怎样做凸透镜成像的实验?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/26 09:18:43
怎样做凸透镜成像的实验?
怎样做凸透镜成像的实验?
怎样做凸透镜成像的实验?
提出问题：
凸透镜成像,像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系?
设计并进行实验：
实验器材：带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜（焦距在10~20 cm之间）、刻度尺.见实验装置图.
实验步骤：
（1）先测出透镜的焦距：让凸透镜在阳光下来回移动,找着最小、最亮的点,用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离,这就是这个凸透镜的焦距.
（2）实验探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系：
[方案一]
①把透镜放在光具座标尺中央,从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置.
②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离.把数据记录在表格中.
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化是放大还是缩小,是正立还是倒立,蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出,将数据记录在表格中.
⑤当蜡烛到一定位置上时,光屏没有像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像,把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小的,像的正倒,填入表格中.
[方案二]
①把透镜放在桌子中央,把蜡烛、光屏放在其两侧,刻度尺放在桌子上,如课本图3.3—2所示.
②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
③移动蜡烛,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒、测出蜡烛与凸透镜、光屏与凸透镜的距离.把数据记入表格.
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化,是放大、等大还是缩小,是正立还是倒立,将蜡烛与凸透镜的距离,光屏与凸透镜的距离数据记入表格.
⑤当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上看不到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像.把蜡烛与凸透镜的距离,像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格.
分析和结论：
［1］当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置,像在凸透镜的另一侧,成倒立、缩小的实像.像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间.
［2］当把蜡烛放在2倍焦距的位置,像在凸透镜的另一侧,像的大小与物体大小相等、倒立的实像.像与凸透镜的距离也等于2倍焦距.
［3］当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时,像在凸透镜的另一侧,成倒立放大的实像,像与凸透镜的距离大于2倍焦距.
［4］当把蜡烛放在1倍焦距的位置时,光屏上不成像.
［5］当把蜡烛放在1倍焦距之内,光屏上不成像；在光屏端可以发现：像与蜡烛在凸透镜同侧,成正立、放大的虚像.
△ 将以上结论表格化,以便于记忆和理（见实验记录表格）
△ 将以上结论简单化,以便于记忆和理
u > 2f,f<v<2f,成倒立缩小的实像,像物异侧；
u = 2f,v = 2f,成倒立等大的实像,像物异侧；
f< u<2f,v > 2f,成倒立放大的实像,像物异侧；
u = f, 不成像
u < f,v > u,成正立放大的虚像,像物同侧.
附实验装置图和记录表格如下：