(共19张PPT)
实验活动7:探究凸透镜成像的规律
2.实验器材:蜡烛、凸透镜(焦距为10~20
cm)、光屏、光具座、发光二极管、火柴(或气体打火机)等。
【实验报告】
1.实验装置:如图所示。
3.实验步骤
(1)了解凸透镜的焦距,或用平行光聚焦法测出焦距的大小。
(2)点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的焰心在
。?
同一高度
(3)实验中,保持
的位置不动,通过改变蜡烛的位置(调整物距),移动
找像,记录每次物距、像距、像的特点及蜡烛在移动过程中像的变化情况。?
(4)观察虚像时人眼应在透镜的另一侧透过凸透镜观察。
光屏
凸透镜
4.实验结论
(1)当u
2f时,成倒立、缩小的
像(照相机),此时f(2)当u 2f时,成倒立、等大的
像(测焦距),此时v=2f。?
(3)当f 、
的
像(投影仪),此时v>2f。?
(4)当u=f时,在光屏上
像。?
(5)当u
f时,成正立、放大的
像(放大镜)。?
虚
<
不成
实
放大
倒立
实
=
实
>
5.评估交流
(1)用发光二极管代替蜡烛进行实验的好处:成像稳定,方便比较像的大小变化。
(2)在光屏上找不到像的原因:①物距等于或小于一倍焦距;②像距太大,超出光具座的范围;③蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度上。
(3)用不透明的物体遮住凸透镜的一部分,光屏上仍会得到完整的像,但像的亮度会变
。?
暗
(4)光屏上成清晰的像时,物与光屏的位置对调,光屏上
成清晰的像,原因是
。?
(5)在蜡烛和凸透镜A之间加透镜时像的变化:①加凸透镜B,光线
会聚,光屏需
凸透镜A;②加凹透镜C,光线
会聚,光屏需
凸透镜A。?
(6)更换透镜,焦距发生变化:凸透镜越厚,焦距越
。?
小
远离
推迟
靠近
提前
光路可逆
能
【针对训练】
1.小明做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)小明将一束平行于主光轴的光线经过凸透镜,调整光屏,直至在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该透镜的焦距为
cm;?
(2)实验时器材位置正确放置后,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心在
;?
同一高度
10.0
(3)小明调节元件位置,当蜡烛和光屏在图乙位置时光屏上恰能成清晰的像:
①此时光屏上得到的是倒立、
(选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的;?
照相机
缩小
②若将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上
(选填“能”或“不能”)看到清晰的像,原因是
,此时成像情况符合
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理;?
(4)图乙中,保持凸透镜的位置不变,在凸透镜的左侧附近放置一个凹透镜,此时像会
(选填“变大”“变小”或“不变”),这时需将光屏向
(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。?
?
右
变大
投影仪
折射现象中光路可逆
能
2.在探究凸透镜成像规律的实验中,小明先用焦距为12
cm的凸透镜进行实验。
(1)实验时,小明在光屏上接收到一个清晰的像,但像的位置在光屏偏上的位置,他才意识到实验前他漏掉了一个步骤,这个漏掉的步骤是调整凸透镜和光屏的中心与烛焰中心大致在
;?
同一高度
(2)小明重新调整后再次进行实验,如图所示。此时光屏上能接收到的像是倒立、
(选填“缩小”“放大”或“等大”)的实像;?
缩小
(3)光屏上呈现清晰的实像时,保持其他条件不变,仅用一块大小合适的黑色硬纸片遮住凸透镜的下半部分,则在光屏上呈现的像是
(选填“完整的烛焰像”或“一半的烛焰像”);?
(4)取下黑色纸片,他改用焦距为5
cm的凸透镜继续进行实验,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,光屏应向
(选填“左”或“右”)移动。?
左
完整的烛焰像
(1)他们不用蜡烛,而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验,你认为其好处是
(写出一点即可);?
3.某物理小组在“探究凸透镜成像大小与焦距的关系”实验中,对课本的实验装置进行了改进,如图所示。
易于判断像与物的正倒关系(合理即可)
(2)为了确定凸透镜的焦距,小捷将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个
(选填“亮点”或“亮环”)为止,测得它与凸透镜中心的距离为10
cm,确定出焦距f=
(选填“5”或“10”)cm;小明则将二极管由距另一透镜90
cm处移至距此透镜120
cm处的过程中,在光屏上所成的像与此透镜的距离均约为5
cm,透镜的焦距约为
cm,判断的依据是
_____________________________________________________;?
当物距远大于2倍焦距(10倍焦距外)时,所成的像在焦点附近
5
10
亮点
分析表中数据可知,在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距
;根据你所学的凸透镜成像规律分析,此时所成像的大小
(均选填“越大”“越小”或“不变”);?
越大
(3)他们又找了一个焦距为8
cm的凸透镜,用三个焦距不同的凸透镜进行实验,数据记录如下表:
越大
次数
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
1
15
5
7.5
2
8
17.5
3
10
29.0
(4)小雪将二极管、凸透镜和光屏调到上图所示位置时,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像一定是
(选填“放大”“缩小”或“等大”)的,但小捷将二极管和透镜固定后,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到像,原因可能是
(写出一个即可)。?
u≤f(合理即可)
放大
谢
谢
观
看