Question

13．某興趣小組在“自制水膜透鏡”活動中，如圖所示，將內徑4mm的細鐵絲圓環在清水中浸一下后取出，布滿圓環的水膜猶如透鏡．實驗過程中，小張和小華發現該透鏡的觀察范圍太小，想制作更大的水膜透鏡，但又易破裂．哪些因素有關，他們做出如下猜想：
猜想一：可能與制作圓環的材料有關．
猜想二：可能與液體的種類有關．
（1）為了驗證猜想一，小華選用細鐵絲、細塑料片、細鋁條制成圓環，改變圓環直徑后，分別浸入水中獲取液膜，測量出液膜即將破裂時的最大直徑．實驗前，他應該控制三種材料橫截面的粗細和形狀相同．
（2）為了驗證猜想二，小張找來比水粘稠的透明的色拉油、膠水，將細鐵絲圓環分別浸入兩種液體中，重復上述實驗，記錄的數據如下表：

液體	色拉油	膠水
圓環的最大直徑/mm	9	10

于是小張就得出結論：液體越粘稠，液膜的最大直徑越大．
針對小張的實驗過程，請指出存在的兩個主要問題：①實驗次數太少；②選用的液體種類太少．
（3）實驗中，將大小相同的膠水膜和水膜，放在書本前相同距離處，發現透過膠水膜觀察到的正立的“字”更大一些，原因是：膠水的對光線的折射程度大．

Answer 1

分析 （1）根據變量法，研究液膜的與制作圓環的材料有關，只改變圓環的材料，控制其它因素相同；
（2）用歸納法得出普遍性的結論要滿足2個條件：一是樣本要有代表性，二是樣本數量足夠多；
（3）在物距相同的情況下，膠水的對光線的折射程度大，據此分析．

解答 解：
（1）由題可知，將3個圓環分別浸入水中獲取液膜，液體種類相同；
為研究液膜的增大與制作圓環的材料的關系，根據控制變量法，應只改變圓環的材料，需要控制三種材料橫截面的粗細和形狀相同；
（2）實驗中只選用膠水和水兩種物質做實驗，實驗次數只做了一次，得出的結論有偶然性．
（3）將大小相同的膠水膜和水膜，放在書本前相同距離處，因膠水的對光線的折射程度大，即焦距小一些，在物距相同的情況下，于透過膠水膜觀察到的正立的“字”更大一些．
故答案為：（1）粗細；形狀；（2）①實驗次數太少；②選用的液體種類太少；（3）膠水的對光線的折射程度大．

點評 本題考查控制變量法和歸納法的運用透鏡對光的折射作用．