Question

2．根據人眼視物的原理，某同學想探究“凸透鏡的焦距與厚度的關系”，他猜想凸透鏡的焦距還與凸透鏡的材料和口徑有關．他自制了一個口徑不變的“水凸透鏡”，通過注射器向“水凸透鏡”中注水或向外抽水，改變“水凸透鏡”的厚度．實驗裝置如圖所示．

（1）將平行光源、“水凸透鏡”和光屏放在光具座上，調整平行光源、“水凸透鏡”、光屏的中心大致在同一高度上．
（2）實驗中，“水凸透鏡”的厚度變化不宜過大，且厚度無法測量，可以通過注射器內水的體積間接反映“水凸透鏡”的厚度．畫出記錄實驗數(shù)據的表格，表格中要有必要的信息．
（3）實驗中，調整好“水凸透鏡”的厚度，使平行光源發(fā)出平行光，移動光屏找到焦點，測量出“水凸透鏡”的焦距．請具體說明移動光屏找到焦點的實驗操作：將光屏從離凸透鏡較近的地方，沿著光具座，向遠離凸透鏡的方向移動，觀察光屏上光斑，直到這個光斑最小最亮，然后停止移動．

Answer 1

分析 （1）實驗中，需調節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰中心大致在同一高度，這樣像才可以成在光屏中央；
（2）根據猜想內容及探究的問題來確定表格內容，并注意應控制的變量；
（3）凸透鏡可以將平行光會聚于一點，即焦點，這點光線最強，是一個最小、最亮的光斑．

解答 解：（1）實驗中應調整平行光源、“水凸透鏡”、光屏的中心大致在同一高度；
（2）實驗中要探究凸透鏡的焦距與厚度的關系，根據猜想，凸透鏡的焦距還與凸透鏡的材料和口徑有關，而且通過注射器內水的體積間接反映“水凸透鏡”的厚度．所以表格中應包括凸透鏡口徑、材料、水的體積、凸透鏡厚度及測量的焦距等幾項內容，為了能夠分析得出焦距與凸透鏡厚度的關系，至少要做三次實驗，如下表所示：

次數(shù)	凸透鏡口徑	凸透鏡材料	注射器內水的體積/ml	凸透鏡厚度	凸透鏡焦距/cm
1	相同	水
2
3

（3）找焦點需讓平行光透過凸透鏡，在右側移動光屏，直到上面出現(xiàn)最小最亮的光斑，這就是光會聚的地方，即焦點．
故答案為：（1）高度；（2）見上表；（3）將光屏從離凸透鏡較近的地方，沿著光具座，向遠離凸透鏡的方向移動，觀察光屏上光斑，直到這個光斑最小最亮，然后停止移動．

點評 本題是探究凸透鏡焦距與厚度的關系，考查了對控制變量法的應用及焦點的確定方法，能夠正確確定焦點的位置，是測量焦距的關鍵．