Question

有三只大小、形狀完全相同的凸透鏡，分別由坡璃、水晶、塑料制成．現(xiàn)在小宇想要探究“大小、形狀相同的凸透鏡的焦距是否與制作材料有關(guān)”，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)這次探究的全過(guò)程．

Answer 1

解：（1）提出問(wèn)題：凸透鏡的焦距是否和材料有關(guān)．
（2）猜想：凸透鏡的焦距是否和材料有（或無(wú)）關(guān)．猜想是任意的，只要有猜想依據(jù)就可以．
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：分別測(cè)量三只大小、形狀完全相同，分別由玻璃、水晶、塑料制成的凸透鏡的焦距，進(jìn)行比較．
（4）實(shí)驗(yàn)器材：平行光源制造平行光；分別由玻璃、水晶、塑料制成三只大小、形狀完全相同的凸透鏡；用光屏呈接焦點(diǎn)；光具座；刻度尺測(cè)量焦距．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格：記錄三個(gè)不同材料有一行，凸透鏡的焦距f₁、f₂、f₃有一行．如下圖：

材料	玻璃f1	水晶f2	塑料f3
焦距f/cm

（6）實(shí)驗(yàn)步驟：①把平行光源、玻璃凸透鏡、光屏依次放在光具座上，調(diào)整它們的中心在同一高度．讓平行光源垂直照射玻璃凸透鏡，前后移動(dòng)光屏，在光屏上出現(xiàn)最亮最小的點(diǎn)，用刻度尺量得光心到焦點(diǎn)的距離f₁．
②用水晶凸透鏡替代玻璃凸透鏡重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)記錄f₂．
③用塑料凸透鏡替代水晶凸透鏡重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)記錄f₃．
（7）分析結(jié)論：①如果f₁=f₂=f₃，說(shuō)明凸透鏡的焦距和材料無(wú)關(guān)．②如果f₁≠f₂≠f₃，說(shuō)明凸透鏡的焦距和材料有關(guān)．
（8）交流評(píng)估．
分析：（1）要探究凸透鏡的焦距與制作材料的關(guān)系，首先我們要知道如何測(cè)量焦距，讓凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，調(diào)整凸透鏡和地面的距離，知道地面上出現(xiàn)很小、很亮的光斑，測(cè)出凸透鏡和光斑的距離就是焦距．
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．
（2）我們用測(cè)量焦距的方法依次測(cè)出玻璃、水晶、塑料不同材料制成的凸透鏡的焦距，比較焦距，得出結(jié)論．
（3）實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)就是三個(gè)不同凸透鏡的焦距，據(jù)此畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．
（4）凸透鏡的焦距和凸透鏡的凸度、大小有光，在探究凸透鏡的焦距和材料的關(guān)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．
點(diǎn)評(píng)：此題考查的是我們的實(shí)驗(yàn)探究能力，這是初中物理課標(biāo)上明確要求的、需要掌握的一種能力．