Question

2．根据人眼视物的原理，某同学想探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”，他猜想凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关．他自制了一个口径不变的“水凸透镜”，通过注射器向“水凸透镜”中注水或向外抽水，改变“水凸透镜”的厚度．实验装置如图所示．

（1）将平行光源、“水凸透镜”和光屏放在光具座上，调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一高度上．
（2）实验中，“水凸透镜”的厚度变化不宜过大，且厚度无法测量，可以通过注射器内水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度．画出记录实验数据的表格，表格中要有必要的信息．
（3）实验中，调整好“水凸透镜”的厚度，使平行光源发出平行光，移动光屏找到焦点，测量出“水凸透镜”的焦距．请具体说明移动光屏找到焦点的实验操作：将光屏从离凸透镜较近的地方，沿着光具座，向远离凸透镜的方向移动，观察光屏上光斑，直到这个光斑最小最亮，然后停止移动．

Answer 1

分析 （1）实验中，需调节凸透镜、光屏、烛焰中心大致在同一高度，这样像才可以成在光屏中央；
（2）根据猜想内容及探究的问题来确定表格内容，并注意应控制的变量；
（3）凸透镜可以将平行光会聚于一点，即焦点，这点光线最强，是一个最小、最亮的光斑．

解答 解：（1）实验中应调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一高度；
（2）实验中要探究凸透镜的焦距与厚度的关系，根据猜想，凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关，而且通过注射器内水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度．所以表格中应包括凸透镜口径、材料、水的体积、凸透镜厚度及测量的焦距等几项内容，为了能够分析得出焦距与凸透镜厚度的关系，至少要做三次实验，如下表所示：

次数	凸透镜口径	凸透镜材料	注射器内水的体积/ml	凸透镜厚度	凸透镜焦距/cm
1	相同	水
2
3

（3）找焦点需让平行光透过凸透镜，在右侧移动光屏，直到上面出现最小最亮的光斑，这就是光会聚的地方，即焦点．
故答案为：（1）高度；（2）见上表；（3）将光屏从离凸透镜较近的地方，沿着光具座，向远离凸透镜的方向移动，观察光屏上光斑，直到这个光斑最小最亮，然后停止移动．

点评 本题是探究凸透镜焦距与厚度的关系，考查了对控制变量法的应用及焦点的确定方法，能够正确确定焦点的位置，是测量焦距的关键．