Question

2．李明同学在物理实验时先后完成了以下两个实验．

（1）探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧．
①将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏．直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是缩小（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；
②将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立（选填“倒立”或“正立”）的实像；
③将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰正立（选填“倒立”或“正立”）的像．
（2）在探究“固体（海波）熔化时温度的变化规律”的实验中，记录的实验数据如下表：

t/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t/℃	40	42	44	46	48	48	48	48	49	50	51

①海波的熔化过程大约经历了3min
②海波熔化的特点是不断吸热，但温度保持不变
③在加热条件相同的情况下，海波熔化后升温比熔化升温慢了，这个现象说明液态海波比固态海波的比热容大．

Answer 1

分析 （1）凸透镜成像的三种情况：①u＞2f，成倒立、缩小的实像；②2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；③u＜f，成正立、放大的虚像；
（2）①熔化所用的时间是指晶体从刚达到熔点到完全熔化完所用的时间；
②根据晶体在熔化过程中的特点：晶体在熔化过程中，吸热但温度保持不变，即可得出答案；
③质量相同、加热相同，升温速度不同，可能是因为比热容发生变化．

解答 解：（1）凸透镜的焦距是15cm，凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处．
①将蜡烛移至10cm刻度线处时，蜡烛到透镜的距离50cm-10cm=40cm，大于2倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实像．
②蜡烛在光具座上30cm刻度线处，物距是50cm-30cm=20cm，蜡烛到透镜的距离在1倍和2倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像．
③蜡烛在光具座上40cm刻度线处，物距是50cm-40cm=10cm，蜡烛到透镜的距离小于1倍焦距，此时成正立、放大的虚像，不能成在光屏上，只能从透镜的右侧通过透镜观看到．
（2）①从表中数据可以看出：海波从第4min开始熔化，到第7min完全熔化完，所以熔化过程经历了7min-4min=3min．
②海波在熔化过程中要不断吸热，但温度保持不变．
③根据公式Q_吸=cm△t得，△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$，质量和吸收热量相同，温度上升得慢了，是因为比热容变大了．
故答案为：（1）①缩小；②倒立；③正立；（2）①3；②不断吸热，但温度保持不变；③液态海波的比热容比固态海波的比热容大．

点评 本题考查了凸透镜成像规律和固体（海波）熔化时温度的变化规律，对于凸透镜成像规律把握物距和焦距的关系是解决此类问题的关键；
对于海波熔化时温度的变化规律，要求同学们能根据数据分析出晶体熔化的特点，并会定性的分析出物体的吸热能力，即判断出各自状态下的比热容的大小．