Question

小明在学习中完成了多个探究实验，以下是其中两个

（1）用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律：
①他先用一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，如图1甲所示，则该凸透镜的焦距是

10

cm．
②接着，小明按如图1乙装配仪器 （图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），点燃蜡烛，此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高．为了使像能成在光屏的中央，他应把蜡烛向

上

调（选填“上”、或“下”）．
（2）探究“水的沸腾”时所使用的实验装置如图 2甲所示：

①某时刻温度计的示数如图2乙所示，则此时温度计的示数是

84

℃．
②小明根据实验数据绘制出了水沸腾时温度和时间关系的曲线（如图2丙）．由图2丙可知水的沸点是

98

℃，则当时的大气压

低于

（选填“高于”、“等于”或“低于”）1标准大气压．
③加热前，烧杯中装有初温20℃、质量500g的水，当把水加热到50℃时（不考虑水的汽化），这些水需要吸收热量

6.3×10³

J[水的比热容是4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）①平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距．
②光线过凸透镜的光心不改变方向，根据这个规律判断蜡烛移动的位置．
（1）①温度计读数时，先确定是零上还是零下，认清分度值，再读数．
②水在沸腾时不断吸热，温度保持在一定温度不变，这个温度就是水的沸点，标准气压下水的沸点是100℃，气压升高时，沸点也升高，气压降低时，沸点也降低．
③已知水的质量、水的比热容与初末温度，由热量公式可以求出水吸收的热量．

解答：解：（1）一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦点．由图可知，焦距为：11cm．
②由题中图知道，烛焰的像偏上，主要是因为烛焰，凸透镜，光屏三者中心不在同一高度；为了使像能成在光屏的中央她应把蜡烛向上调节；
（2）①温度计的分度值是1℃，此时是零上，液柱上表面对准了80℃上面第4个小格处，读作84℃．
②由记录的数据可见，水的温度升高到98℃后，就不再变化了，因此此时水的沸点是98℃，并且在沸腾过程中，保持这个温度不变；
因为实验中水的沸点是98℃，小于100℃，根据沸点和气压的关系，实验时的大气压是低于标准大气压的．
③水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×l0³J/（kg?℃）×0.5kg×（50℃-20℃）=6.3×10³J．
故答案为：（1）①10；②上；（2）①84；②98；低于；③6.3×10³．

点评：此题考查了凸透镜成像规律及其探究实验、探究水的沸腾实验，热量的计算等，是一道综合性较强的题目．