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- 2021-11-10 发布
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实验七探究凸透镜成像的规律
◎核心考点:
【设计与进行实验】
1.主要实验器材及作用:
(1)光具座(带光具座):便于测量物距和像距;
(2)光屏:承接蜡烛的像;
(3)凸透镜:对光线有会聚作用,应放在蜡烛和光屏之间;
2.实验装置图
第8页共28页
3.实验操作及注意事项
①为了使像能够呈在光屏中央:调节烛焰、透镜、光屏的中心,使三者中心在同一高度上;
②为了使实验现象更明显,本实验应该在较暗的环境中进行;
4.凸透镜焦距的测量
①用平行光(太阳光)垂直照射到凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑,测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距;
②当物距等于像距时,焦距等于物距或像距的一半;
5.一倍焦距内眼睛观察像的位置:一倍焦距内成正立、放大的虚像,所以应在光屏一侧观察成像情况;
6.动态成像的相关判断:
(1)根据蜡烛的移动方向判断光屏上成清晰的像时光屏的移动方向:蜡烛和光屏的移动方向相同;
(2)改变物距,判断光屏上成清晰像时像的大小变化:物近像远像变大、物远像近像变小;
7.光屏上找不到像的原因,可能是:
4
①蜡烛在1倍焦距内,凸透镜成虚像,不能呈现在光屏上;
②蜡烛在焦点上,凸透镜没有成像;
③蜡烛到凸透镜的距离稍大于1倍焦距,成像在很远的地方,光屏无法移动到该位置;
④蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度,像不在光屏上;
【分析数据和现象、总结结论】
8.凸透镜成像规律及应用;
9.表格数据、曲线图分析;
【交流与讨论】
10.当透镜被纸遮住一部分以后,光屏上会成完整的较暗的像;
11.蜡烛燃烧变短的相关分析:像逐渐向上移动,为了使蜡烛、凸透镜、光屏位于光屏中央,应将光屏或蜡烛上移,或者透镜下移;
12.光路的可逆性:蜡烛和光屏互换位置后,仍能成清晰的像;
13.凸透镜前加镜片的相关判断:
(1)加远视镜片(凸透镜),光线会提前会聚,像距变小,像变小,光屏应该向着靠近透镜方向移动;
(2)加近视镜(凹透镜),光线会延迟会聚,像距变大,像变大,光屏应该向着远离透镜方向移动;
14.换用不同焦距(厚薄)凸透镜:
(1)换用焦距更小的凸透镜:对光的会聚能力变强,像距变小,像变小,为了使光屏上能成清晰的像,光屏应该向靠近透镜的方向移动;
(2)换用焦距更大的凸透镜:对光的会聚能力变弱,像距变大,像变大,为了使光屏上能成清晰的像,光屏应该远离透镜的方向移动;
15.凸透镜成像规律的应用:
(1)用照相机照相时,要使胶片上的像大一些,应使被照物体离镜头近一些,同时使胶片离镜头远一些,即镜头前伸(成实像:物近像远像变大);
(2)使用投影仪时,要使屏幕上的像小一些,应使投影片离镜头远一些,同时屏幕离镜头近一些(成实像:物远像近像变小);
16.凸透镜成像和平面镜成像的区别:
凸透镜可以成实像,也可以成虚像,平面镜成虚像。平面镜所成的像上下相同,但左右相反(轴对称);透镜成倒立的实像时,上下、左右都相反(中心对称);
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实验结论:
①当当,,成倒立、缩小、实像;
②当,,成倒立、等大、实像;
③当,,成倒立、放大、实像。
④当时不成像;
⑤当时,成正立、放大的虚像;
◎针对训练
某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验:
甲乙
丙丁
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上像的位置偏高,说明此时烛焰处于透镜主光轴的 方(上/下);要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度,使它们的中心在同一高度,目的是,调整后,光屏上恰好得到倒立等大的像,此时光屏和蜡烛之间的距离是 cm;
(3)如图乙所示,此时人眼应该在(选填“A”或“B”或“C”)处才能观察到蜡烛的像;
(4)接着该小组同学调节光屏如图丙所示,发现光屏上得到一个倒立、(选填“放大”或“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的(选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”)就可以利用这样的成像原理;
(5)保持图丙中凸透镜位置不变,当向左移动蜡烛时,应该向(选填“左”或“右”)移
4
动光屏,才能再次得到清晰的像;
(6)实验中,燃烧的蜡烛在不断变短,光屏上的像会(选填“向上”或“向下”)移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的办法:;
(7)如图丙,将蜡烛和光屏位置互换以后,光屏上(选填“能”或“不能”)成清晰的像;
(8)光屏上得到发光体清晰的像时,小明不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上()
A.会有指尖的像 B.会出现指尖的影子 C.发光体的像暗了一些
(9)撤去蜡烛,调节光屏,发现在光屏上出现了窗外远处彩灯的像,则此时光屏与凸透镜的距离在以下哪个范围()
A.一倍焦以内 B.一倍到二倍焦距之间 C.二倍焦距以外
(10)透镜位置不变,若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方,第10页共28页
我们能看到的清晰的像是图丁中(请填序号)
(11)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 眼镜(近视/远视);
答案:
(1) 10;
(2) 下;使像成在光屏的中央;40;
(3) B;
(4) 放大;投影仪;
(5)左;
(6)上;将凸透镜位置下调;
(7)能;
(8)C;
(9)B;
(10)B;
(11)近视。
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