Question

【题目】某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成。

（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图a中的哪两个凸透镜做实验？答：________（选填字母序号）。器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图b所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，_________________。

（2）有同学回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图c所示），受此启发，于是他选取焦距为10 cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图c左边的实验，实验结论：对同一凸透镜，_____的焦距大些。你推断的理由是________．

（3）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与________的关系”。

Answer 1

【答案】A、C 焦距越小 红光 红光偏折角度小(折光能力弱) 材料

【解析】

当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法。根据实验目的，按照控制变量法的要求，分析答题；

白光经三棱镜后，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，是因为不同颜色的光经凸透镜折射本领不同，据此分析回答。

（1）要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验，由图a可知，应选A、C；

由图乙可知，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短。

（2）根据三棱镜对光线的偏折，由图c可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大。

（3）由图a可知，A、B两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，因此可以用它们探究：凸透镜的焦距大小与材料的关系。