Question

運用知識解決問題：
（1）當(dāng)物體距凸透鏡8cm時，在透鏡另一側(cè)光屏上成一個清晰放大的實像，若保持物體與光屏的位置不變，把凸透鏡向光屏方向移動2cm，則在光屏上又成一清晰的縮小的像，則凸透鏡的焦距為

C

．
A．f＜2cm       B.2cm＜f＜4cm       C.4cm＜f＜5cm     D.5cm＜f＜8cm
（2）體溫計的準(zhǔn)確度要求較高，請你根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)分析，為什么體溫計中用水銀做測溫物質(zhì)，而不用酒精和煤油？

各種物質(zhì)的名稱	酒精	煤油	水銀
比熱容/〔J/（kg?℃）〕	2.4×103	2.1×103	0.14×103

（3）已知黑箱內(nèi)有一只平面鏡和一只焦距為0.8cm的凹透鏡．請畫出完整的光路，填上黑箱內(nèi)的光學(xué)儀器，并標(biāo)出當(dāng)光線經(jīng)平面鏡反射后的反射角．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)凸透鏡兩種成像時物距和焦距的關(guān)系列出不等式求出焦距取值范圍．
凸透鏡成像的三種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
u＜f，成正立、放大的虛像．
（2）Q=cm△t，在質(zhì)量相同，吸收熱量相同時，比熱越小，溫度變化量越大，液柱上升的越明顯，測量越準(zhǔn)確．
（3）題目給出了平行于主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡折射后變得發(fā)散，發(fā)散光線經(jīng)平面鏡之后改變了傳播方向．

解答：解：（1）當(dāng)物體距凸透鏡8cm時，在透鏡另一側(cè)光屏上成一個清晰放大的實像，
所以，2f＞8cm＞f，
所以，8cm＞f＞4cm--①
若保持物體與光屏的位置不變，把凸透鏡向光屏方向移動2cm，物體到凸透鏡的距離為10cm，則在光屏上又成一清晰的縮小的像，
所以，10cm＞2f，
所以，f＜5cm--②
由①②得：4cm＜f＜5cm．
（2）水銀的比熱比酒精和煤油小，在質(zhì)量相同，吸收熱量相同時，水銀溫度變化量大，液柱上升明顯，準(zhǔn)確度更高一些．
（3）如圖，平行于主光軸的光線BA，經(jīng)凹透鏡折射后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線會聚在焦點上，折射光線是AO'，光線AO'經(jīng)平面鏡反射后，沿O'C射出．
作∠AO'C的角平分線，
∵FO=OA，∠AOF=90°，
∴∠OAF=45°，
∴∠AO'C=45°，
∴反射角為22.5°，如圖．

故答案為：（1）C；
（2）水銀的比熱容比酒精的和煤油的小，吸收相同的熱量，水銀的溫度上升的比酒精的和煤油的高，受熱膨脹顯著，液柱上升的更顯著，致使水銀溫度計的準(zhǔn)確度更高．
（3）答案如圖：

點評：對于凸透鏡和其它元件組合的作圖很少出現(xiàn)，對于凹透鏡和其它光學(xué)元件組合的作圖題，更是少見，本題是比較難的題目．