Question

19．小明过生日的时候，爸爸送给他一份特殊的礼物，那是三只大小、形状完全相同的放大镜，分别由玻璃、水晶、塑料制成．小明拿着它们，突然脑海中闪现出一个物理上的探究课题，并用它们做了实验，验证了他的想法．请你帮小明完成下列问题：
（1）探究课题是：凸透镜的焦距与制作材料是否有关．
（2）主要器材：三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜、刻度尺．
（3）实验步骤设计：
（4）请你说出实验现象并设计数据记录表格
（5）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）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；
（2）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；
（3）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；
（4）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；
（5）探究凸透镜的焦距与制作材料的关系，保持材料不同的凸透镜的形状、大小相同，属于控制变量法．

解答 解：（1）三只凸透镜的大小、形状完全相同，但材料不同，可探的凸透镜的焦距与制作材料是否有关；
（2）完成实验需要三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜、刻度尺；
（3）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；
（4）实验中需要记录不同材料制成的凸透镜的焦距，表格如下：

材料	玻璃f 1	水晶f2	塑料f3
焦距f/cm

（5）探究凸透镜的焦距与制作材料的关系，保持材料不同的凸透镜的形状、大小相同，属于控制变量法．
故答案为：（1）凸透镜的焦距与制作材料是否有关；（2）三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜、刻度尺；（3）实验步骤如上所述；（4）记录数据的表格如上：（5）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．