题目内容
18．
在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：（1）将凸透镜正对着太阳，在另一侧移动光屏，距凸透镜10cm处，光屏接收到一个最小、最亮的光斑．由此可知，该凸透镜的焦距为10.0cm．
（2）如图所示，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度．移动光屏始终找不到像，这是因为透镜与蜡烛的距离小于10cm所致（选填“大于”、“等于”或“小于”），应将蜡烛向左（选填“左”或“右”）移动一段距离后，才能在光屏上得到烛焰清晰的像．
（3）把蜡烛移动到A处，移动光屏可得到放大的像（选填“放大”或“缩小”），此时光屏与透镜的距离应大于20cm．
（4）学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率．
①实验需要的主要器材为：磅秤、卷尺、秒表．
②小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是B．
A、测出箱子的质量m B、测出楼梯的总长度L C、测出一楼到三楼的竖直度h
D、测出小云上楼所用的时间t E、算出小云搬运箱子的功率P．
分析 （1）根据凸透镜的焦点和焦距的定义分析．
（2）为使像能成在光屏的中央，应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；物距小于焦距时成虚像；
（3）根据凸透镜成像的特点，物距处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距；当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距处于1倍和2倍焦距之间；
（4）搬箱子上楼就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；所以该实验的原理是：P=$\frac{W}{t}=\frac{Gh}{t}=\frac{mgh}{t}$，据此选择所需的器材和设计实验步骤．
解答 解：（1）一凸透镜正对着太阳光上下移动，可在距透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑．即说明该凸透镜的焦距是10cm；
（2）为使像能成在光屏的中央，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度处；透镜与蜡烛的距离小于10cm时成的是虚像，虚像不能呈现在光屏上；将蜡烛向左移动一段距离后，使物距大于焦距，才能在光屏上得到烛焰清晰的像；
（3）如图所示，把蜡烛移动到A处，物距略大于一倍焦距，小于2倍焦距，所以成倒立放大的实像，此时像距大于二倍焦距，所以光屏与透镜的距离大于20cm．
（4）①量小云同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P=$\frac{W}{t}=\frac{Gh}{t}=\frac{mgh}{t}$，m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间．所以需要台秤测量箱子的质量m、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t．
②由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度．
故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；小于；左；（3）放大；20；（4）①卷尺；秒表；②B．
点评 掌握凸透镜成像的三种情况：u＞2f，成倒立、缩小的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成倒正立、放大的虚像．
阅读快车系列答案| A． |  测量重力 | B． |  测量重力 | C． |  测量摩擦力 | D． |  测量摩擦力 |
（1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中重力势能增加的就越大．
（2）他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示．实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点让木块在轨道同一高度由静止释放．
小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是错误（选填“正确”或“错误”）的．
在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如表：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 木板倾角θ | 10° | 30° | 53° | 75° | 85° |
| 向上滑行的 最大距离s/m | 0.50 | 0.40 | 0.36 | 0.39 | 0.43 |
| A． | 这个清晰的像是倒立、缩小的实像 | |
| B． | 此凸透镜的焦距大于20cm | |
| C． | 将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像 | |
| D． | 将蜡烛移动到40cm刻度处，无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像 |
小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，通过观察测量获得下表相关信息| 实验序号 | 物距u/cm | 像距/vcm | 像的性质 |
| 1 | 30 | 15 | 倒立、缩小的实像 |
| 2 | 25 | 16.7 | |
| 3 | 20 | 20 | 倒立、等大的实像 |
| 4 | 15 | 30 | 倒立、放大的实像 |
| 5 | 5 | / | 正立、放大的虚像 |
（2）由上表实验序号3可知：该透镜的焦距为：10cm；
（3）如图所示，其成像特点与实验序号4相同；其在生活中的主要应用是投影仪；
（4）实验序号5中没有记录像距是因为：成的是虚像，光屏接受不到，无法测量像距．
小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小．实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，如图所示．| A． | 50mL，5 mL | B． | 100 mL，2 mL | C． | 250 mL，5 mL | D． | 400 mL，10 mL |