不同凸透鏡對光的會聚程度是不同的,即每個凸透鏡的焦距不一定相同.
小宇和小銘想探究“凸透鏡的焦距長短究竟與哪些因素有關(guān)?”.于是他們進(jìn)行了如下的實驗:
(1)探究一:他們先用兩個凸面程度、材料都相同,橫截面積不同的凸透鏡會聚太陽光,測量得到會聚點到光心的距離都是10cm,根據(jù)這個情況可得出結(jié)論:凸透鏡的焦距大小與橫截面積______(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)
(2)探究二:他們用兩個凸面程度、橫截面積都相同,材料不同的凸透鏡會聚太陽光,分別由玻璃、水晶制成.現(xiàn)在他們想要探究“凸透鏡的焦距與制作材料是否有關(guān)”.在這次探究活動中,小宇和小銘共需準(zhǔn)備哪些主要器材?簡單說出實驗步驟和需測量哪些物理量.
(3)根據(jù)所測量的物理量,得出相應(yīng)的結(jié)論.
【答案】分析:(1)由于兩個凸面程度、材料都相同,且焦距也相等,故說明凸透鏡的焦距大小與橫截面積無關(guān).
(2)要利用控制變量法進(jìn)行研究,應(yīng)當(dāng)控制凸面程度相等,材料不同,用刻度尺測量焦距后比較.
(3)由(2)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較.
解答:解:(1)由于測量的焦距相等,且凸面程度、材料都相同,橫截面積不同,故說明凸透鏡的焦距大小與橫截面積無關(guān).
(2)分別讓由玻璃、水晶制成的兩個凸透鏡會聚太陽光在紙上,用刻度尺測量出焦距f.
器材:紙、由玻璃、水晶制成凸面程度、橫截面積都相同凸透鏡各一個,刻度尺.
步驟:讓凸透鏡把陽光會聚在紙為一點,用刻度尺測量出這一點到凸透鏡的距離f.
(3)若得出的兩個焦距f是相等的,則說明不同的材料制成的凸面程度、橫截面積相同的凸透鏡的焦距與材料無關(guān),若兩個焦距不相等,則說明不同的材料制成的凸面程度、橫截面積相同的凸透鏡的焦距與材料有關(guān).
故本題答案為:無關(guān).
點評:本題考查了利用刻度尺測量凸透鏡焦距的方法及探究焦距與材料、橫截面積的關(guān)系的實驗.