Question

（1）小強在探究凸透鏡成像規(guī)律時，先將凸透鏡正對太陽光，把一張紙放在它的另一側(cè)，當紙上呈現(xiàn)一個最小光斑時，測得光斑到凸透鏡的距離為10cm，則凸透鏡的焦距是

10

cm．再將燭焰、凸透鏡和光屏固定在光具座上，調(diào)整使它們的中心大致在

同一高度

，目的是

使像呈在光屏的中央

．
（2）小強注意到在做光的色散實驗時，看到白光經(jīng)三棱鏡折射后，光屏上出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫彩色光帶，經(jīng)過思考提出這樣一個問題：紅光、紫光對凸透鏡的焦距可能不同．于是他分別用紅光和紫光平行于同一個凸透鏡的主光軸射入進行驗證．
a．請在圖甲中畫出紅光、紫光經(jīng)凸透鏡折射后的光線（圖中F₁、F₂兩點表示焦點）
b．小強得到的結(jié)論是：

紅光對凸透鏡的焦距大，紫光對凸透鏡的焦距小

．
（3）如圖乙所示，小強探究凸透鏡成像規(guī)律．適當移動在光具座上的蠟燭和透鏡的位置，在光屏上得到一個倒立縮小的實像；保持蠟燭和光屏的位置不變，使透鏡向

蠟燭（左）

移動，在光屏上就能得到一個倒立放大的實像；

Answer 1

分析：（1）焦點和焦距的概念：平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點．由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點到凸透鏡的距離即可．在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度，同時各中心要在同一直線上．
（2）根據(jù)不同單色光的折射角不同來判斷折射光線射出的情況，偏折程度大的焦距小．
（3）根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律或成實像時“物近像遠像變大”的特點，結(jié)合題意來確定物距和像距的關系．

解答：解：（1）光斑到凸透鏡的距離為10cm，所以焦距為10cm，在實驗前要調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在同一高度，并在同一直線上，目的是使像能呈現(xiàn)在光屏的中心．
（2）a、由光的色散現(xiàn)象可知，不同的單色光通過棱鏡時的偏折程度不同．凸透鏡可以看作是由兩個三棱鏡組成的，紅光的偏折程度最小，所以折射光線指向F₂；紫光的偏折程度最大，所以折射光指向F₁．如下圖：

b、根據(jù)光路圖可知：紅光的偏折程度小，所以焦距大；紫光的偏折程度大，所以焦距小．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律及成實像時“物近像遠像變大”的特點，要想在光屏上得到一個放大的像，物體應該離透鏡近些，光屏離透鏡遠些，所以透鏡應向蠟燭移動．
故答案為：（1）10；同一高度；使像呈在光屏的中央；
（2）a、如上圖；b、紅光對凸透鏡的焦距大，紫光對凸透鏡的焦距小；
（3）蠟燭（左）．

點評：本題考查了粗略測量凸透鏡焦距的方法，關鍵是掌握焦點和焦距的概念．同時考查了凸透鏡、燭焰、光屏的高度要求，要使它們的中心大致在同一水平線上；同時考查了凸透鏡成像特點與物距之間的關系，物距大于焦距時，凸透鏡成倒立的實像，并且物近像遠像變大．