题目内容
13．实验前先要测量凸透镜的焦距．（1）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图1），受此启发，于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，紫（红/紫）光入射时的焦距小些．
（2）物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙，可判断该透镜的焦距f为12cm；
（3）小华测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为l，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则l小于f（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
分析 （1）由图可以看出：红光的偏折程度小，紫光的偏折程度大，即红光折射能力弱、紫光折射能力强．
（2）根据图乙找出白纸被烤焦的最短时间，所对应的透镜与白纸间距即为焦距；
（3）平行光线经过凸透镜折射后可会聚在焦点，此时成一个最小最亮的光斑，成等大的光斑，光屏可能在焦点前后位置．
解答 解：（1）三棱镜相当于一部分凸透镜，不同颜色的光的折射本领不同，所以经三棱镜后的偏折程度不同．故用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距不相同．红色光对凸透镜的焦距大，紫光偏折程度大，其焦距较短．
（2）由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，
说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm．
（3）将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始光屏在焦点前，后一次在焦点后，即l小于f．
故答案为：（1）紫；（2）12cm；（3）小于．
点评 本题主要考查凸透镜成像规律及其应用、焦距的测量和图象的分析能力，解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距，有一定的难度．
练习册系列答案
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