Question

小剛在學完透鏡之后，他想知道凸透鏡的焦距跟材料是否有關，于是，他找來三只大小、形狀完全相同的凸透鏡，其材料分別由玻璃、水晶、透明塑料制成．當天有太陽光，請你幫他設計這次探究的全過程，完成如下工作：
（1）猜想：

凸透鏡的焦距跟材料有關

．
（2）這次探究需要的器材主要有

刻度尺、白紙（光屏）

．
（3）寫出探究的主要步驟．

A．讓玻璃透鏡正對著太陽光，把白紙放在凸透鏡的另一側，來回移動凸透鏡，使白紙上的光斑最小亮；
B．用刻度尺測出亮點到光心（到透鏡）距離就是焦距f₁；
C．用同樣方法分別測出水晶、塑料透鏡的焦距，分別記錄為f₂、f₃；

 
（4）結論：若

f₁、f₂、f₃的大小不相等

 則

凸透鏡的焦距跟材料有關

；本實驗方法是

控制變量法

．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡的焦點：平行光經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這個點是凸透鏡的焦點．焦距：光心到焦點的距離是焦距．
（2）探究是需要的器材就是：三只大小、形狀完全相同但材料不同的凸透鏡，刻度尺．
（3）我們用測量焦距的方法依次測出玻璃、水晶、塑料不同材料制成的凸透鏡的焦距．
（4）比較焦距得出結論，凸透鏡的焦距和凸透鏡的凸度、大小有關，在探究凸透鏡的焦距和材料的關系，我們采用了三只大小、形狀完全相同的凸透鏡，就是為了保證凸透鏡的凸度和大小不變，這種探究方法叫控制變量法．

解答：解：（1）猜想：凸透鏡的焦距是否和材料有（或無）關．猜想是任意的，只要有猜想依據就可以．
（2）這次探究需要的器材主要有：刻度尺、白紙（光屏）；
（3）實驗步驟：
A．讓玻璃透鏡正對著太陽光，把白紙放在凸透鏡的另一側，來回移動凸透鏡，使白紙上的光斑最小亮．
B．用刻度尺測出亮點到光心（到透鏡）距離就是焦距f₁．
C．用同樣方法分別測出水晶、塑料透鏡的焦距，分別記錄為f₂、f₃．
（4）結論：f₁、f₂、f₃的大小不相等，則凸透鏡的焦距跟材料有關；本實驗方法是控制變量法．
故答案為：
（1）凸透鏡的焦距跟材料有關；
（2）刻度尺、白紙（光屏）；
（3）A．讓玻璃透鏡正對著太陽光，把白紙放在凸透鏡的另一側，來回移動凸透鏡，使白紙上的光斑最小亮；
B．用刻度尺測出亮點到光心（到透鏡）距離就是焦距f₁；
C．用同樣方法分別測出水晶、塑料透鏡的焦距，分別記錄為f₂、f₃；
（4）f₁、f₂、f₃的大小不相等；凸透鏡的焦距跟材料有關；控制變量法．

點評：本題主要考查了影響凸透鏡焦距大小的因素，主要是考查學生對凸透鏡聚光程度的理解；要注意科學探究的環節以及測量焦距的方法．