Question

小明和小华利用太阳光测量凸透镜的焦距，

（1）小明上午第二课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距．小华却告诉他，这个距离不是凸透镜的焦距，其理由是__________；

（2）如图所示，小华采取正确的操作步骤在白纸屏上形成了一个最小最亮的光斑．由图可知，该凸透镜的焦距是_________cm．

（3）测量焦距后，他们想进一步探究凸透白纸屏镜的焦距可能与什么因素有关．经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：

猜想1：与凸透镜玻璃的颜色有关；

猜想2：与照射太阳光的亮度有关；

猜想3：与凸透镜球形表面弯曲程度有关；

猜想4：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_______（选填“正确”或“错误"）的。你认为他们判断的依据是_________；

②为了验证猜想2是否正确，他们调节照射到同一凸透镜上太阳光的亮度进行多次实验，发现所得焦距基本相等、这说明猜想2是_______（选填“正确”或“错误"）的．

③小华他们在验证猜想2后，又选用直径和球形表面弯曲程度都不相同间的无色玻璃凸透镜进行多次实验来验证猜想3是否正确．

你认为小华他们的实验____（选填“能”成“不能"）验证猜想3是否正确，理由是________。

Answer

此时凸透镜没有正对太阳光放置 13.0 正确 见解析 错误 不能 见解析

【解析】

(1)[1]太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点。测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距。而上午第2节课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，此时凸透镜没有正对太阳光放置（太阳光没有与凸透镜的主光轴平行），所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置。

(2)[2]焦点在处，透镜光心在处，所以，焦距为

；

(3)①[3][4]太阳光通过有色的凸透镜，如果这个凸透镜是红色的折射出来的光应该只有红光（因为透明物体的颜色由它透过的色光决定），根据白光通过三棱镜实验可知红光折光能力最弱，焦距应该最长；以此类推若此透镜为紫色的其测得焦距最短，即透镜焦距确实与透镜颜色有关。则猜想1是正确的。

②[5]调节照射到同一凸透镜上太阳光的亮度进行多次实验，发现所测焦距基本相等，这说明凸透镜的焦距与照射太阳光的亮度无关，则猜想2是错误的。

③[6][7]小华他们的实验不能验证猜想3是否正确，因为根据控制变量思想，在探究凸透镜的焦距与凸透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选用直径大小相同的无色玻璃凸透镜进行多次实验，因此小华他们的实验不能验证猜想3是否正确。