Question

不同凸透镜对光的会聚程度是不同的，即每个凸透镜的焦距不一定相同．
小宇和小铭想探究“凸透镜的焦距长短究竟与哪些因素有关？”．于是他们进行了如下的实验：
（1）探究一：他们先用两个凸面程度、材料都相同，横截面积不同的凸透镜会聚太阳光，测量得到会聚点到光心的距离都是10cm，根据这个情况可得出结论：凸透镜的焦距大小与横截面积

无关

（填“有关”或“无关”）
（2）探究二：他们用两个凸面程度、横截面积都相同，材料不同的凸透镜会聚太阳光，分别由玻璃、水晶制成．现在他们想要探究“凸透镜的焦距与制作材料是否有关”．在这次探究活动中，小宇和小铭共需准备哪些主要器材？简单说出实验步骤和需测量哪些物理量．
（3）根据所测量的物理量，得出相应的结论．

Answer 1

分析：（1）由于两个凸面程度、材料都相同，且焦距也相等，故说明凸透镜的焦距大小与横截面积无关．
（2）要利用控制变量法进行研究，应当控制凸面程度相等，材料不同，用刻度尺测量焦距后比较．
（3）由（2）得出的数据进行分析比较．

解答：解：（1）由于测量的焦距相等，且凸面程度、材料都相同，横截面积不同，故说明凸透镜的焦距大小与横截面积无关．
（2）分别让由玻璃、水晶制成的两个凸透镜会聚太阳光在纸上，用刻度尺测量出焦距f．
器材：纸、由玻璃、水晶制成凸面程度、横截面积都相同凸透镜各一个，刻度尺．
步骤：让凸透镜把阳光会聚在纸为一点，用刻度尺测量出这一点到凸透镜的距离f．
（3）若得出的两个焦距f是相等的，则说明不同的材料制成的凸面程度、横截面积相同的凸透镜的焦距与材料无关，若两个焦距不相等，则说明不同的材料制成的凸面程度、横截面积相同的凸透镜的焦距与材料有关．
故本题答案为：无关．

点评：本题考查了利用刻度尺测量凸透镜焦距的方法及探究焦距与材料、横截面积的关系的实验．