内容正文:
实验3 探究凸透镜成像的规律
知识点一、凸透镜成像的规律
1.凸透镜成像规律:
如图是常见凸透镜成像规律光路图,详见下表(1)。
表(1)凸透镜成像规律表
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机(图a)
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪(图b)
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜(图c)
a. u﹥2f
b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
凸透镜成像光路图
2.凸透镜成像的规律口诀
规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。应用:放大镜。
知识点二、探究凸透镜成像的规律
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】
1、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
2、将蜡烛放在远处(此时u>2f),移动光屏直至在光屏上成清晰的像;观察像的大小、正立还是倒立,并测量物距和像距;数据记录实验表格。
3、将蜡烛往凸透镜方向移动,使2f>u>f,移动光屏直至在光屏上成清晰的像;观察像的大小、正立还是倒立,并测量物距和像距;数据记录实验表格。
4、将蜡烛继续往凸透镜方向移动,使u=f,移动光屏,看能否成像。
5、将蜡烛继续往凸透镜方向移动,使u<f,移动光屏,看在光屏上能否找到像。
6、实验表格
物距与焦距关系
物距(cm)
像的性质
像距(cm)
大小
正倒
虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u<f
7、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
物距
像的性质
像距(cm)
应用
大小
正倒
虚实
u>2f
缩小
倒立
实像
2f<v<f
照相机
2f>u>f
放大
倒立
实像
v>2f
投影仪
u<f
放大
正立
虚像
--
放大镜
1.(2023•江西)某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
2.(2023•淄博)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距f=12cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )(像未在图中画出)
A.图中成像特点与投影仪成像特点相同
B.透镜位置不动,把蜡烛向左移动,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
D.透镜位置不动,把蜡烛移至45cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
3.(2023•盐城)如图所示,用焦距为10.0cm的凸透镜模拟视力矫正的情况。组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。要想在光屏上呈现清晰的像,可以不改变蜡烛和透镜的位置,将光屏向 移动;也可以不改变透镜和光屏的位置,将蜡烛向 移动;还可以不改变器材的位置,在透镜和蜡烛之间放置合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜片。
4.(2023•上海)放大镜是生活中常见的凸透镜,结合图示以及下表中的数据回答问题。
实验序号
①
②
③
物距(cm)
2.40
3.05
3.50
像距(cm)
4.60
7.85
11.70
①根据上表中凸透镜成虚像时的数据,可得物距和像距的变化关系为凸透