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.

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  • 解题思路:(1)根据焦点的定义,利用图示的情况,即可确定焦距.在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度.(2)根据告诉的物距和测定的焦距,利用凸透镜成像的规律可确定成像的性质及应用.(3)若光屏上没有像,可能是因为物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上.有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上.有可能物体在焦点上,不能成像.(4)根据光线过光心不改变方向,判断蜡烛、凸透镜、光屏的移动情况.

    (1)平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,该点就是凸透镜的焦点,焦点到透镜的距离叫焦距,所以该凸透镜的焦距为15cm.

    在做实验的过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心.

    (2)若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,根据凸透镜成像的规律可知,此时2f>u>f,即图2中的c点.幻灯机就是利用这个原理制成的.

    (3)蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度,无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像原因可能是蜡烛在焦点上不能成像,蜡烛在一倍焦距以内成正立、放大是虚像,虚像不能呈现在光屏上.

    (4)实验一会儿蜡烛变短,要使烛焰像仍成在光屏中心,根据光线过光心不改变方向,可以使蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动.

    故答案为:(1)15;同一高度;(2)c;幻灯;(3)蜡烛在一倍焦距以内;(4)下.

    点评:

    本题考点: 凸透镜成像规律及其探究实验.

    考点点评: (1)凸透镜成倒立、等大的实像,常用来求凸透镜的焦距.(2)掌握凸透镜成像的四种情况的物距和焦距,像距和焦距,像的性质的情况:u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.u<f,成正立、放大的虚像.