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文件名称:初中物理凸透镜成像实验.docx
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总页数:4 页
更新时间:2025-06-24
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文档摘要

凸透镜成像实验

1.实验所需器材:带刻度的光具座、蜡烛、凸透镜、火柴、光屏等。

原理:光的折射。

2.凸透镜对光的作用:会聚(使光线更靠近主光轴);

凹透镜对光的作用:发散(使光线更远离主光轴);

3.实验环境的要暗,成像更清晰。

4.实验前先调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度/调节烛焰和光屏中心在凸透镜的主光轴上。

f=

f=cm

目的是:使像成在光屏的中央。(调节时蜡烛要点燃)

5.实验过程中蜡烛变短,烛焰的位置越低,像的位置越高,为使像成在光屏中央,可采取的措施:

①将蜡烛向上适当移动适当距离;

②将凸透镜和光屏同时向下移动适当距离。

③将凸透镜向下适当移动适当距离;

④将光屏向上适当移动适当距离。

6.光屏上找不到像的原因:

①烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度;

②物距小于一倍焦距(u<f);

③物距等于一倍焦距(u=f);

④物距稍大于一倍焦距,像距太大,光屏调不到像所在的位置。

7.使用方格光屏的优点:便于比较像的大小变化、比较像与物的大小关系。

8.用LED灯代替蜡烛进行实验的优点:成像稳定、亮度高、安全、环保。

9.当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜位置不变,对调物与光屏的位置,光屏上还能成清晰的像的原因:折射现象中光路可逆。蜡烛和光屏位置互换后,像是放大的还是缩小的会与互换前相反。

10.若将蜡烛与光屏的位置互换,或者蜡烛和光屏不动,只将凸透镜向左移动适当距离,光屏能看到清晰的像,说明是实像,原因是:折射现象中,光路是可逆的。

11.若用遮光板遮住凸透镜的一部分/凸透镜破损/不小心触摸到镜面/换成焦距相同镜面较小的凸透镜,光屏上仍然成完整的像,大小不变,亮度变暗。

12.焦距的测量

①太阳光聚焦法:将凸透镜正对太阳光,拿一张白纸在凸透镜的另一侧来回移动,直到白纸上出现最小最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离即为焦距。

优点:操作简单,需要的器材少;

缺点:需要在有阳光的时候测量,且测量误差大。

f=

f=cm

②2倍焦距法:利用物距等于2倍焦距时成等大倒立的实像,测量焦距(f=u/2)

③焦点入射法:用一发光的小灯泡沿主光轴移动,直到光屏上出现与透镜直径相等的圆斑(直到左右移动光屏,光屏上的光斑大小不变),即小灯泡到凸透镜的距离为f。

④透过凸透镜看书上的“字”,移动凸透镜,当刚好看不见“字”时,测出凸透镜到书的距离,即为凸透镜的焦距。

13.动态规律:近焦像远像变大,像物同向移动。

14.成实像时,更换不同焦距的凸透镜(结合近视眼、远视眼成因及矫正)凸透镜越凸,对光的偏折能力越强,焦距越小。

①换焦距大的透镜,要使光屏上得到清晰的像,应把物体(或光屏)向远离凸透镜的方向移动适当距离。(换大调大变大)

②换焦距小的透镜,要使光屏上得到清晰的像,应把物体(或光屏)向靠近凸透镜的方向移动适当距离。(换小调小变小)

15.在蜡烛和凸透镜之间加近视镜或远视镜,为了在光屏上成清晰的像,光屏或蜡烛的移动移动方向:

①加近视镜(对光线有发散作用):光屏向远离凸透镜的方向移动或蜡烛远离;(加发散,则远离)

②加远视镜(对光线有会聚作用):光屏向靠近凸透镜的方向移动或蜡烛靠近。(加会聚,则靠近)

16.平面镜成虚像,像与物异侧;

放大镜成虚像,像与物同侧;

凸透镜成实像,像与物异侧;

小孔成像实像,像与物异侧。

17.凸透镜成实像时,不但像与物上下颠倒,而且左右是相反的。请你设计一种简单的方法验证小亮的观点。

方法①:用嘴轻吹烛焰使其左右摆动,观察光屏上像的摆动方向是否与烛焰的摆动方向相反;

方法②:用“F”形LED光源进行实验。

18.f=10cm,u=35cm,移动光屏成清晰的像,将物体靠近凸透镜和光屏远离凸透镜分别移动5cm,此时成像情况,相当于近视眼成像。

19.成实像时,2f以外速度大,f与2f之间速度小。如,照相机,物体移动速度大于像的移动速度;投影仪,物体移动速度小于像的移动速度(像与物的最小距离是4f)。

20.实验中,小明发现光屏上烛焰的像时而清晰时而模糊,造成这一现象的可能原因是:烛焰在晃动。

改进办法是:用LED灯代替蜡烛进行实验。

21.为了避免结论的偶然性,使结论具有普遍性,实验中应选取不同焦距凸透镜,进行多次实验得出普遍规律。

22.凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心不在同一高度,但是在同一直线上,可能使像成在光屏中央,但物距改变后像不一定还在光屏中心,所以凸透镜、光屏和烛焰中心在同一高度才有利于多次实验。

23.实验后发现,在物距相同的情况下,多个小组测出的像距不同,原因可能是:①光屏