【活动一】
验证凸透镜成像的规律实验。
《验证凸透镜成像的规律》实验报告
1.
实验目的:验证(1)当u>2f时，物体通过凸透镜所成的像是倒立、缩小的实像；
(2)
当2f>u>f时，物体是成倒立、放大的实像;
(3)当u要顺利完成实验，先解决下面几个问题:
(1)首先要确定像的位置。
a.将蜡烛和凸透镜摆放在光具座上(
物距较大)，点燃蜡烛，调节烛焰和凸透镜中心等高。
b.尝试让眼睛分别在图5-2-10中位置①、位置②观察凸透镜，在哪个位置有可能看到烛焰倒立的像?
c.
看到像后，眼睛后退，能否继续看到像?
。因此，能否将眼睛的位置作为像的位置?
。
d.为了确定像的位置，用光屏来代替眼睛，调整光屏高度，使烛焰通过透镜后形成的光斑投在光屏中心，再调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像，而不是模糊的光斑。光屏的位置就是像的位置，如图5-2-11，请在图中标出物距和像距。
(2)改变蜡烛的位置(u>f)，
若光屏位置不变，则此时屏上是烛焰清晰的实像还是模糊的光斑?
。
如何才能找到像?
。
(3)若蜡烛在凸透镜的1倍焦距以内，此时光屏能承接到烛焰的像吗?
。为什么?
(结合上节图5-2-7分析)如何才能观察到蜡烛的虚像?
。
2.实验器材(图5-2-11):
，
，
，
。
3.实验过程:
(1)
将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。
(2)分别按表格在三个区域各取两个不同的物距放置蜡烛并找到对应的像，并把观察结果和得到的数据填人下面表格。
(3)
将蜡烛吹灭，整理好器材。
凸透镜成像的性质与物距、焦距的关系
凸透镜的焦距f=______cm（见说明书，也可自测）
物体位置
像的性质
像的位置
物距与焦距的关系
物距/cm
大小
正倒
虚实
像距/cm
相聚于焦距的关系
像与物在透镜同/异侧
物距大于2倍焦距
物距小于2倍焦距大于1倍焦距
物距小于1倍焦距
—
—
—
—
4.实验结论:
凸透镜成像的规律:
(1)当物距大于2倍焦距时，凸透镜成
像；
(2)当物距小于2倍焦距大于1倍焦距时，凸透镜成
像；
(3)当物距小于1倍焦距时，凸透镜成
像。
(上节课观察和推导的凸透镜成像规律是否成立?
)
【活动二】拓展内容。
图5-2-11中，在大于2倍焦距的位置，点燃蜡烛，移动光屏接收到烛焰的像的性质是
。
1.把蜡烛向上移一点，像会如何移动?
。
2.用白纸将凸透镜挡住一部分，像会如何变化?
。
3.保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，能否使光屏上再次接收到烛焰的像?
，此时物距与焦距的关系
。像的性质又有什么变化?
。
4.将蜡烛逐渐移近凸透镜(u>f)，要如何移动光屏才能接收到像?
，像的性质又有什么变化?
。
5.u=2f时，能否成像？
。如果能成
像。
6.u=f时，能否成像？
。
让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是(
)
A.当物体距透镜5cm时,成正立.放大的虚像
B.当物体距透镜15cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小
D.当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜
将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm处,在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动20cm,则此时蜡烛经该透镜所成的像是(
)
A.放大的虛像
B.等大的虛像
C.缩小的实像
D.缩小的虚像
做凸透镜成像实验,当蜡烛距透镜15
cm时,在光屏上成放大的像,则下列说法中错误的是(
).
A.蜡烛距透镜40
cm时，一定成缩小的实像
B.蜡烛距透镜20
cm时，一定成放大的实像
C.蜡烛距透镜18
cm时,可能成放大的实像
D.蜡烛距透镜6
cm时，一定成放大的虛像
在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当物体到凸透镜的距离为20cm时,在距凸透镜为13cm的光屏上得到一个缩小的像,则此凸透镜的焦距f为(
)
A.
f<20cm
B.13cmC.10cmD.6.5cm如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图象,分析图象可知(
)
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当物距u=30cm时，像距v=30cm
C.物距增大时像距也增大
D.当物距u=15cm时，成缩小的像
某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为」,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并调整光屏的位置,关于a、b、c、d四点的成像情况，下列说法中错误的是(
)
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时，成正立放大的虚像
在做“凸透镜成像”的实验中,如果无论怎样移动光屏,都不能在光屏上成像,你分析这可能是由哪些原因造成的?
(结论开放)
小华想用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图a，将凸透镜正对着平行光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是
cm。
(2)实验中发现光屏上成像如图b,为了成像在光屏的中央，可以向
调节光屏或向
调节凸透镜。(前两空选填“上”或“下”)使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在
。
(3)
如图c所示，此时物距是
cm。
①在凸透镜右侧主光轴上画出焦点F的位置。
②画出光线a和光线b经过凸透镜后的径迹。
③该像相对物体是放大还是缩小的?
。该像是实像还是虚像?
。
一位同学利用类似下图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像。接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验。如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应该向哪个方向移动?
在“探究凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图1所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f=____cm
(2)如图2所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上能否得到清晰的蜡烛像?为什么?
答:
。
(3)如图3所示，蜡烛能在光屏上形成清晰的像，此像是
、
的实像。如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置
(选填“能”或“不能”)直接看到蜡烛的实像。
(4)在图3中，保持凸透镜的位置不变，如图蜡烛向左移动5cm,为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向
(选填“左”或“右”)移动.
给出物体和像的位置，通过作图找凸透镜的位置及透镜的焦点
小明同学在做凸透镜成像规律的实验中,光屏上得到烛焰清晰的像,同组的小华不小心将手指尖触摸到凸透镜,这时光屏上(
)
A.出现手指的实像
B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整
D.烛焰的像完整，但变暗
如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处，其中蜡烛放在
处得到的实像最大，放在
处得到的实像最小。
把蜡烛放在距离凸透镜50cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像。那么凸透镜的焦距不可能是(
)
A.30cm
B.20cm
C.10cm
D.5
cm
某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据:
下列对表中数据的分析，错误的是(
)
A.当凸透镜的焦距相同，物距越大时，像距越大
B.当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大
C.当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质可能相同
D.当凸透镜所成的像的像距相同时，焦距越大，物距也越大
某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图，他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像(
)
A.光屏应向左移动，成缩小的像
B.光屏应向右移动，成放大的像
C.光屏应向左移动，成放大的像
D.光屏应向右移动，成缩小的像
蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像，小红画了图中的.光路.下列说法正确的是(
)
A.小红画的光路是正确的
B.透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10cm
D.透镜的焦距大于20cm
在探究“凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f=
cm.
(2)如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏
(选填“能”或“不能”)得到清晰地烛焰像.
(3)如图所示，烛焰能在光屏上形成清晰地像，此像是
(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.如果此时撤去光屏,人眼在如图所示的位置____
(选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像.
在探究“凸透镜成像规律”的实验中，(光具座及制度尺足够长，图中仅画出部分)
(1)实验前，必须将烛焰、光屏的中心、凸透镜的光心调整到
上.
(2)如图所示，烛焰能在光屏上形成清晰的像.此像是
(填像的三种性质)像.如果此时撤去光屏，人眼在图示位置
(选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的像.
(3)在图中，保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm.为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向____
(选填“左”或“右”)移动。
(4)选用焦距为10cm凸透镜实验.依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像，记录的数据如表:
通过观察数据，老师发现表格中有一组数据
是编造的，应该是第
次的实验(写出实验次数)，原因是:
。
(5)若要进一步探究远视眼的成因，在第次实验中光屏得到一个清晰的像后，应更换一个焦距___
(选填
“更大”或“更小”)的凸透镜做进行对比实验，要再次在光屏的得到清晰的像，只需在凸透镜前再放一个适当焦距的
(选填
“凸透镜”或“凹透镜”)便可.
如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A'
为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜的位置及其焦点.
如图所示，画出物体A
B经凸透镜折射以后所成像的大概位置及像的性质.【活动一】
验证凸透镜成像的规律实验。
《验证凸透镜成像的规律》实验报告
1.
实验目的:验证(1)当u>2f时，物体通过凸透镜所成的像是倒立、缩小的实像;
(2)
当2f>u>f时，物体是成倒立、放大的实像;
(3)当u要顺利完成实验，先解决下面几个问题:
(1)首先要确定像的位置。
a.将蜡烛和凸透镜摆放在光具座上(
物距较大)，点燃蜡烛，调节烛焰和凸透镜中心等高。
b.尝试让眼睛分别在图5-2-10中位置①、位置②观察凸透镜，在哪个位置有可能看到烛焰倒立的像?
位置②
c.
看到像后，眼睛后退，能否继续看到像?
可以。因此，能否将眼睛的位置作为像的位置?否。
d.为了确定像的位置，用光屏来代替眼睛，调整光屏高度，使烛焰通过透镜后形成的光斑投在光屏中心，再调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像，而不是模糊的光斑。光屏的位置就是像的位置，如图5-2-11，请在图中标出物距和像距。
(2)改变蜡烛的位置(u>f)，
若光屏位置不变，则此时屏上是烛焰清晰的实像还是模糊的光斑?模糊的光斑。
如何才能找到像?
来回移动光屏，直到光屏上出现一个最小最清晰的像。
(3)若蜡烛在凸透镜的1倍焦距以内，此时光屏能承接到烛焰的像吗?不能。为什么?
(结合上节图5-2-7分析)如何才能观察到蜡烛的虚像?
由上节图5-2-7可知，经过凸透镜折射后的光线没有交点，所以不能成实像
取下光屏，透过凸透镜看烛焰。
2.实验器材(图5-2-11):蜡烛，凸透镜，光屏，光具座。
3.实验过程:
(1)
将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。
(2)分别按表格在三个区域各取两个不同的物距放置蜡烛并找到对应的像，并把观察结果和得到的数据填人下面表格。
(3)
将蜡烛吹灭，整理好器材。
凸透镜成像的性质与物距、焦距的关系
凸透镜的焦距f=______cm（见说明书，也可自测）
物体位置
像的性质
像的位置
物距与焦距的关系
物距/cm
大小
正倒
虚实
像距/cm
相聚于焦距的关系
像与物在透镜同/异侧
物距大于2倍焦距
物距小于2倍焦距大于1倍焦距
物距小于1倍焦距
—
—
—
—
4.实验结论:
凸透镜成像的规律:
(1)当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；
(2)当物距小于2倍焦距大于1倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；
(3)当物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。
(上节课观察和推导的凸透镜成像规律是否成立?成立)
【活动二】拓展内容。
图5-2-11中，在大于2倍焦距的位置，点燃蜡烛，移动光屏接收到烛焰的像的性质是倒立、缩小的实像。
1.把蜡烛向上移一点，像会如何移动?像向下移。
2.用白纸将凸透镜挡住一部分，像会如何变化?像大小不变，但亮度变暗。
3.保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，能否使光屏上再次接收到烛焰的像?能，此时物距与焦距的关系f4.将蜡烛逐渐移近凸透镜(u>f)，要如何移动光屏才能接收到像?光屏远离凸透镜，像的性质又有什么变化?像变大。
5.u=2f时，能否成像？能。如果能成等大、倒立的实像。
6.u=f时，能否成像？不能。
让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是(
D
)
A.当物体距透镜5cm时,成正立.放大的虚像
B.当物体距透镜15cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小
D.当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜
将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm处,在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动20cm,则此时蜡烛经该透镜所成的像是(
A
)
A.放大的虛像
B.等大的虛像
C.缩小的实像
D.缩小的虚像
做凸透镜成像实验,当蜡烛距透镜15
cm时,在光屏上成放大的像,则下列说法中错误的是(
B
).
A.蜡烛距透镜40
cm时，一定成缩小的实像
B.蜡烛距透镜20
cm时，一定成放大的实像
C.蜡烛距透镜18
cm时,可能成放大的实像
D.蜡烛距透镜6
cm时，一定成放大的虛像
在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当物体到凸透镜的距离为20cm时,在距凸透镜为13cm的光屏上得到一个缩小的像,则此凸透镜的焦距f为(
D
)
A.
f<20cm
B.13cmC.10cmD.6.5cm如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图象,分析图象可知(
A
)
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当物距u=30cm时，像距v=30cm
C.物距增大时像距也增大
D.当物距u=15cm时，成缩小的像
某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为」,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并调整光屏的位置,关于a、b、c、d四点的成像情况，下列说法中错误的是(
C
)
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时，成正立放大的虚像
在做“凸透镜成像”的实验中,如果无论怎样移动光屏,都不能在光屏上成像,你分析这可能是由哪些原因造成的?
(结论开放)
解析:可能的原因:一是像不能成在光屏上;二是不能成像.
小华想用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图a，将凸透镜正对着平行光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)实验中发现光屏上成像如图b,为了成像在光屏的中央，可以向上调节光屏或向下调节凸透镜。(前两空选填“上”或“下”)使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(3)
如图c所示，此时物距是25.5~26.0均可cm。
①在凸透镜右侧主光轴上画出焦点F的位置。
②画出光线a和光线b经过凸透镜后的径迹。
参考答案：
③该像相对物体是放大还是缩小的?缩小。该像是实像还是虚像?实像。
一位同学利用类似下图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像。接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验。如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应该向哪个方向移动?
光屏应该向左移动
在“探究凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图1所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f=____cm
(2)如图2所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上能否得到清晰的蜡烛像?为什么?
答:
。
(3)如图3所示，蜡烛能在光屏上形成清晰的像，此像是
、
的实像。如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置
(选填“能”或“不能”)直接看到蜡烛的实像。
(4)在图3中，保持凸透镜的位置不变，如图蜡烛向左移动5cm,为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向
(选填“左”或“右”)移动.
答案
(1)15
(2)能，因为当u>
f时，成倒立放大的实像，能用光
屏接收
(
3
)倒立;放大;能
(4)左
给出物体和像的位置，通过作图找凸透镜的位置及透镜的焦点
参考答案：
小明同学在做凸透镜成像规律的实验中,光屏上得到烛焰清晰的像,同组的小华不小心将手指尖触摸到凸透镜,这时光屏上(
D
)
A.出现手指的实像
B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整
D.烛焰的像完整，但变暗
如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处，其中蜡烛放在b处得到的实像最大，放在c处得到的实像最小。
把蜡烛放在距离凸透镜50cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像。那么凸透镜的焦距不可能是(
A
)
A.30cm
B.20cm
C.10cm
D.5
cm
某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据:
下列对表中数据的分析，错误的是(
A
)
A.当凸透镜的焦距相同，物距越大时，像距越大
B.当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大
C.当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质可能相同
D.当凸透镜所成的像的像距相同时，焦距越大，物距也越大
某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图，他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像(
A
)
A.光屏应向左移动，成缩小的像
B.光屏应向右移动，成放大的像
C.光屏应向左移动，成放大的像
D.光屏应向右移动，成缩小的像
蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像，小红画了图中的.光路.下列说法正确的是(
C
)
A.小红画的光路是正确的
B.透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10cm
D.透镜的焦距大于20cm
在探究“凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f=
cm.
(2)如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏
(选填“能”或“不能”)得到清晰地烛焰像.
(3)如图所示，烛焰能在光屏上形成清晰地像，此像是
(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.如果此时撤去光屏,人眼在如图所示的位置____
(选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像.
答案(1)
15
(2)不能
(3)放大；能
在探究“凸透镜成像规律”的实验中，(光具座及制度尺足够长，图中仅画出部分)
(1)实验前，必须将烛焰、光屏的中心、凸透镜的光心调整到
上.
(2)如图所示，烛焰能在光屏上形成清晰的像.此像是
(填像的三种性质)像.如果此时撤去光屏，人眼在图示位置
(选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的像.
(3)在图中，保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm.为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向____
(选填“左”或“右”)移动。
(4)选用焦距为10cm凸透镜实验.依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像，记录的数据如表:
通过观察数据，老师发现表格中有一组数据
是编造的，应该是第
次的实验(写出实验次数)，原因是:
。
(5)若要进一步探究远视眼的成因，在第次实验中光屏得到一个清晰的像后，应更换一个焦距___
(选填
“更大”或“更小”)的凸透镜做进行对比实验，要再次在光屏的得到清晰的像，只需在凸透镜前再放一个适当焦距的
(选填
“凸透镜”或“凹透镜”)便可.
答案：(1)同一高度；(2)倒立放大实；能；(3)左；(4)6；由第4次实验数据可以知道，凸透镜的焦距为10cm，当物距等于一倍焦距时不成像；(5)更大；凸透镜。
如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A'
为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜的位置及其焦点.
如图所示，画出物体A
B经凸透镜折射以后所成像的大概位置及像的性质.
参考答案：
