Question

14．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具有发散作用，不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴；
（2）为了验证猜想2是否正确，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是错误的．
（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简术你的实验方法．
简要做法：用焦距相同而直径不同的凸透镜，点燃火柴，测出点燃火柴所需要的时间；
如何判断：如果点燃火柴所需要的时间相等，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，则猜想3是正确的．

Answer 1

分析 （1）凹透镜对光线有发散作用．
（2）根据控制的变量与实验现象得出实验结论．
（3）可以控制凸透镜的焦距相同而直径不同，测出点燃火柴所需时间，然后得出结论．

解答 解：（1）凹透镜对光线具有发散作用，不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴．
（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）选用焦距相同而直径不同的凸透镜，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；
如果点燃火柴所需要的时间相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，则猜想3是正确的．
故答案为：（1）凹透镜对光线具有发散作用，不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴；（3）用焦距相同而直径不同的凸透镜，点燃火柴，测出点燃火柴所需要的时间；如果点燃火柴所需要的时间相等，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，则猜想3是正确的．

点评 本题考查了凸透镜焦距的测量，应用控制变量法是正确解题的关键；第（3）问实验设计是本题的难点．