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9 某兴趣小组在“自制水膜透镜”活动中，如图所示，将内径4 mm的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜。实验过程中，小张和小华发现该透镜的观察范围太小，想制作更大的水膜透镜，但又易破裂。为研究液膜的增大与哪些因素有关，他们作出如下猜想：
猜想一：可能与制作圆环的材料有关。
猜想二：可能与液体的种类有关。
（1）为了验证猜想一，小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成圆环，改变圆环直径后，分别浸入水中获取液膜，测量出液膜即将破裂时的最大直径。实验前，他应该控制三种材料横截面的
（2）为了验证猜想二，小张找来比水黏稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入两种液体中，重复上述实验，记录的数据如表所示：
于是小张就得出结论：液体越黏稠，液膜的最大直径越大。
针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：
①
（3）实验中，将大小相同的胶水膜和水膜，放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，原因是
猜想一：可能与制作圆环的材料有关。
猜想二：可能与液体的种类有关。
（1）为了验证猜想一，小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成圆环，改变圆环直径后，分别浸入水中获取液膜，测量出液膜即将破裂时的最大直径。实验前，他应该控制三种材料横截面的
粗细
和形状
相同。（2）为了验证猜想二，小张找来比水黏稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入两种液体中，重复上述实验，记录的数据如表所示：
于是小张就得出结论：液体越黏稠，液膜的最大直径越大。
针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：
①
实验次数太少
；②选用的液体种类太少
。（3）实验中，将大小相同的胶水膜和水膜，放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，原因是
胶水对光线的折射程度大
。答案
9.（1）粗细 形状 （2）①实验次数太少 ②选用的液体种类太少 （3）胶水对光线的折射程度大
解析
【分析】
本题围绕“自制水膜透镜”的探究实验展开，需结合控制变量法、实验评估及透镜折射的知识解题：
（1）验证猜想一（液膜大小与圆环材料有关）时，需用控制变量法，除材料外，其他影响液膜最大直径的因素要保持相同，因此要控制材料横截面的粗细和形状相同；
（2）验证猜想二（液膜大小与液体种类有关）时，实验结论需具有普遍性，小张仅用两种液体且实验次数少，结论不严谨；
（3）正立的字更大，说明透镜放大率不同，与透镜对光线的折射程度（焦距）有关，折射程度越大，焦距越小，放大率越大。
【解析】
（1）验证猜想一，根据控制变量法，探究某一因素对实验结果的影响时，需控制其他因素不变。实验中选用不同材料的圆环，改变圆环直径，因此需控制三种材料横截面的粗细和形状相同，确保只有材料这一变量不同，才能探究材料对液膜最大直径的影响；
（2）小张验证猜想二的实验存在两个问题：①实验次数太少，仅通过两次实验得出结论，偶然性大，不具有普遍性；②选用的液体种类太少，仅用色拉油和胶水两种液体，无法充分说明液体黏稠度对液膜最大直径的影响，结论不严谨；
（3）水膜和胶水膜都相当于凸透镜，正立的“字”是虚像。凸透镜成虚像时，对光线的折射程度越大，焦距越小，放大率越大，观察到的字越大。胶水对光线的折射程度比水大，因此透过胶水膜看到的字更大。
【答案】
（1）粗细；形状
（2）①实验次数太少；②选用的液体种类太少
（3）胶水对光线的折射程度大
【知识点】
控制变量法、实验探究评估、透镜的折射
【点评】
本题是初中物理典型的实验探究题，综合考查了控制变量法的应用、实验方案的评价以及透镜折射的相关知识，要求学生掌握实验设计的基本原则，能对实验结论的严谨性进行分析，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“自制水膜透镜”的探究实验展开，需结合控制变量法、实验评估及透镜折射的知识解题：
（1）验证猜想一（液膜大小与圆环材料有关）时，需用控制变量法，除材料外，其他影响液膜最大直径的因素要保持相同，因此要控制材料横截面的粗细和形状相同；
（2）验证猜想二（液膜大小与液体种类有关）时，实验结论需具有普遍性，小张仅用两种液体且实验次数少，结论不严谨；
（3）正立的字更大，说明透镜放大率不同，与透镜对光线的折射程度（焦距）有关，折射程度越大，焦距越小，放大率越大。
【解析】
（1）验证猜想一，根据控制变量法，探究某一因素对实验结果的影响时，需控制其他因素不变。实验中选用不同材料的圆环，改变圆环直径，因此需控制三种材料横截面的粗细和形状相同，确保只有材料这一变量不同，才能探究材料对液膜最大直径的影响；
（2）小张验证猜想二的实验存在两个问题：①实验次数太少，仅通过两次实验得出结论，偶然性大，不具有普遍性；②选用的液体种类太少，仅用色拉油和胶水两种液体，无法充分说明液体黏稠度对液膜最大直径的影响，结论不严谨；
（3）水膜和胶水膜都相当于凸透镜，正立的“字”是虚像。凸透镜成虚像时，对光线的折射程度越大，焦距越小，放大率越大，观察到的字越大。胶水对光线的折射程度比水大，因此透过胶水膜看到的字更大。
【答案】
（1）粗细；形状
（2）①实验次数太少；②选用的液体种类太少
（3）胶水对光线的折射程度大
【知识点】
控制变量法、实验探究评估、透镜的折射
【点评】
本题是初中物理典型的实验探究题，综合考查了控制变量法的应用、实验方案的评价以及透镜折射的相关知识，要求学生掌握实验设计的基本原则，能对实验结论的严谨性进行分析，难度适中。
【难度系数】
0.6
10 如图所示是一种被称为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析，其中的原理可能是：仙女图放在平凸透镜的
焦点
（填“一倍焦距内”“焦点”或“一倍焦距外”）处，空杯时不成像。倒上酒后，上方的液体可以看作是凹
透镜，在它和下方平凸透镜的共同作用下，对光的会聚能力比空杯时变弱
（填“变弱”或“变强”），于是就看到了一个正立
、放大的“七仙女”像。答案
10. 焦点 凹 变弱 正立
解析
【分析】
要解决这道题，需结合透镜对光线的作用和凸透镜成像规律分析：首先，空杯时看不见像，说明画片不在平凸透镜的一倍焦距内，若在一倍焦距内会成虚像，因此空杯时画片在平凸透镜的焦点处，此时焦点处物体发出的光线经平凸透镜后平行射出，无法形成可被观察的像；倒酒后，上方的酒与平凸透镜组合，相当于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会抵消部分平凸透镜的会聚效果，使整体会聚能力变弱，此时组合透镜的焦距变大，画片位于该组合透镜的一倍焦距内，根据凸透镜成像规律，物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像，因此能看到仙女图。
【解析】
1. 空杯时，杯底画片在平凸透镜的焦点处，焦点处物体发出的光线经平凸透镜后平行射出，人眼无法接收到成像光线，故看不见像，因此仙女图放在平凸透镜的焦点处；
2. 倒上酒后，上方的酒形成的液体与平凸透镜组合，相当于凹透镜（凹透镜对光线有发散作用）；
3. 凹透镜的发散作用会减弱平凸透镜的会聚能力，因此共同作用下对光的会聚能力比空杯时变弱；
4. 会聚能力变弱后，组合透镜的焦距变大，此时画片位于该组合透镜的一倍焦距内，根据凸透镜成像规律，物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因此看到正立、放大的“七仙女”像。
【答案】
焦点；凹；变弱；正立
【知识点】
透镜的作用；凸透镜成像规律
【点评】
本题结合“神奇酒杯”的实际现象，考查透镜对光线的作用及凸透镜成像规律，需要理解组合透镜的会聚能力变化，将物理知识与生活现象结合，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合透镜对光线的作用和凸透镜成像规律分析：首先，空杯时看不见像，说明画片不在平凸透镜的一倍焦距内，若在一倍焦距内会成虚像，因此空杯时画片在平凸透镜的焦点处，此时焦点处物体发出的光线经平凸透镜后平行射出，无法形成可被观察的像；倒酒后，上方的酒与平凸透镜组合，相当于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会抵消部分平凸透镜的会聚效果，使整体会聚能力变弱，此时组合透镜的焦距变大，画片位于该组合透镜的一倍焦距内，根据凸透镜成像规律，物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像，因此能看到仙女图。
【解析】
1. 空杯时，杯底画片在平凸透镜的焦点处，焦点处物体发出的光线经平凸透镜后平行射出，人眼无法接收到成像光线，故看不见像，因此仙女图放在平凸透镜的焦点处；
2. 倒上酒后，上方的酒形成的液体与平凸透镜组合，相当于凹透镜（凹透镜对光线有发散作用）；
3. 凹透镜的发散作用会减弱平凸透镜的会聚能力，因此共同作用下对光的会聚能力比空杯时变弱；
4. 会聚能力变弱后，组合透镜的焦距变大，此时画片位于该组合透镜的一倍焦距内，根据凸透镜成像规律，物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因此看到正立、放大的“七仙女”像。
【答案】
焦点；凹；变弱；正立
【知识点】
透镜的作用；凸透镜成像规律
【点评】
本题结合“神奇酒杯”的实际现象，考查透镜对光线的作用及凸透镜成像规律，需要理解组合透镜的会聚能力变化，将物理知识与生活现象结合，难度适中。
【难度系数】
0.5
