Question

9．小華利用太陽光測量凸透鏡的焦距．
（1）如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的太陽光經過凸透鏡后，在白紙屏上形成了一個最小、最亮的光斑，由圖可知，該凸透鏡的焦距是12.0cm
（2）測量焦距后，小華將凸透鏡正對著太陽，發(fā)現(xiàn)把火柴頭放在凸透鏡焦點處一段時間后，火柴會被點燃，他想進一步探究不同的凸透鏡對火柴的點燃效果有什么不同，和同學們討論后，他們提出了以下三種猜想：
猜想1：點燃火柴的快慢與凸透鏡玻璃的顏色有關；
猜想2：點燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小有關；
猜想3：點燃火柴的快慢與凸透鏡的直徑大小有關．
①根據(jù)所學知識，他們經過討論，判斷猜想1是正確（選填“正確”或“錯誤”）的．你認為他們判斷的依據(jù)是不同色光的熱效應不同．
②為了驗證猜想2是否正確，他們選用直徑相同而焦距不等的無色玻璃凸透鏡進行多次實驗，發(fā)現(xiàn)火柴被點燃的時間基本相等．這說明猜想2是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．
③小華他們在驗證猜想2后，又選用直徑和焦距不等的無色玻璃凸透鏡進行多次實驗來驗證猜想3是否正確．
你認為小華他們的實驗能（選填“能”或“不能”）驗證猜想3是否正確，理由是火柴被點燃的時間與焦距無關，實驗實質上僅改變了凸透鏡的直徑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)焦距的定義：光心到焦點的距離即可求得焦距的大��；
（2）①不同顏色的透鏡能透過光線，不同顏色光線的熱效應不同；
②根據(jù)控制的變量與實驗現(xiàn)象得出實驗結論；
③探究透鏡對火柴的點燃效果與透鏡直徑的關系時要選取直徑不等的凸透鏡進行實驗；凸透鏡的直徑越大，會聚的太陽光的能量越多．

解答 解：
（1）焦點在42.0cm處，光心在30.0cm處，所以，焦距為f=42.0cm-30.0cm=12.0cm；
（2）①不同色光的熱效應不同，故判斷猜想1是正確的；
②用直徑相同而焦距不等的凸透鏡進行多次實驗，發(fā)現(xiàn)火柴被點燃的時間基本相等，這說明點燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小無關，則猜想2是錯誤的．
③探究點燃火柴的快慢與凸透鏡的直徑大小有關時，應改變直徑的大小，火柴被點燃的時間與焦距無關．
故答案為：（1）12.0；（2）①正確；不同色光的熱效應不同； ②錯誤； ③能；火柴被點燃的時間與焦距無關，實驗實質上僅改變了凸透鏡的直徑．

點評 本題考查了凸透鏡成像規(guī)律及透鏡對光線的不同作用，以及設計實驗探究不同的透鏡對火柴的點燃效果；應用控制變量法探究實驗的是正確解題的關鍵．