凸透镜成像规律实验题--2022-2023学年苏科版物理八年级上册

探究凸透镜成像规律 透镜焦距f= cm 【实验月的】：观察凸透镜成像的条件和规律 物距与焦 像的性质 物距即/cm 像距v/cm 【实验器材】：凸透镜、光具座（因光具座上自带刻度， 距的关系 实虚 大小正倒 >2f 容易得到像距、物距，因此不再需要刻度尺)、蜡烛、 =2f 光屏（用来收集蜡烛通过凸透镜所成的像）、火柴（用来 2f>μ>f 点燃蜡烛)。 =时 μ<f 【实验步骤】： 【命趣方向】： 方向1：测量凸透镜的焦距方法考查： (1)太仰光聚焦法（粗测焦距法）：把凸透镜正对阳光 figrrprip-mgr 2m1020304050607080010 (太阳光垂直凸透镜进行照射)，再把一张纸放在它 的另一侧（白纸平面与凸透镜的平面要平行），改变 (1)共轴调节：把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座 透镜与纸的距离，直至纸上出现的光斑变得最小、最 上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致 亮，此光斑所在处即为凸透镜的焦点。用刻度尺测量 在同一高度。（使像能够成在光屏的中心，能使光屏收 出这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，即为此凸 集到完整的像，便于观察和研究像的情况)。 透镜的焦距：【利用的物理知识是：“平行于主光轴 (2)把蜡烛放在较远处，使u>21,移动光屏，直到光屏 的光线通过凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点。太阳 上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的 光为平行光，通过凸透镜后会聚于焦点处。该方法误 还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。 差较大，只能作为粗测焦距的方法】【红字内容，请 (3)把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2 大家认真想一想这样做的道理】 移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。 (2)二倍焦距法：在光具座上一次放置蜡烛、凸透镜和 观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距 光屏，然后点燃蜡烛并使蜡烛火焰的中心、凸透镜的 和物距。 光心、光屏的中心在同一高度，接着调节蜡烛火焰到 (4)把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在2f 凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，直到光屏上的 >u>f,移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的 像与蜡烛火焰等大为止，此时用刻度尺测出物距。物 像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量 距的一半就等于焦距。【利用的物理知识是：当物体 像距和物距。 在二倍焦距处时，其所成的像在二倍焦距处、且成的 (5)把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上， 是倒立、等大、实像。】 移动光屏，看是否能够成像。并思考出现这种情况的 (3)平行光源法：将一束平行光沿着主光轴方向射到凸 原因。（这时不能成像，从凸透镜焦点或焦平面上发 透镜上，在光屏上得到的折射光线相交于一点，即焦 出的光线经过凸透镜后为平行光线，平行光不能相交， 点，测出此点到凸透镜光心得距离，即为焦距。【该 因此不可能成像。) 方法类似第一种方法，只不过不再利用太阳光这种平 (6把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，观察 行光源，而是利用人造平行光。】 在光屏上是否还能看到烛焰的像。然后在光屏侧用眼 (4)焦点入射法：在凸透镜的一侧放一个发光的点状光 睛看向蜡烛，看到什么现象？ 源，比如小灯泡，在凸透镜的另一侧放一光屏，沿主 (7)记录实验数据和看到的现象。 光轴移动小灯泡，直到光屏上得到一个与凸透镜直径 第1页（共18页） 相等的原型光斑为止，测出小灯泡到凸透镜的距离即 方向6：实验环境的选择。为了增强实验效果，一般 为焦距。【此方法其实是把第三种方法“平行光源法” 选择较暗的环境进行。所以在实验做时，一般易拉上 反过来测量。利用的物理知识：“过焦点的光线通过 遮光窗帘。 凸透镜后会折射成平行于主光轴的光线”。】 方向7：作图。已知物和像的位置，作出一条折射光 (5)焦点不成像法：通过凸透镜观看物体，当观察到放 线的入射光线或作出一条入射光线的折射光线。原理， 大的物体的像时，调节物体到凸透镜的距离，当物体 物点发出的光线，经过折射后，其折射光线或折射光 从看得见到刚好看不见时，测出物体到凸透镜的距离 线的反向延长线通过物体对应的像体。 即为焦距。【该方法利用的物理知识是：物体在焦点 方向8：实验中出现的现象原因分析：实验中无论怎 上时不成像。】 样移动光屏，都没有收集到像的原因： 总结：以上五个方法中，第四个方法利用了逆向思维 ①蜡烛放在一倍焦距内： 法。第五个方法是最有意思的一种现象，任何一位玩 ②焦距太大，像成在光具座外。 过放大镜的朋友们都应该发现过此现象。当我们拿着 ③蜡烛放在一倍焦距处。 放大镜看物体时，让凸透镜距离物体由近及远时，就 ④三心没有在同一高度。 会发现物体的像先正立变大、然后变得模糊消失、然 方向9：实验操作的考查： 后倒立变小！可是很少