Question

4．物理是一門實驗學科，在學習過程中要做很多探究性實驗：
（I）小明在做探究凸透鏡成像規律的實驗時，將焦距為10cm的薄凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上20cm刻度線處，移動光屏至65cm刻度線處，蠟燭在光屏上成清晰的像．如圖1所示．

請結合此實驗完成下列問題：
①如圖所示的實驗現象能夠說明A的成像特點．（選填選項前的字母）
A．照相機        B．幻燈機          C．放大鏡
②保持透鏡在50cm刻度線處不動，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，應該進行的操作是D．（選填選項前的字母）
A．將蠟燭左移，光屏左移          B．將蠟燭左移，光屏右移
C．將蠟燭右移，光屏左移          D．將蠟燭右移，光屏右移
③保持透鏡在50cm刻度線處不動，若將點燃的蠟燭放在光具座上80cm刻度線處，將光屏放在光具座上透鏡的左側，通過移動光屏，在光屏上可呈現燭焰清晰的B的像．（選填選項前的字母）
A．倒立放大     B．倒立縮小    C．正立放大．
（II）有甲、乙兩種不同品牌的保溫杯，為了比較這兩種品牌的保溫杯盛水時的保溫效果，小明按照科學探究的程序，明確了具體的探究問題，選擇了適當的器材，在控制變量的前提下，在室內進行了實驗，得到了一段時間內，圖2甲、乙兩種保溫杯內水的溫度的實驗數據，根據數據繪制的圖象如圖3所示．請你根據圖象所提供的信息回答以下問題：
①小明探究的問題的自變量是B．（選填選項前的字母）
A．保溫杯的品牌       B．水冷卻的時間          C．水的溫度
②請比較甲、乙兩種保溫杯的保溫效果：B．（選填選項前的字母）
A．甲保溫杯的保溫效果好
B．乙保溫杯的保溫效果好
C．甲、乙兩種保溫杯的保溫效果一樣好
③請估計實驗過程中第5小時的室溫：20℃．

Answer 1

分析 （I）①物距大于2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像，照相機根據這個原理制成；
②根據物近像遠像變大的特點分析，要使像變大，則應減小物距，并增大像距；
③求出物距，根據物距的大小，得出成像特點．
（II）①此實驗是為了比較兩種品牌的保溫杯盛水時的保溫效果，所以其自變量是水冷卻的時間；
②實驗中要保證水的初溫和水的質量是相同的，這樣可以直接觀察溫度計示數的變化情況來判斷保溫材料的性能情況；
③結合圖象分析降溫規律，當溫度不再改變時，即水溫降到了室溫．

解答 解：①如圖所示，物距大于像距，此時成倒立縮小的實像，能夠說明照相機的成像原理，故A符合題意；
②保持透鏡在50cm刻度線處不動，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，應使物距縮小，則像距變大，所以應將蠟燭右移，同時光屏也向右移．故D符合題意；
③保持透鏡在50cm刻度線處不動，若將點燃的蠟燭放在光具座上80cm刻度線處，則此時物距大于2f，將光屏放在光具座上透鏡的左側，通過移動光屏，在光屏上可呈現燭焰清晰的倒立縮小的實像．故B符合題意．
（II）①由題意可知，此實驗是為了比較兩種品牌的保溫杯盛水時的保溫效果，而保溫效果是通過水冷卻的時間體現出來的，所以其自變量是水冷卻的時間；
②由圖象可知，在相同時間內，乙的水溫下降較慢，甲的水溫下降較快，所以乙保溫杯的保溫效果好，故B符合題意；
③由圖象可知，當溫度降到20℃時，溫度不再變化，所以室溫為20℃，第5小時室溫當然也是20℃．
故答案為：（I）①A； ②D； ③B；（II）①B； ②B； ③20．

點評 能正確根據圖象，判斷溫度隨時間的變化，進而得出相應的規律，并判斷出室溫的高低，考查了我們讀取圖象的能力．