Question

18．一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图（a）．现将蜡烛置于水平标尺30cm处，凸透镜置于50cm处，在凸透镜另一侧前后移动光屏，在光屏上可以得到一个放大（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰像．如图（b），试管内水蒸气将塞子推出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，这与发动机的做功冲程所发生的能量转化相同．

Answer 1

分析 ①通过a图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．利用物距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律，即可确定蜡烛成像性质．
②做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能．

解答 解：①平行光线经过凸透镜后汇聚于一点，这一点就是焦点．焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是15.0cm．当物距为U=50cm-30cm=20cm时，f＜U＜2f，根据凸透镜成像规律可以确定此时的物体在光屏上成倒立、放大的实像．
②由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能．
故答案为：放大，内，做功．

点评 此题考查了凸透镜成像的规律，刻度尺的读数，做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目．