Question

（1）小明和同学到湛江市青少年科普教育基地--湖光岩参加实践活动，湖光岩是14～16万年前由平地火山爆发后冷却形成的玛珥式火山湖．小明带回了一块火山熔岩样品．用调节好的天平测样石的质量，所用的砝码和游码的位置如图甲所示，样石质量为______g．用量筒测出样石的体积如图乙所示，体积为______cm³，则样石的密度为______g/cm³．

（2）小明同学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如图可知，凸透镜的焦距是______cm．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______．

②如图所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰放大的烛焰实像，则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的______点上，此成像特点可应用在______机上．

③小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，按①的要求调整好三者中心的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．原因可能是（写出一个原因即可）______．

Answer 1

解：（1）根据天平读数方法，如图所示，游码的分度值是0.2g，即游码对应的刻度值是2.4g，砝码的质量是50g，所以样石的质量=砝码质量+游码对应的刻度值=50g+2.4g=52.4g；
根据量筒的读数方法，视线与液面的凹面底部平行，读出为放入样石液体的体积V₁=20ml，样石和液体的总体积V₂=40ml，
则样石的体积=V₂-V₁=40ml-20ml=20ml=20cm³；
根据密度公式ρ=，
ρ_石===2.62g∕cm³．
故答案为：52.4；20；2.62．
（2）①根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，f=60cm-45cm=15cm，
故答案为：15，同一高度上．
②因当物距在1倍与2倍焦距之间时成放大倒立的实像，此时只有c点符合，
故答案为：C，幻灯机；
③因当物体放在焦点之内时会成正立放大虚像，不会呈现在光屏上，
故答案为：蜡烛放在焦点之内．
分析：（1）本题目是测定密度的常规实验题，主要考查天平、量筒的读数及密度的基本计算．注意用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度，而要准确读出游码所对刻度，必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准．读取量筒的体积时，视线与液面（凹液面的底部）相平，根据密度公式ρ=，求出样石的密度．
（2）凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离．
在凸透镜成像规律实验中，须将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，以便使像成在光屏的中心．
当物距介于1倍焦距与2倍焦距之间时，会成倒立放大的实像．
当物体放在在焦点处或焦点内时，都不能在屏上成像．
点评：（1）测固体、液体的密度是初中物理《密度》部分要求掌握的实验，各有一种基本的测量方法，用到的原理是ρ=，两种测量方法应达到理解且熟练背诵的程度．
（2）本题主要考查的是凸透镜成像规律的实验及其应用．