Question

13．某兴趣小组在“自制水膜透镜”活动中，如图所示，将内径4mm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．哪些因素有关，他们做出如下猜想：
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粗细和形状相同．
（2）为了验证猜想二，小张找来比水粘稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入两种液体中，重复上述实验，记录的数据如下表：

液体	色拉油	胶水
圆环的最大直径/mm	9	10

于是小张就得出结论：液体越粘稠，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：胶水的对光线的折射程度大．

Answer 1

分析 （1）根据变量法，研究液膜的与制作圆环的材料有关，只改变圆环的材料，控制其它因素相同；
（2）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；
（3）在物距相同的情况下，胶水的对光线的折射程度大，据此分析．

解答 解：
（1）由题可知，将3个圆环分别浸入水中获取液膜，液体种类相同；
为研究液膜的增大与制作圆环的材料的关系，根据控制变量法，应只改变圆环的材料，需要控制三种材料横截面的粗细和形状相同；
（2）实验中只选用胶水和水两种物质做实验，实验次数只做了一次，得出的结论有偶然性．
（3）将大小相同的胶水膜和水膜，放在书本前相同距离处，因胶水的对光线的折射程度大，即焦距小一些，在物距相同的情况下，于透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些．
故答案为：（1）粗细；形状；（2）①实验次数太少；②选用的液体种类太少；（3）胶水的对光线的折射程度大．

点评 本题考查控制变量法和归纳法的运用透镜对光的折射作用．