Question

5．在利用太陽光測量凸透鏡的焦距后，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透鏡對火柴的點燃效果有什么不同，和同學(xué)們討論后，他們提出了以下三種猜想：
猜想l：凹透鏡也能點燃火柴；
猜想2：點燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小有關(guān)；
猜想3：點燃火柴的快慢與凸透鏡的直徑大小有關(guān)．
（1）根據(jù)所學(xué)知識，他們經(jīng)過討論，判斷猜想1是錯誤的．你認為他們判斷的依據(jù)是凹透鏡對光線起發(fā)散作用．
（2）為了驗證猜想2是否正確，小華他們選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．這說明猜想2是錯誤的．
（3）小華他們在驗證猜想2后，又選用直徑和焦距不等的凸透鏡進行多次實驗來驗證猜想3是否正確．
①請你評價該實驗方案：小華他們的實驗?zāi)埽�（選填“能”或“不能”）驗證猜想3是否正確，理由是因為點燃快慢與焦距大小無關(guān)，達到了只改變透鏡直徑的大小實現(xiàn)控制變量的目的．
②你認為實驗中，直徑最大的凸透鏡點燃火柴的時間最短，你判斷的依據(jù)是直徑最大的透鏡匯聚的太陽光的能量最多．

Answer 1

分析 （1）透鏡對光線的作用：凸透鏡對光線起會聚作用，凹透鏡對光線起發(fā)散作用；
（2）根據(jù)控制的變量與實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論；
（3）探究透鏡對火柴的點燃效果與透鏡直徑的關(guān)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）凹透鏡對光線起發(fā)散作用，不能夠會聚光線，不能點燃火柴；
（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(guān)，則猜想2是錯誤的．
（3）①小華的實驗中，選用直徑不同的凸透鏡，分別用它們點燃火柴，測出火柴被點燃所需要的時間，多次重復(fù)實驗；因為點燃快慢與焦距大小無關(guān)，達到了只改變透鏡直徑的大小實現(xiàn)控制變量的目的，所以能夠驗證猜想3是否正確；
②直徑最大的凸透鏡會聚的太陽光的能量最多，所以點燃火柴的時間最短．
故答案為：（1）凹透鏡對光線有發(fā)散作用；（2）錯誤；（3）①能；因為點燃快慢與焦距大小無關(guān)，達到了只改變透鏡直徑的大小實現(xiàn)控制變量的目的；②直徑最大；直徑最大的透鏡匯聚的太陽光的能量最多．

點評 本題考查了透鏡對光線的不同作用，以及設(shè)計實驗探究不同的透鏡對火柴的點燃效果；應(yīng)用控制變量法探究實驗的是正確解題的關(guān)鍵．