高中數(shù)學(xué)是所有學(xué)科中最有意思的一門(mén)學(xué)科如何利用太陽(yáng)光測(cè)凸透鏡的焦距，盡管公覺(jué)得很難，然而數(shù)學(xué)有趣且有用。學(xué)生們不但可以從小學(xué)到知識(shí)，并且可以學(xué)到最重要的科學(xué)思維方式！這種科學(xué)思維方式才是最重要、并影響一生的真知！有了這種方式就有獨(dú)立思索化學(xué)問(wèn)題的能力，之后即使遇見(jiàn)困局，也能獨(dú)立解決。
明天，我們科普一下一個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題。
這個(gè)問(wèn)題就是，你有幾種方式可以測(cè)出凸透鏡的焦距？
好多學(xué)生立即會(huì)想到小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)校到的兩個(gè)方式，一是借助太陽(yáng)光粗測(cè)焦距法；二是借助二倍焦距處物像等大檢測(cè)。其實(shí)也有學(xué)生能想出第三種方式：借助平行光照射后會(huì)聚的方式，此法類(lèi)似第一種。之后呢？還有沒(méi)有呢？
因?yàn)檫@是一個(gè)在高考數(shù)學(xué)中必須用到、偶爾也會(huì)單獨(dú)考查的知識(shí)點(diǎn)，所以，明天我們盡可能多的說(shuō)出凸透鏡的焦距檢測(cè)方式，剛好順便備考一下相關(guān)凸透鏡知識(shí)。
實(shí)驗(yàn)檢測(cè)凸透鏡焦距的五種方式具體如下：
一、太陽(yáng)光聚焦法（粗測(cè)焦距法）：把凸透鏡正對(duì)陽(yáng)光，再把一張紙置于它的另左側(cè)，改變透鏡與紙的距離，直到紙上出現(xiàn)的光斑顯得最小、最亮，此光斑所在處即為凸透鏡的焦點(diǎn)。用刻度尺檢測(cè)出這個(gè)最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離如何利用太陽(yáng)光測(cè)凸透鏡的焦距，即為焦距！（借助的數(shù)學(xué)知識(shí)是：“平行于主光軸的光線(xiàn)通過(guò)凸透鏡后會(huì)折射成為過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)”。太陽(yáng)光為平行光，通過(guò)凸透鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)處。該方式偏差較大，只能作為粗測(cè)焦距的方式）
二、二倍焦距法：在光具座上一次放置蠟燭、凸透鏡和光屏，之后燃起蠟燭并使蠟燭火焰的中心、凸透鏡的光心、光屏的中心在同一高度，接著調(diào)節(jié)蠟燭火焰到凸透鏡的距離和光屏到凸透鏡的距離，直至光屏上的像與蠟燭火焰等大為止，此時(shí)用刻度尺測(cè)出物距。物距的一半就等于焦距。（借助的數(shù)學(xué)知識(shí)是：當(dāng)物體在二倍焦距處時(shí)，其所成的像在二倍焦距處、且成的是倒立、等大、實(shí)像。）
三、平行光源法：將一束平行光順著主光軸方向射到凸透鏡上，在光屏上得到的折射光線(xiàn)相交于一點(diǎn)，即焦點(diǎn)，測(cè)出此點(diǎn)到凸透鏡光心得距離，即為焦距。（該方式類(lèi)似第一種方式，只不過(guò)不再借助太陽(yáng)光這些平行光源，而是借助人造平行光。）
四、焦點(diǎn)入射法：在凸透鏡的左側(cè)放一個(gè)發(fā)光的條狀光源，例如小燈泡，在凸透鏡的另左側(cè)放一光屏，沿主光軸聯(lián)通小燈泡，直至光屏上得到一個(gè)與凸透鏡半徑相等的原型光斑為止，測(cè)出小燈泡到凸透鏡的距離即為焦距。（此方式雖然是把第三種方式“平行光源法”反過(guò)來(lái)檢測(cè)。借助的物理知識(shí)：“過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)通過(guò)凸透鏡后會(huì)折射成平行于主光軸的光線(xiàn)”。）
五、焦點(diǎn)不成像法：通過(guò)凸透鏡觀(guān)看物體，當(dāng)觀(guān)察到放大的物體的像時(shí)，調(diào)節(jié)物體到凸透鏡的距離，當(dāng)物體從看得見(jiàn)到正好看不見(jiàn)時(shí)，測(cè)出物體到凸透鏡的距離即為焦距。（該方式借助的數(shù)學(xué)知識(shí)是：物體在焦點(diǎn)上時(shí)不成像。）
以上五個(gè)方式中，第四個(gè)方式借助了逆向思維法，想像一下手探照燈就明白了。第五個(gè)方式是最有意思的一種現(xiàn)象，任何一位玩過(guò)放大鏡的同事們都應(yīng)當(dāng)發(fā)覺(jué)過(guò)此現(xiàn)象。當(dāng)我們拿著放大鏡看物體時(shí)，讓凸透鏡距離物體由近及遠(yuǎn)時(shí)，都會(huì)發(fā)覺(jué)物體的像先正立變大、然后顯得模糊消失、然后倒立變?。《覙O少有人曉得，那種模糊的位置恰恰正是焦點(diǎn)的位置！
青少年同學(xué)們，數(shù)學(xué)知識(shí)有趣且有用，養(yǎng)隔閡物思理的習(xí)慣吧，為了美好的未來(lái)，加油！