Question

物理透镜

测定凸透镜的焦距有哪些方法？如何测定？（方法尽可能多列举，需要说明所需要的器材、方法等）

Answer 1

测定凸透镜的焦距有：（1）平行光聚焦法；（2）平行光线法；（3）二倍焦距法；（4）十倍焦距法；（5）焦点不成像法；等等。

（1）平行光聚焦法
实验器材：凸透镜、白纸、刻度尺
实验方法：取出要测定焦距的凸透镜，正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察光斑（亮点）的变化。调整凸透镜的位置，让光斑变得最小、最亮。用刻度尺量出光斑到凸透镜中心的距离，记录下来。再重复以上实验2次，求3次测得距离的平均值，即为凸透镜焦距。
数据处理：f = f平均=(f1+f2+f3)/3
（2）平行光线法
实验器材：光具座、灯泡、凸透镜、光屏、刻度尺
实验方法：将灯泡、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上，来回移动灯泡和光屏，直到在透镜另一侧得到一束平行光（通常情况下，平行光束难以直接观察，可借助于比较光束所形成的光斑与透镜面的大小判断，若相等则可认定为平行光束），则小灯泡的位置即为该凸透镜焦点的位置。用刻度尺测出小灯泡到凸透镜中心的距离，即为该凸透镜的焦距。再重复以上实验2次，求3次测得距离的平均值，即为此凸透镜的焦距。
数据处理：f = f平均=(f1+f2+f3)/3
（3）二倍焦距法
实验器材：光具座、灯泡、凸透镜、光屏、刻度尺
实验方法：将灯泡、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上，来回移动灯泡和光屏，直到光屏上形成倒立的、等大的实像，用刻度尺测出灯泡或光屏到凸透镜中心的距离u或v，则f=u/2=v/2。重复以上实验2次，求3次测得距离的平均值，即为此凸透镜的焦距。
数据处理：f = f平均=(f1+f2+f3)/3
（4）十倍焦距法
实验器材：灯泡（较远的窗）、凸透镜、白纸、刻度尺
实验方法：使较远的窗或正在发光的灯泡通过凸透镜在白纸上成清晰的像，用刻度尺测出光屏与凸透镜中心的距离就近似等于透镜的焦距。再重复以上实验2次，求3次测得距离的平均值，即为此凸透镜的焦距。
数据处理：f = f平均=(f1+f2+f3)/3
（5）焦点不成像法
实验器材：小灯泡、凸透镜、刻度尺
实验方法：先使凸透镜与小灯泡紧靠，透过凸透镜观看灯泡里的灯丝，并逐渐增大凸透镜与灯泡之间的距离，从看得见到刚好看不见时，测出凸透镜与灯丝之间的距离即为焦距。再重复以上实验2次，求3次测得距离的平均值，即为此凸透镜的焦距。
数据处理：f = f平均=(f1+f2+f3)/3

Answer 2

解：（1）①用手去摸，中间厚、两边薄的说明是凸透镜（不提倡用手摸，可直接观察）
②透镜正对着太阳光移动，另一侧能得到最小最亮的点说明是凸透镜，出现一个暗圈的是凹透镜．
③凸透镜能成实像；凹透镜成虚像．点燃蜡烛，在另一侧的屏上看能否成像，光屏上能接到向的像是凸透镜成的实像．不能能成像的是凹透镜．
④能作为放大镜使用的是凸透镜．把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜．
（2）根据焦点与焦距的定义，方法一：找一张白纸和一把刻度尺，在太阳光下，移动凸透镜到白纸的距离，
使光在白纸上得到一个最小最亮的光点，用刻度尺测出此时白纸到凸透镜的距离就是该凸透镜的焦距．
根据凸透镜成像规律，当物距等于像距等于2倍焦距时，可成等大倒立的实像．
方法二：需要一根蜡烛、凸透镜、光屏及光具座，将蜡烛点燃，将这三者都依次放在光具座上，
且使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上，然后移动蜡烛及光屏，直到在光屏上成
等大倒立的烛焰的像时，这时测量蜡烛到凸透镜的距离，然后再除以2，即为凸透镜的焦距．
故答案为：（1）①凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散的作用．透镜正对着太阳光（平行光源）移动，另一侧能得到最小最亮的点说明是凸透镜，出现一个暗圈的是凹透镜．
②点燃蜡烛，在另一侧的屏上看能否成像，能成像的是凸透镜．
③把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜
（2）测焦距：拿这个凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小，最亮，测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，即这个距离为凸透镜的焦距．

Answer 3

测焦距：拿这个凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小，最亮，测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，即这个距离为凸透镜的焦距．