Question

有三只大小、形状完全相同的凸透镜，分别由坡璃、水晶、塑料制成．现在小宇想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距是否与制作材料有关”，请你帮他设计这次探究的全过程．

Answer 1

【答案】分析：（1）要探究凸透镜的焦距与制作材料的关系，首先我们要知道如何测量焦距，让凸透镜正对太阳光，调整凸透镜和地面的距离，知道地面上出现很小、很亮的光斑，测出凸透镜和光斑的距离就是焦距．
探究是需要的器材就是：三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜，刻度尺．
（2）我们用测量焦距的方法依次测出玻璃、水晶、塑料不同材料制成的凸透镜的焦距，比较焦距，得出结论．
（3）实验中需要记录的数据就是三个不同凸透镜的焦距，据此画出实验数据记录表格．
（4）凸透镜的焦距和凸透镜的凸度、大小有光，在探究凸透镜的焦距和材料的关系，我们采用了三只大小、形状完全相同的凸透镜，就是为了保证凸透镜的凸度和大小不变，这种探究方法叫控制变量法．
解答：解：（1）提出问题：凸透镜的焦距是否和材料有关．
（2）猜想：凸透镜的焦距是否和材料有（或无）关．猜想是任意的，只要有猜想依据就可以．
（3）设计实验：分别测量三只大小、形状完全相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较．
（4）实验器材：平行光源制造平行光；分别由玻璃、水晶、塑料制成三只大小、形状完全相同的凸透镜；用光屏呈接焦点；光具座；刻度尺测量焦距．
（5）设计实验表格：记录三个不同材料有一行，凸透镜的焦距f₁、f₂、f₃有一行．如下图：

材料	玻璃f1	水晶f2	塑料f3
焦距f/cm

（6）实验步骤：①把平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度．让平行光源垂直照射玻璃凸透镜，前后移动光屏，在光屏上出现最亮最小的点，用刻度尺量得光心到焦点的距离f₁．
②用水晶凸透镜替代玻璃凸透镜重复上面的实验记录f₂．
③用塑料凸透镜替代水晶凸透镜重复上面的实验记录f₃．
（7）分析结论：①如果f₁=f₂=f₃，说明凸透镜的焦距和材料无关．②如果f₁≠f₂≠f₃，说明凸透镜的焦距和材料有关．
（8）交流评估．
点评：此题考查的是我们的实验探究能力，这是初中物理课标上明确要求的、需要掌握的一种能力．