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

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：未知 难度：其他题型

答案

答：（1）在探究活动前，提出猜想：“大小、形状完全相同的凸透镜的焦距与制作材料有关”．猜想是任意的，只要有猜想依据就可以．
（2）实验器材：平行光源制造平行光；分别由玻璃、水晶、塑料制成三只大小、形状完全相同的凸透镜；用光屏呈接焦点；光具座；刻度尺测量焦距．
（3）实验步骤：①把平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度．让平行光源垂直照射玻璃凸透镜，前后移动光屏，在光屏上出现最亮最小的点，用刻度尺量得光心到焦点的距离f₁．
②用水晶凸透镜替代玻璃凸透镜重复上面的实验记录f₂．
③用塑料凸透镜替代水晶凸透镜重复上面的实验记录f ₃．
④比较三种凸透镜的焦距是否相同，如果相同，则焦距与制作材料无关；如果三种凸透镜的焦距不同，则焦距与制作材料有关；
（4）设计实验表格：记录三个不同材料有一行，凸透镜的焦距f ₁、f ₂、f ₃，如图．
材料玻璃f ₁水晶f₂塑料f₃焦距f/cm   （5）凸透镜的焦距和凸透镜的凸度、大小有光，在探究凸透镜的焦距和材料的关系，我们采用了三只大小、形状完全相同的凸透镜，就是为了保证凸透镜的凸度和大小不变，所以本实验中主要应用了控制变量法．
故答案为：（1）大小、形状完全相同的凸透镜的焦距与制作材料有关；
（2）平行光源；分别由玻璃、水晶、塑料制成三只大小、形状完全相同的凸透镜；光屏；光具座；刻度尺．
（3）主要的步骤：①把平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度．让平行光源垂直照射玻璃凸透镜，前后移动光屏，在光屏上出现最亮最小的点，用刻度尺量得光心到焦点的距离f₁．
②用水晶凸透镜替代玻璃凸透镜重复上面的实验记录f₂．
③用塑料凸透镜替代水晶凸透镜重复上面的实验记录f₃．
④比较三种凸透镜的焦距是否相同，如果相同，则焦距与制作材料无关；如果三种凸透镜的焦距不同，则焦距与制作材料有关；
（4）表格同上；
（5）本实验中主要应用了控制变量法．

解析

材料玻璃f ₁水晶f₂塑料f₃焦距f/cm   

考点

据考高分专家说，试题“为了探究“大小、形状完全相同的凸透镜的焦.....”主要考查你对 [焦点，焦距 ]考点的理解。

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。