Question

2．如图所示，有A、B、C三块大小相同、厚度不同的凸透镜，小明想知道“凸透镜的焦距与厚度有无关系”．请你帮他设计这次探究过程，并完成下列实验报告．
（1）探究课题：凸透镜的焦距与厚度有无关系．
（2）提出猜想：凸透镜越厚，焦距越小．
（3）设计实验：
①主要器械：除了厚度不同而三个凸透镜外，还需要的器材有：刻度尺、光屏．
②实验步骤：A．让厚度最小的透镜正对着太阳光，把白纸放在凸透镜的另一侧，来回移动凸透镜，使白纸上的光斑最小亮．
B．用刻度尺测出亮点到光心（到透镜）距离就是焦距f₁．
C．用同样方法分别测出厚度较大和最大两个透镜的焦距，分别记录为f₂、f₃．．
（4）分析与论证：如果你提出的猜想与实验结果一致，则你看到的实验现象是：f₁＞f₂＞f₃．

Answer 1

分析 （1）凸透镜的焦点：平行光经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这个点是凸透镜的焦点．焦距：光心到焦点的距离是焦距．
（2）探究是需要的器材就是：三块大小、形状完全相同但厚度不同的凸透镜，刻度尺．
（3）我们用测量焦距的方法依次测出三块凸透镜的焦距．
（4）比较焦距得出结论，凸透镜的焦距和凸透镜的凸度、大小有关，在探究凸透镜的焦距和材料的关系，我们采用了三只大小、形状完全相同的凸透镜，就是为了保证凸透镜的凸度和大小不变，这种探究方法叫控制变量法．

解答 解：（3）①实验器材：刻度尺、光屏．
②实验步骤：
A．让厚度最小的透镜正对着太阳光，把白纸放在凸透镜的另一侧，来回移动凸透镜，使白纸上的光斑最小亮．
B．用刻度尺测出亮点到光心（到透镜）距离就是焦距f₁．
C．用同样方法分别测出厚度较大和最大两个透镜的焦距，分别记录为f₂、f₃．
（4）当凸透镜越厚，焦距越小时，则有：f₁＞f₂＞f₃．
故答案为：（3）①刻度尺、光屏；②A．让厚度最小的透镜正对着太阳光，把白纸放在凸透镜的另一侧，来回移动凸透镜，使白纸上的光斑最小亮．B．用刻度尺测出亮点到光心（到透镜）距离就是焦距f₁．C．用同样方法分别测出厚度较大和最大两个透镜的焦距，分别记录为f₂、f₃．
（4）f₁＞f₂＞f₃．

点评 本题主要考查了影响凸透镜焦距大小的因素，主要是考查学生对凸透镜聚光程度的理解；要注意科学探究的环节以及测量焦距的方法．