内容正文:
实验06 探究“凸透镜成像规律”实验(原卷版)
【实验目的】
探究凸透镜成像特点与规律。
【实验器材】
凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。
【器材作用】
①凸透镜:实验主体;
②光具座:固定光屏、蜡烛与凸透镜在同一直线上;
③蜡烛:光源(物体);
④火柴:点燃蜡烛;
⑤光屏:承接成像。
【实验步骤】
步骤①共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;
步骤②把蜡烛放在较远处,使,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。测量像距和物距;
步骤③把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距;
步骤④把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距;
步骤⑤把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像;
步骤⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,看在光屏上还能否成像;
步骤⑦记录数据;
步骤⑧整理实验器材。
【实验结论及应用】
【实验数据记录】
【实验补充】
1、凸透镜成像规律实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
2、凸透镜成像规律进一步认识:
(1)u=f是成实像和虚象,像正、倒立,像物同侧和异侧的分界点。(一倍焦距分虚实)
(2)u=2f是像放大和缩小的分界点。(二倍焦距分大小)
(3)当像距大于物距时成放大的实像(或虚像)。(像远像大)
(4)当像距小于物距时成倒立缩小的实像。(像近像小)
(4)成实像时:物距减小
(增大)
像距增大
(减小)
像变大
(变小)
(5)成虚像时:物距减小
(增大)
像距减小
(增大)
像变小
(变大)
当物体从远处向焦点靠近时,像逐渐变大,远离凸透镜。(物近像远像变大)
①当u>2f,物体比像移动得快
②当f<u<2f,物体比像移动得慢
※牢记:虚像,物、像同侧正(放大);实像,物、像异侧倒(放大或者缩小)!!
【常考实验问题】如图
1、将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在 。这样做的目的是 ;
2、利用此时的成像规律可以制成 ;
3、若把蜡烛向左移动,为了使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,若不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,光屏上的像也变清晰了,则该镜片是 透镜,可用来矫正 (选填“近视”或“远视”)眼;
4、若将凸透镜换成焦距相同、镜面较小的凸透镜,再次做实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”、“变暗”或“变不完整”)了;
5、操作过程中,应固定好蜡烛、凸透镜,然后移动光屏,直到在光屏上得到一个 像为止,读出物距与像距的大小;
6、燃烧的蜡烛不断变短,光屏上的像 移动,为使像呈在光屏中央,应该将
;
7、用不透明纸带把透镜上半部分遮挡住,光屏上的像 ;
8、若像成在光屏左上角,可将① ;② 。
※※特别提醒:刻度尺读取路程时,不要忘记估读到分度值的下一位!!
【典例分析】在“探究凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,这样做的目的是 。
(2)如图甲所示,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作;若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至 刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(3)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现 ,而人眼在图中A处应向 (选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像。
(4)如