Question

6．小峰在探究凸透鏡成像規(guī)律之后，又對凸透鏡的焦距與其凸起程度的關(guān)系進(jìn)行了探究：
（1）小峰第一次選取一個凸起程度較小的凸透鏡，測量焦距的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，測得的焦距為10.0cm．
（2）第二次他又選用一個凸起程度較大的凸透鏡，測得的焦距為8cm，由這兩次實(shí)驗(yàn)可得出的初步結(jié)論：材料和橫截面積相同的凸透鏡，凸起程度越大其焦距越小．
（3）小峰回想起白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶（如圖乙所示），受此啟發(fā)，于是他選取焦距為10cm的凸透鏡，用紅光和藍(lán)光來進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對同一凸透鏡，紅光的焦距大些．
（4）在用焦距為10cm的凸透鏡探究成“等大實(shí)像”的實(shí)驗(yàn)時，老師發(fā)現(xiàn)有兩個小組所測像距分別為17.5cm和22cm，與理論像距20cm相比偏差較大．若不是因?yàn)殚L度測量方法錯誤和測量誤差導(dǎo)致的，請分析出現(xiàn)這種情況的原因：光屏上還沒有出現(xiàn)清晰的像時就測出了像距．

Answer 1

分析 （1）焦點(diǎn)到透鏡中心的距離為焦距，看清刻度尺的分度值，讀出示數(shù)；
（2）根據(jù)圖甲讀出第一次測得凸透鏡的焦距，然后比較1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知焦距與凸面程度的關(guān)系；
（3）白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶，是因?yàn)椴煌�顏色的光�?jīng)玻璃的折射本領(lǐng)不同；
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實(shí)驗(yàn)的像距不同，是因?yàn)楣馄辽线�沒有出現(xiàn)清晰的像就測像距．

解答 解：（1）焦點(diǎn)到透鏡中心的距離為焦距，刻度尺的分度值為1cm，此時讀數(shù)為10.0cm，即透鏡焦距為f=10.0cm；
（2）由圖甲可知，第一次測得凸透鏡的焦距為10cm；根據(jù)1、2次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，材料和橫截面積相同的凸透鏡，凸起程度越大其焦距越��；
（3）用紅光和藍(lán)光平行于同一個凸透鏡的主光軸射入，紅光、藍(lán)光對凸透鏡的焦距不相同．紅色光較藍(lán)色光偏折能力弱，所以紅色光對凸透鏡的焦距大；藍(lán)光入射時焦距小些．
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實(shí)驗(yàn)的像距不同，是因?yàn)楣馄辽线�沒有出現(xiàn)清晰的像就測像距．
故答案為：（1）10.0cm；（2）材料和橫截面積相同的凸透鏡，凸起程度越大其焦距越��；（3）紅光；（4）光屏上還沒有出現(xiàn)清晰的像時就測出了像距．

點(diǎn)評 此題考查了根據(jù)數(shù)據(jù)分析影響凸透鏡焦距的因素、各種顏色的光的偏折程度以及凸透鏡成像規(guī)律的理解，要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，光路的可逆性、過光心的光線方向不變．