【必考实验】一题到位 实验三 探究凸透镜成像的规律

凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？ 蜡烛、火柴、光屏、光具座（带刻度尺）、凸透镜（f=10cm）。 如下图，先把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜移近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏光能力和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。 1．将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度； 2．把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v；稍稍改变物距，重做这一步； 3．把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v； 4．把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v；稍稍改变物距，重做这一步； 5．把蜡烛继续靠近凸透镜，让灿焰位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像； 6．把蜡烛移动到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到她焰的像。如果不能，可从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步； 7．将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜的焦距f=10cm）。 物距u与焦距f的关系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性质 像的变化情况 u>2f 55 16 成倒立、缩小的实像 物距变小时，像距变大、像变大 48 14 u=2f 25 25 成倒立、等大的实像 无 f<u<2f 18 35 成倒立、放大的实像 物距变小时，像距变大、像变大 15 60 u=f 12 无 不成像、得到平行光 无 u<f 8 无 成正立，放大的虚像、光屏上没有像 物距变小时，虚像变小 6 无 1．焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时成实像；当物距小于一倍焦距时成虚像；当物距等于一倍焦距时不成像； 2．二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像； 3．凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成的虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜的同侧； 4．凸透镜成实像时，随着物距的变小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的变小，像变小。 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 像相对凸透镜的位置 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<u<2f 与物异侧 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 投影仪 u=f 不成像，得到平行光 u<f 正立 放大 虚像 与物同侧 放大镜 1．凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； 2．调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，避免改变物距； 3．判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置； 4．同一个物距范围内要换不同的物距进行实验，这样做是为了排除偶然因素，使实验结论更具有普遍性。 1. 小华同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中； （1）将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到______； （2）小华为了测量凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是______cm； （3）将凸透镜固定在图乙中光具座的50cm刻线处，并将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧。小华将蜡烛移至35cm刻线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立、______ 的实像，______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用了这条规律。若将光屏、蜡烛互换位置，此时光屏上成______、______的实像，______是根据这一成像规律制成的；当蜡烛在光具座30 cm刻度线处时，移动光屏可以得到______、______的清晰实像； （4）在图乙中，将蜡烛向靠近透镜的方向移动（物距始终大于1倍焦距），为了使像清晰，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，此过程中所成的像逐渐______（选填“变