的像時(shí)就開始讀數(shù)了．

點(diǎn)評(píng) 考查了根據(jù)數(shù)據(jù)分析影響凸透鏡焦距的因素、各種顏色的光的偏折程度，要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，光路的可逆性、經(jīng)過(guò)凸透鏡的三條特殊光線．