内容正文:
实验专题01 凸透镜实验
实验必备知识点
一、凸透镜成像原理:
1.凸透镜和凹透镜典型光路
2.实验器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏;
3实验原理:光的折射;
(1)实验注意: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:使烛焰的像成在光屏中央;
(2)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;
4.凸透镜成像规律:
物距
倒正
大小
虚实
像距
应用
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
U=f
不成像
获得平行光
u<f
正立
放大
虚像
v>u
放大镜
结论:①当物距大于一倍焦距时,成 实 像,当物距小于1倍焦距时,成 虚 像;
②当物距大于2倍焦距时,成 缩小 像,当物距小于2倍焦距时,成 放大 像;
③无论成什么像,当物体靠近焦点时,所成的像变 大 ,且像距变 大 ;
④所有的虚像都是 正立的 ;所有的实像都是 倒立的 ;
⑤成放大的像: v﹥u ;成缩小的像: v﹤u 。
二、眼睛和眼镜:
1.眼睛:
(1)成像原理:
①眼球相当于一架 照相机 ;
晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜;眼球后部的视网膜相当于胶片(光屏);
②物体经晶状体成像于视网膜上,再通过视神经把信息传入大脑,从而产生视觉;
③眼睛的视网膜上成的是一个倒立、缩小的实像。
④明视距离:25cm ;近点:10cm;(正常人眼能看清最近的距离约为25cm,最远距离为无穷远)
(2)正常眼睛视物:眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄,使像刚好成在视网膜上面;
①看近处的物体,角膜变厚;
②看远处的物体,角膜变薄。
2.近视眼与远视眼:
(1)近视眼: 像成在视网膜的前方 ;
①特征:只能看清近处的物体,看不清远处的物体;
②成因:近视眼的晶状体太厚,折光能力太强;
③矫正:凹透镜;
因为凹透镜具有发散光线的性质;使清晰的图像略向后移,使像成在视网膜上。
(2)远视眼(又叫老花眼): 像成在视网膜的后方 ;
①特征:只能看清远处的物体,看不清近处的物体;
②成因:远视眼的晶状体太薄,折光能力太弱;
③矫正:凸透镜;
因为它具有会聚光线的性质;使清晰的像略向前移,准确地成在视网膜上。
模拟题练习
1. “一双好眼睛,能更好地探索未来”,小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜,眼睛是如何看清远近不同物体的?她对这一问题产生了浓厚兴趣。
(1)首先用平行光正对凸透镜A照射,如图甲所示,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=______cm;
(2)然后适当调整凸透镜A和光屏的位置,移动蜡烛,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图乙所示,此时成的是倒立 ______(放大/等大/缩小)的实像;接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B,并保持位置不变,移动蜡烛,使烛焰在光屏上再次成清晰的像,如图丙所示。可见小丽研究的问题是:当凸透镜成实像时,保持______(物距/像距/焦距)不变,探究______(物距/像距/焦距)与______(物距/像距/焦距)的关系;
(3)通过探究发现,当人眼由远处转为近处观察物体时,晶状体的焦距变______(大/小)。
2. 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)凸透镜的焦距是___________cm;
(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、___________(选填“放大”或“缩小”)的像, 该成像规律的应用是___________(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”);
(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动才能再次看到清晰的像;
(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
3. 小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。如图所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材。
(1)小华首先测量凸透镜A的焦距:将凸透镜A固定在光具座上50cm刻线处,平行光光源发出平行于透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏直到