Question

17．實驗桌上有高度不同的兩個發光物體A和B，焦距為10cm的凸透鏡、刻度尺、光具座和光屏各一個．小華選用這些器材，探究“凸透鏡成實像時，像的高度與物體的高度是否有關”．小華的主要實驗步驟如下：
①將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座中央，將發光物體A、光屏分別放在凸透鏡兩側．調節發光物體A、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心在同一高度．
②用刻度尺測出發光物體A的高度，并記錄在表格中．
③將發光物體A放在光具座上距凸透鏡30cm處，移動光屏，在光屏上得到發光物體A清晰的像，用刻度尺測量像的高度，并記錄在表格中．
④將發光物體A放在光具座上距凸透鏡20cm處，移動光屏，在光屏上得到發光物體A清晰的像，用刻度尺測量像的高度，并記錄在表格中．
根據以上敘述，回答下列問題：
（1）小華的探究過程中存在的問題：沒有控制物距不變，并且沒有改變物體的高度．
（2）請你針對小華探究過程中存在的問題，寫出改正措施：在第④步中，應當將發光物體B放在光具座上距凸透鏡30cm處，移動光屏，在光屏上得到發光物體B清晰的像，用刻度尺分別測量發光物體B及其像的高度，并記錄在表格中．

Answer 1

分析 （1）根據探究目的“凸透鏡成實像時，像的高度與物體的高度是否有關”分析；
（2）根據控制變量的思想，改變物體的高度做實驗研究．

解答 解：（1）由題意探究“凸透鏡成實像時，像的高度與物體的高度是否有關”可知，應控制物距不變，且要改變物體的高度，多次實驗后分析像的高度與物體的高度是否有關，而小華的探究過程中卻沒有改變自變量“物體的高度”，反而改變了應控制的變量“物距”．故不能達到探究目的；
（2）根據控制變量法，應保持物距不變，改變發光物體的高度，具體的改正措施：
在第④步中，應當將發光物體B放在光具座上距凸透鏡30cm處，移動光屏，在光屏上得到發光物體B清晰的像，用刻度尺分別測量發光物體B及其像的高度，并記錄在表格中．
故答案為：（1）沒有控制物距不變，并且沒有改變物體的高度；（2）在第④步中，應當將發光物體B放在光具座上距凸透鏡30cm處，移動光屏，在光屏上得到發光物體B清晰的像，用刻度尺分別測量發光物體B及其像的高度，并記錄在表格中．

點評 “探究凸透鏡成像規律”是學生做過的、比較熟悉的實驗，本題考查角度與以往相比有創新，計劃探究的是“凸透鏡成實像時，像的高度與物體的高度是否有關”，是以“物體高度”為自變量．這就要求學生具有明確實驗中“自變量”、“因變量”和“不變量”的能力．引導我們在探究教學中關注科學問題和實驗設計的一致性，讓學生真正體驗探究的過程，理解探究過程中的科學方法．