Question

5．小雷對凸透鏡焦距與制成凸透鏡的材料種類、凸透鏡凸起程度的關(guān)系進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)：
（1）他第一次測量焦距的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，則測得的焦距為10.0cm．
（2）由1、2次的實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：材料和橫截面積相同的凸透鏡，凸面程度越大其焦距越小．
（3）小雷回想起白光經(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），受此啟發(fā)，于是他分別用紅光和紫光來進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)，結(jié)論是：對同一凸透鏡，藍(lán)光入射時(shí)焦距小些．理由是：藍(lán)光的偏折能力大．
（4）探究完成后，小雷和其他同學(xué)用焦距為8.0cm的凸透鏡和蠟燭進(jìn)行成像實(shí)驗(yàn)．從各組匯報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物距均為16.0cm時(shí)，有兩個(gè)小組所測像距分別為19.0cm、13.0cm，與理論像距16.0cm相比偏差較大．若不是因?yàn)殚L度測量方法錯(cuò)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(shí)就測出了像距．

次數(shù)	1	2	3
材料	玻璃	玻璃	水晶
凸起程度	較小	較大	較大
焦距/cm		8.0	4.0

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(shí)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)表中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(gè)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(shí)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）10.0；（2）材料和橫截面積相同的凸透鏡，凸面程度越大其焦距越小；（3）藍(lán)；藍(lán)光的偏折能力大；（4）光屏上還沒有出現(xiàn)清晰的像時(shí)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．