题文

小聪同学通过学习眼睛的知识，知道眼睛的晶状体相当于凸透镜，它在睫状肌的拉伸下，会变薄或变厚，会引起自身焦距的变化。于是他想探究一下“凸透镜的焦距与透镜的薄厚（指凸起程度）的具体关系？”他找来了三个除薄厚不同外，其它条件都相同的凸透镜1、凸透镜2和凸透镜3，且三个透镜按顺序一个比一个厚（即凸起程度一个比一个大）。请你帮他设计这次探究的全过程： （1）在探究中除需要借助太阳光外，还需要什么器材？ （2）请你写出探究的主要步骤，并把所要测量的量用相应的字母表示。 （3）就步骤中所收集到的实验数据，请写出如何分析论证从而得出实验结论。

题型：实验题  难度：中档

答案

（1）刻度尺、白纸　（1分，只要将刻度尺答出即可给出1分）　 （2）将三个凸透镜1、2、3依次放在太阳光下，并用白纸接收到各自最小最亮的光斑.（1分）；用刻度尺分别测出三个凸透镜到各自最小最亮光斑的距离f1、f2、f3。（1分）　 （3）如果f1＞f2＞f3，则在其它条件相同时，凸透镜越薄（或凸起程度越小），焦距越大；（1分）　如果f1＜f2＜f3，则在其它条件相同时，凸透镜越厚（或凸起程度越大），焦距越大。（1分） (注：在第二问步骤中学生表述的清楚即可, 第三问无“在其它条件相同时”不扣分。)

试题分析：（1）因为要借助太阳光测焦距，所以在探究中除需要借助太阳光外，还需要刻度尺、白纸； （2）将三个凸透镜1、2、3依次放在太阳光下，并用白纸接收到各自最小最亮的光斑.（1分）；用刻度尺分别测出三个凸透镜到各自最小最亮光斑的距离f1、f2、f3。 （3）如果f1＞f2＞f3，则在其它条件相同时，凸透镜越薄（或凸起程度越小），焦距越大；（1分）　如果f1＜f2＜f3，则在其它条件相同时，凸透镜越厚（或凸起程度越大），焦距越大。 点评：明确焦距的概念，才能很好解答本题：实验表明，凸透镜能使平行于主光轴的光汇聚在一点，这个点叫焦距。

据专家权威分析，试题“小聪同学通过学习眼睛的知识，知道眼睛的晶状体相当于凸透镜，它..”主要考查你对  透镜及其分类  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

透镜及其分类

考点名称：透镜及其分类

• 透镜及透镜相关概念：
  

  名称	概念	说明
  透镜	透镜是利用光的折射来工作的光学元件，它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)制成的，表面是球面的一部分。如下图甲所示，中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；如下图乙所示，边缘厚、中问薄的透镜叫凹透镜	按其厚薄的形状可分为两类：凸透镜和凹透镜
  主光轴	通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，如下图所示	每个透镜都有一条主光轴
  光心	主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，如上图所示	用字母“O”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心
  焦点	凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，如下图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，如下图乙所示	凸透镜两侧各有一焦点，且对称，用字母“F”表示
  焦距	焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，如上图甲所示	凸透镜两侧焦距相等，用字母“f” 表示

• 透镜及其应用知识梳理：
  

  	凸 透 镜	定义：中间厚边缘薄的透镜
  		光学性质：对光线有汇聚作用
  		基本规律、概念	通过光心的光线不偏折
  			主光轴：两个球面所在球心的连线
  			平行于主光轴的入射光线会聚于焦点
  			焦距：焦点到光心的距离
  		成像规律	物距：u>2f，成缩小倒立的实像，像距：f<v<2f
  			物距：f<u<2f，成放大倒立的实像，像距：v>2f
  			物距：u<f，成放大正立的虚像
  	凹 透 镜	定义：中间薄边缘厚的透镜
  		光学性质：对光线有发散作用
  	应 用	日常生活	照相机：凸透镜成缩小实像的原理
  			投影仪：凸透镜成放大实像的原理
  			放大镜：凸透镜成放大虚像的原理
  		眼睛	眼睛成像原理：晶状体和角膜的组合相当于凸透镜
  			近视眼的矫正：佩戴凹透镜制成的近视镜
  			远视眼的矫正：佩戴凸透镜制成的远视镜
  		科技	望远镜
  			显微镜