Question

小明在學(xué)習(xí)中完成了多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，以下是其中兩個(gè)

（1）用一個(gè)焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律：
①他先用一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑，如圖1甲所示，則該凸透鏡的焦距是

10

cm．
②接著，小明按如圖1乙裝配儀器 （圖中F點(diǎn)是焦點(diǎn)，H點(diǎn)是2倍焦距處），點(diǎn)燃蠟燭，此時(shí)光屏上得到了一個(gè)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(yīng)把蠟燭向

上

調(diào)（選填“上”、或“下”）．
（2）探究“水的沸騰”時(shí)所使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖 2甲所示：

①某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖2乙所示，則此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)是

84

℃．
②小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了水沸騰時(shí)溫度和時(shí)間關(guān)系的曲線（如圖2丙）．由圖2丙可知水的沸點(diǎn)是

98

℃，則當(dāng)時(shí)的大氣壓

低于

（選填“高于”、“等于”或“低于”）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
③加熱前，燒杯中裝有初溫20℃、質(zhì)量500g的水，當(dāng)把水加熱到50℃時(shí)（不考慮水的汽化），這些水需要吸收熱量

6.3×10³

J[水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）①平行于主光軸的光會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距．
②光線過(guò)凸透鏡的光心不改變方向，根據(jù)這個(gè)規(guī)律判斷蠟燭移動(dòng)的位置．
（1）①溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)，先確定是零上還是零下，認(rèn)清分度值，再讀數(shù)．
②水在沸騰時(shí)不斷吸熱，溫度保持在一定溫度不變，這個(gè)溫度就是水的沸點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，氣壓升高時(shí)，沸點(diǎn)也升高，氣壓降低時(shí)，沸點(diǎn)也降低．
③已知水的質(zhì)量、水的比熱容與初末溫度，由熱量公式可以求出水吸收的熱量．

解答：解：（1）一束平行于凸透鏡主光軸的光線通過(guò)凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦點(diǎn)．由圖可知，焦距為：11cm．
②由題中圖知道，燭焰的像偏上，主要是因?yàn)闋T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(yīng)把蠟燭向上調(diào)節(jié)；
（2）①溫度計(jì)的分度值是1℃，此時(shí)是零上，液柱上表面對(duì)準(zhǔn)了80℃上面第4個(gè)小格處，讀作84℃．
②由記錄的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，水的溫度升高到98℃后，就不再變化了，因此此時(shí)水的沸點(diǎn)是98℃，并且在沸騰過(guò)程中，保持這個(gè)溫度不變；
因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)是98℃，小于100℃，根據(jù)沸點(diǎn)和氣壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)的大氣壓是低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的．
③水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×l0³J/（kg?℃）×0.5kg×（50℃-20℃）=6.3×10³J．
故答案為：（1）①10；②上；（2）①84；②98；低于；③6.3×10³．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)、探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)，熱量的計(jì)算等，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．