Question

18．一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成一個(gè)最小、最亮的光斑，如圖（a）．現(xiàn)將蠟燭置于水平標(biāo)尺30cm處，凸透鏡置于50cm處，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，在光屏上可以得到一個(gè)放大（填“放大”、“縮小”或“等大”）的清晰像．如圖（b），試管內(nèi)水蒸氣將塞子推出的過程中，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，這與發(fā)動(dòng)機(jī)的做功沖程所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化相同．

Answer 1

分析 ①通過a圖所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點(diǎn)的定義即可確定該凸透鏡的焦距．利用物距與焦距的關(guān)系，結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律，即可確定蠟燭成像性質(zhì)．
②做功可以改變物體的內(nèi)能：當(dāng)對(duì)物體做功時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．

解答 解：①平行光線經(jīng)過凸透鏡后匯聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是15.0cm．當(dāng)物距為U=50cm-30cm=20cm時(shí)，f＜U＜2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可以確定此時(shí)的物體在光屏上成倒立、放大的實(shí)像．
②由圖可知，試管內(nèi)的水蒸氣當(dāng)用酒精燈加熱一定程度時(shí)，水蒸氣會(huì)對(duì)塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；此過程與汽油機(jī)的做功沖程類似，在做功沖程中也是燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能．
故答案為：放大，內(nèi)，做功．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了凸透鏡成像的規(guī)律，刻度尺的讀數(shù)，做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的辨別，是中考熱點(diǎn)，屬于易錯(cuò)題目．