内容正文:
凸透镜成像规律的实验问题
知识·解读
一、解题时要注意把握以下几点:
1.实验器材:蜡烛、火柴、凸透镜(焦距已知)、刻度尺(光具座)、光屏。
2.实验:实验时仪器在光具座上从左向右依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏。点燃蜡烛,调整它们的高度,使凸透镜的光心、光屏的中心和烛焰的中心大致在同一高度,这样做烛焰的像能成在光屏的中央。
实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,导致光屏上的像向上方移动,要使像重新成在光屏的中心,有三种调节方法:
①如果只调节蜡烛,应将蜡烛向上调节;
②如果只调节凸透镜,应将凸透镜向下调节;
③如果只调节光屏,应将光屏向上调节。
当用纸片遮住透镜的上半部分,则原来清晰的实像将变暗,但仍然能成完整的像。
3.实验记录:
①要求记录物距和像距; ②还要记录像的正倒、放大缩小、实像虚像。
4.对倒立的理解:
①相对于原来的物体而言; ②左右颠倒,上下颠倒(旋转180°)。
5.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有:
①蜡烛放在焦点上或焦点以内;
②蜡烛焰心、凸透镜中心和光屏中心三者不在同一高度上;
③蜡烛和光屏放在了凸透镜的同一侧;(这个属于错误,要看题干中是如何交代的)
④选用的凸透镜的焦距太大(或光具座长度较小,小于4倍焦距),光屏无法承接到像。
二、凸透镜成像规律“顺口溜”
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小; 实像和物异侧倒,虚像和物同侧正;
物近像远实像大,物远像近实像小; 物近像近虚像小,物远像远虚像大。
为帮助同学们理解凸透镜成像规律,解释如下:
一倍焦距分虚实,(物距小于一倍焦距时,成虚像;物距大于一倍焦距时,成实像;物距等于焦距,不成像。也就是说,焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点)
二倍焦距分大小。(物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像;物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像;物距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像。即2倍焦距处是像与物相比放大还是缩小的分界点)
实像和物异侧倒,(成实像时,像、物总是在透镜的两侧,像相对于物是倒立的)
虚像和物同侧正。(成虚像时,像、物总是在透镜的同侧,像相对于物是正立的)
凸透镜成实像时,物近像远像变大;(成实像时,如果物体靠近透镜,像要远离透镜,同时像要变大)
凸透镜成虚像时,物近像近像变小。(成虚像时,如果物体靠近透镜,像要靠近透镜,同时像要变小,但和物体相比,像还是放大的,只是放大的倍数变小了)
典例·解读
例1、利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材,可进行“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)实验时,首先在光具座上放置实验器材,若光具座A处放置蜡烛(如图所示),则C处应放置_____(选填“凸透镜”或“光屏”).器材正确放置后,还应对其进行调整,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_____上.
(2)实验后,可得出凸透镜成像规律.根据成像规律判断下列说法,说法正确的是_____。
A.若凸透镜的焦距为10cm,则烛焰距离凸透镜30cm时,可在光屏上成放大的像
B.实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则烛焰在光屏上的像会下移
C.若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D.若烛馅在光屏上成缩小的像,则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
(3)某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后,得到了如下数据:
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像的性质
像距v/cm
1
12
10
倒立放大实像
60
2
14
10
倒立放大实像
35
3
15
10
倒立放大实像
30
4
30
10
倒立缩小实像
15
5
30
12
倒立缩小实像
20
6
30
15
倒立等大实像
30
下列对表中数据的分析,错误的是_______.
A.当凸透镜的焦距相同,物距不同时,所成的像有可能相同
B.当物距相同,凸透镜的焦距越大时,像距越大
C.当物距相同,凸透镜的焦距不同时,所成像的性质有可能相同
D.当凸透镜的焦距相同,且成放大实像时,像距与物距之和随物距的增大而减小
(4)将蜡烛置于凸进镜一倍焦距处,结果仍能观察到烛焰放大的像,这是为什么?
SHAPE \* MERGEFORMAT
SHAPE \* MERGEFORMAT
例2、某同学利用图示装置来研究凸透镜成像,
(1)实验时,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在__________________。
(2)如图1所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是_________ (选填“正立”或“倒立”)的像,蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的_________方。
(3)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标