Question

探索设计题?
小宇最喜爱的玩具是叔叔送给他的生日礼物，那是三只大小、形状完全相同的凸透镜，分别由玻璃、水晶、塑料制成．现在小宇想要探究“大小、形状完全相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关”，请你帮他设计这次探究的全过程，完成如下的工作：
（1）这次探究所需要的器材有哪些？

光源、三只凸透镜、光屏、光具座、刻度尺

（2）请你写出探究的主要步骤，并设计出实验数据记录的表格
（3）在这次探究过程中，你所运用的一种主要的科学研究方法是什么．

Answer 1

分析：（1）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．
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．
（3）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：答：（1）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．
（2）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f ₃．
设计实验表格：记录三个不同材料有一行，凸透镜的焦距f ₁、f ₂、f ₃，如图．

材料	玻璃f 1	水晶f2	塑料f3
焦距f/cm

（3）本实验中主要应用了控制变量法．

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．