题文

物理课上，老师拿了三只形状、大小均相同的凸透镜，老师介绍说，它们分别由玻璃、水晶、塑料制成的，下课后，小明想探究“大小、形状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过程．     (1)探究时需要的器材有____________________________________________________．     (2)主要实验步骤：_______________________________________________________  ． (3)实验现象是__________________，得到的结论是____________________________．     (4)在这次探究过程中，所运用的一种主要科学研究方法是______________________．

题型：实验题  难度：中档

答案

(1)三只大小、形状完全相同的凸透镜，刻度尺； (2)中午，分别拿着这三个凸透镜正对着太阳光，调节凸透镜到地面的位置，使落在地面上的光斑最小、最亮（这一小光斑的位置就是焦点的位置）；分别用刻度尺测出三个凸透镜与各自对应的地面上小光斑的距离，即为焦点到光心的距离（焦距）；   (3)分别由玻璃、水晶、塑料做成的三只大小、形状完全相同的透镜的焦距依次减小；透光性能越好的材料做成的透镜对光的折射作用越弱； (4)控制变量法

据专家权威分析，试题“物理课上，老师拿了三只形状、大小均相同的凸透镜，老师介绍说，..”主要考查你对  焦点，焦距，凸透镜对光的作用，控制变量法和科学探究的过程  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

焦点，焦距凸透镜对光的作用控制变量法和科学探究的过程

考点名称：焦点，焦距

• 定义：
  凸透镜能使平行于主光轴的的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F来表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用f来表示。凸透镜上有两个实焦点，左右各有一个（如图）
  

• 凸透镜焦距的测量方法：
  1．太阳光聚集法：把凸透镜正对着太阳光，在凸透镜的另一侧放一张白纸，调节凸透镜到白纸之间的距离，使闩纸上出现最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点。用直尺测出凸透镜到焦点的距离，即为焦距。
  
  2．平行光源法：将儿束平行光沿主光轴射到凸透镜上，在光屏上得到的折射光线交于一点，量三这点到凸透镜的距离，即为焦距。
  
  3．二倍焦距法：在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛行使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，调节烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，直到光屏上的像与烛焰等大为止。此时烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离均为2倍焦距。
  
  4．焦点不成像法：透过凸透镜观看物体，调节物体到凸透镜的距离，从看得见像到刚好看不见时，测出物体到凸透镜的距离即为焦距。
  
  5．焦点入射法：在凸透镜的一侧放一光屏，另一侧放一个发光的小灯泡，沿主光轴移动，直到光屏上得到一个与透镜直径相等的圆形光斑为止，测出小灯泡到凸透镜的距离即为焦距。

考点名称：凸透镜对光的作用

• 会聚作用：
  1. 让一束跟主光轴平行的光射向凸透镜，观察到折射光线为会聚光束(如图甲所示)，即凸透镜对光有会聚作用。
  
  
  2. 会聚作用是指凸透镜对光线的作用。通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言，是会聚了一些或发散程度减小了一些，如图甲。凸透镜不仅对平行光束有会聚作用，对发散光束也有会聚作用。“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束。
  

• 三条特殊的光线：
  ①平行主光轴的光线经透镜折射后通过焦点
  ②过光心的光线经透镜折射后方向不变
  ③过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴
  
  凸透镜对光线的作用：
  凸透镜对光线的作用可用棱镜对光线的偏折作用说明：如图
  

•  

• 光束：
  1．平行光束
  平行光束是指截面积不发生变化的光束。平行光束由平行光线组成，由于太阳离我们非常远，所以太阳光发出的射到地球的光束我们认为是平行光束(如图所示)：
  
  
  2. 会聚光束
  会聚光束是指光束的截面积不断减小的光束。会聚光束由会聚光线组成(如图所示)。
  
  
  3．发散光束
  发散光束是指光束的截面积不断扩大的光束。发散光束由发散光线组成。由一个点光源产生的一束光就是发散光束(如图所示)。
  

考点名称：控制变量法和科学探究的过程

• 控制变量法：
  物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。例如以下的探究实验：
  探究影响蒸发快慢的因素；
  探究力与运动的关系
  探究影响滑动摩擦力大小的因素；
  探究影响压力的作用效果的因素；
  探究影响液体压强大小的因素；
  探究影响浮力大小的因素；
  探究影响动能大小的因素；
  探究影响重力势能大小的因素；
  验证欧姆定律
  
  科学探究过程：
  科学探究过程的一些环节：提出问题、猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。