Question

小刚在学完透镜之后，他想知道凸透镜的焦距跟材料是否有关，他找来了三只大小、形状完全相同的凸透镜，其材料分别由玻璃、水晶、透明塑料制成．请你帮他设计这次探究的全过程，完成如下工作：
（1）这次探究需要的器材主要有：______；
（2）写出探究的主要步骤．
（3）请你设计出实验现象或实验数据记录表格．
（4）在这次探究过程中，你所运用的一种主要的科学研究方法是______．

Answer

（1）探究是需要的器材就是：三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜，刻度尺．
（2）我们用测量焦距的方法依次测出玻璃、水晶、塑料不同材料制成的凸透镜的焦距，比较焦距，得出结论．
（3）实验中需要记录的数据就是三个不同凸透镜的焦距，据此画出实验数据记录表格．
（4）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，这种探究方法叫控制变量法．
【解析】
（1）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．
（2）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．
（3）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      

（4）在这次探究过程中，你所运用的一种主要的科学研究方法是：控制变量法．
故答案为：（1）光源、三个的凸透镜、光屏、光具座、刻度尺；
（2）同上；
（3）同上；
（4）控制变量法．