Question

4．小明在學習中完成了多個探究實驗，以下是其中兩個
（1）用一個焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規律：

①他先用一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡折射后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，如圖（1）甲所示，則該凸透鏡的焦距是10cm．
②點燃蠟燭，此時光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高．為了使像能成在光屏的中央，他應把蠟燭向上調（選填“上”、或“下”），此時光屏上成的像是放大的實像（選填“放大”或“縮小”）．
（2）探究“水的沸騰”時所使用的實驗裝置如圖（2）甲所示：

①某時刻溫度計的示數如（2）圖乙所示，則此時溫度計的示數是84℃．
②小明根據實驗數據繪制出了水沸騰時溫度和時間關系的曲線（如圖（2）丙）．由圖（2）丙可知水的沸點是98℃，則當時的大氣壓低于（選填“高于”、“等于”或“低于”）1標準大氣壓．

Answer 1

分析 （1）①平行于主光軸的光會聚于主光軸上一點，這一點叫焦點，焦點到光心的距離叫焦距．
②光線過凸透鏡的光心不改變方向，根據這個規律判斷蠟燭移動的位置；根據凸透鏡成像規律判斷像的性質．
（2）①溫度計讀數時，先確定是零上還是零下，認清分度值，再讀數．
②水在沸騰時不斷吸熱，溫度保持在一定溫度不變，這個溫度就是水的沸點，標準氣壓下水的沸點是100℃，氣壓升高時，沸點也升高，氣壓降低時，沸點也降低．

解答 解：（1）一束平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦點．由圖可知，焦距為f=40cm-30cm=10cm．
②由題中圖知道，燭焰的像偏上，主要是因為燭焰，凸透鏡，光屏三者中心不在同一高度，為了使像能成在光屏的中央她應把蠟燭向上調節；由圖可知，f＜u＜2f，根據凸透鏡成像規律可知，此時光屏上成的像是倒立、放大的實像
（2）①溫度計的分度值是1℃，此時是零上，液柱上表面對準了80℃上面第4個小格處，讀作84℃．
②由記錄的數據可見，水的溫度升高到98℃后，就不再變化了，因此此時水的沸點是98℃，并且在沸騰過程中，保持這個溫度不變；因為實驗中水的沸點是98℃，小于100℃，根據沸點和氣壓的關系，實驗時的大氣壓是低于標準大氣壓的．
故答案為：（1）①10；②上；放大；（2）①84；②98；低于．

點評 此題考查了凸透鏡成像規律及其探究實驗、探究水的沸騰實驗，是一道綜合性較強的題目．