题文

为了探究“大小、形状完全相同的凸透镜的焦距是否与制作材料有关”，陈明同学准备了三个大小、形状完全相同的凸透镜，并且知道它们分别是由玻 璃、水晶、塑料制成的，请你帮他设计这次探究的全过程，并完成如下工作： （1）在探究活动前，你有哪些猜想？ （2）这次探究还需要哪些辅助器材？ （3）写出这次探究的主要步骤． （4）请设计出关于实验现象或实验数据的记录表格． （5）在这次探究过程中，你运用的一种主要的科学研究方法是什么？

题型：探究题  难度：中档

答案

（1）探究前提出的猜想：大小、形状完全相同的凸透镜的 焦距与制作材料可能有关，也可能无关． （2）太阳光（或其他平行光源）、刻度尺、纸屏． （3）分别拿由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜正对太阳光，另一侧放一张纸屏，移动纸屏，使纸屏上的光斑最小最亮．用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离，即凸透镜的焦距，比较三种透镜的焦距是否相同，如果相同，则透镜的焦距与透镜的制作材料无关；如果三种透镜的焦距不同，则透镜的焦距与透镜的制作材料有关．

（4）见表

（5）运用的实验方法：控制变量法．

据专家权威分析，试题“为了探究“大小、形状完全相同的凸透镜的焦距是否与制作材料有关”..”主要考查你对  焦点，焦距，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：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。