Question

6．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放 在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：
猜想 1：凹透镜也能点燃火柴；
猜想 2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 
猜想  3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．
（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想 1 是错误的．你认为他们判断的依据是凹透镜对光线有发散作用．
（2）为了验证猜想 2 是否正确，小华他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等．这说明猜想 2 是错误（正确/错误）的．
（3）小华他们在验证猜想 2 后，又选用直径和焦距不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想 3 是否正确．
请你评价该实验方案：小华他们的实验能（能/不能）验证猜想 3 是否正确，理由是因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的．
（4）火柴被点燃的时间还与什么因素有关，请你再提出一个猜想，并说出猜想的依据．
①猜想：火柴被点燃的时间还可能与光照强度（火柴的干湿程度等）有关；
②依据：在光照强度大时，火柴接收的能量多（火柴的潮湿程度越大，点燃时间就越长）．

Answer 1

分析 （1）透镜对光线的作用：凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用；
（2）根据控制的变量与实验现象得出实验结论；
（3）探究透镜对火柴的点燃效果与透镜直径的关系时要选取直径不等的凸透镜进行实验；凸透镜的直径越大，会聚的太阳光的能量越多．
（4）据实际情况分析即可，如火柴被点燃的时间还可能与光照强度、火柴的种类等有关；

解答 解：（1）凹透镜对光线起发散作用，不能够会聚光线，不能点燃火柴；
（2）用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小无关，则猜想2是错误的．
（3）小华的实验中，选用直径不同的凸透镜，分别用它们点燃火柴，测出火柴被点燃所需要的时间，多次重复实验；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的，所以能够验证猜想3是否正确．
（4）据实际情况分析即可，如火柴被点燃的时间还可能与光照强度（火柴的干湿程度等）有关；其依据是：在光照强度大时，火柴接收的能量多（火柴的潮湿程度越大，点燃时间就越长）；
故答案为：（1）凹透镜对光线有发散作用；（2）错误；
（3）能；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的；
（4）①火柴被点燃的时间还可能与光照强度（火柴的干湿程度等）有关；②在光照强度大时，火柴接收的能量多（火柴的潮湿程度越大，点燃时间就越长）．

点评 本题考查了透镜对光线的不同作用，以及设计实验探究不同的透镜对火柴的点燃效果；应用控制变量法探究实验的是正确解题的关键．