Question

4．小明同学在做实验时发现两个凸透镜的直径相同．老师告诉他这两个凸透镜的焦距不等．他仔细观察发现这两个凸透镜表面凸起的程度不同，他想探究“凸透镜的焦距与它表面凸起程度有什么关系”
（1）请你帮他设计这次探究的主要步骤①将两个凸透镜甲、乙依次放在太阳光下，并用白纸接收到各自最小最亮的光斑．
②用刻度尺分别测出两个凸透镜到各自最小最亮光斑的距离f₁、f₂
（2）他通过探究，得到以下的记录表格

	表面凸起的程度	焦距
甲凸透镜	凸起的程度很大	10cm
乙凸透镜	凸起的程度很小	15cm

通过分析思考，他得出：在凸透镜的直径相同时，凸透镜的表面越凸，它的焦距就越小
（3）他根据“平行于凸透镜主光轴的光通过凸透镜后会会聚于它的焦点”这一性质，发现凸透镜的焦距越短，光通过凸透镜时偏折得越厉害，由此他得出结论：焦距越短的凸透镜，对光的会聚作用越大（选填“大”或“小”），说明凸透镜的焦距的长短反映了凸透镜对光会聚能力的强弱．

Answer 1

分析 （1）要探究凸透镜的焦距与透镜的薄厚的关系，首先我们要知道如何测量焦距，即让凸透镜正对太阳光，调整凸透镜和地面的距离，知道地面上出现很小、很亮的光斑，测出凸透镜和光斑的距离．
（2）比较焦距即可得出结论；
（3）凸透镜的焦距越小，光线通过后偏折得越厉害，对光线的会聚作用越强．

解答 解：（1）因为凸透镜的焦距与多个因素有关，因此要探究“凸透镜的焦距是否跟凸透镜表面凸起程度有关”时，根据控制变量法的思想，必须控制透镜的材料和直径相同，只改变透镜的凸起程度．
主要步骤是：
①将两个凸透镜甲、乙依次放在太阳光下，并用白纸接收到各自最小最亮的光斑．
②用刻度尺分别测出两个凸透镜到各自最小最亮光斑的距离f₁、f₂．
（2）通过分析比较可知，在凸透镜的直径相同时，凸透镜的表面越凸，它的焦距就越小；
（3）与主光轴平行的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点．这一点叫凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距；焦距越短的凸透镜，对光的会聚作用越大，或凸透镜的焦距越小，对光线的会聚作用越强，因此凸透镜的焦距的长短反映了凸透镜对光会聚能力的强弱．
故答案为：（1）①将两个凸透镜甲、乙依次放在太阳光下，并用白纸接收到各自最小最亮的光斑．
②用刻度尺分别测出两个凸透镜到各自最小最亮光斑的距离f₁、f₂．
（2）小；
（3）强弱；

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．此题还考查我们的实验探究能力，这是初中物理课标上明确要求的、需要掌握的一种能力．