盛水的烧瓶相当于凸透镜。凸透镜对光线有会聚作用 凸透镜成像是由于光的折射而形成的。
物距U 像距V “验证凸透镜成像规律”的实验。 光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴 目的是什么? 实验目的:验证凸透镜成像规律。 实验器材: 等。 光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴 目的是什么? 实验步骤: 1.记录凸透镜的 焦距f 。 2.安装和调试实验装置时,应使 凸透镜和光屏 的 中心跟烛焰的中心大致在 同一高度 。 3.固定凸透镜的位置,将蜡烛放在适当的位置后,移动 光屏 找像,在移动过程中,眼睛要注意观察光屏上 的 像最清晰 为止。 4、测量并记录此时的物距和像距,分别跟凸透镜的 . 一倍焦距 和 二倍焦距 相比较,并记录相应的成像情况。 …… 物距U 像距V
规律再体验
已知f=10厘米 2f处 F F 2f处 A A B B C C D D
已知f=10厘米 2f处 F F 2f处 A B C D
已知f=10厘米 A B C D F 移动一下再看看 这里有像?
A组:选择题 1、一个凸透镜的焦距是5厘米,一物体放在此凸透镜前15厘米处, 所成的像是 ( ) A、缩小、倒立的实像 B、放大、正立的实像 所成的像是 ( ) A、缩小、倒立的实像 B、放大、正立的实像 C、放大、倒立的实像 D、放大、正立的虚像 A :f=5厘米,2f=10厘米,u=15厘米 U>2f 缩小、倒立的实像
2.物体放在凸透镜前,在距透镜40厘米处的光屏上得到一个缩小的像,则该透镜的焦距可能为 ( ) 2.物体放在凸透镜前,在距透镜40厘米处的光屏上得到一个缩小的像,则该透镜的焦距可能为 ( ) A 40厘米。 B 30厘米。 C 20厘米。 D 10厘米。 B 光屏上得到一个缩小的像 v=40cm, 2f>40cm>f 40cm>f>20cm A 3、凸透镜焦距为10cm,物体沿主光轴从距透镜15cm处向30cm处移动时则( ) A、像变小,像距变小 B、像变大,像距变大 C、像先变小后变大 ,像距变大 D、像先变小后变大 ,像距变小
B组:小实验 1. “研究凸透镜成像的规律”实验中,实验时,是将蜡烛、凸透镜、光屏放在 上完成实验的。若烛焰在光屏上成清晰的像,这个像是 像(选填“虚”或“实”)。 光具座 实
③然后,把点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处,应该在 (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过透镜观察像。 10 2.在“验证凸透镜成像规律”的实验中: ①某同学发现凸透镜的焦距未知,于是取来平行光源,让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。如图1所示,则该凸透镜的焦距是 cm。 ②取下平行光源,保持凸透镜位置不变,把点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度处,这时应该向 (选填“左”或“右”)侧移动光屏,会在光屏上得到一个 立、 的实像。 ③然后,把点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处,应该在 (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过透镜观察像。 10 右 倒 缩小 光屏 F . F . 图1
3.某同学安装光具座如图2所示,在光屏上得到一个清晰的像。在不改变烛焰和光屏位置的情况下,当把凸透镜移到某一位置时,在光屏上再次出现一个烛焰的像。他们是把凸透镜向 (选填“左”或“右”)移动到该位置的,新出现的像是 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像。 右 缩小 实 u〈v 光屏上放大的像 光屏上缩小的像 图2 U〉v
C组:情景分析题 像距越小,像越小。 不同凸透镜成实像时,物距相同,焦距越小,像距越小,像越小。 1.某同学通过实验研究凸透镜的成像规律。他选择了焦距分别为f1和f2(f1 > f2)的两块凸透镜进行实验。实验时,他将蜡烛分别置于主光轴上距离凸透镜L1和L2(L1 < L2)的位置处,通过移动光屏找像,成像情况如图8(a)、(b)、(c)、(d)所示。 (1)比较图8(a)与(b)[或(c)与(d)]的物距、焦距、像距,以及光屏上的成像情况可知:同一凸透镜,成实像时,物距越大, 。 (2)比较图8(a)与(c)[或(b)与(d)] 的物距、焦距、像距,以及光屏上的成像情况可知: 。 像距越小,像越小。 不同凸透镜成实像时,物距相同,焦距越小,像距越小,像越小。
物体通过不同凸透镜成实像时,物距相同,像距和像的大小随焦距的增大而增大。 2.某同学在探究凸透镜成像规律时,将点燃的蜡烛放置在凸透镜A(焦距为20厘米)前某一位置上,调节光屏,直到光屏上出现清晰的像,观察到的现象如图4(a)所示;接着他保持蜡烛的位置不变,调换不同的凸透镜重复实验,实验过程及观察到的现象如图4(b)、(c)所示,已知fA>fB>fC。请仔细观察实验 现象归纳得出初步结论。 ①分析比较图(a)或(b)或(c)可得: 。 ②分析比较图(a)和(b)和(c)可得: 当物距大于1倍焦距时,在凸透镜另一侧的光屏上能成倒立的实像。 物体通过不同凸透镜成实像时,物距相同,像距和像的大小随焦距的增大而增大。 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm 凸透镜A 凸透镜B 凸透镜C (a) (b) (c)
D组:表格分析题 1.某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置。他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜,按表一中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v记录在表一中。然后他们换用焦距为f2的凸透镜,重复上述实验,并将数据记录在表二中。为了进一步探究物距u和像距v之间的关系,他们进行适量的运算,将结果分别记录在表一和表二的后 四列中。(已知f1<f2)。表一(凸透镜的焦距为f1) 实验序号 u(米) v(米) uv(米2) v/u 1/u(米-1) 1/v(米-1) 1 0.200 0.0400 1.00 5.00 2 0.300 0.150 0.0450 0.50 3.33 6.67 3 0.500 0.125 0.0625 0.25 2.00 8.00 表二(凸透镜的焦距为f2) 实验序号 u(米) v(米) uv(米2) v/u 1/u(米-1) 1/v(米-1) 4 0.200 0.300 0.0600 1.50 5.00 3.33 5 0.67 6 0.500 0.158 0.0790 0.32 2.00 6.33
不同凸透镜,当它们成实像时,物距的倒数和像距的倒数之和随焦距的增大而减小。 (1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:___________________________________________________。 (2)分析比较实验序号______________________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结论是:不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大。 (3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论。 (a)分析比较_______________________________________________________________; (b)分析比较_______________________________________________________________。 同一凸透镜,当它成实像时,像距随物距的增大而减小 1与4或2与5或3与6 同一凸透镜,当它们成实像时,物距的倒数和像距的倒数之和是一个定值 不同凸透镜,当它们成实像时,物距的倒数和像距的倒数之和随焦距的增大而减小。
2.某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现:当发光物体与光屏之间的距离L确定时,将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中,有时能在光屏上成两次清晰的像,有时只能成一次清晰的像,有时不能在光屏上成像。为了研究产生这些现象的条件,该小组同学进行实验,并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。 (1)分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)的第一次成像数据中像距v物距u的变化关系及相关条件,可得出的结论: __________________________________________________________; (2)分析比较实验序号1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件,可得出的结论:同一凸透镜,当_____________________一定,移动凸透镜能在光屏上成两次像时, _______________________________; (3)继续分析比较表格是物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象,可得出的结论:在____________________________________________________条件下,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。 同一凸透镜,成实像时,像距随物距的增大而减小 物屏距离L 第一次成像的物距是第二次成像的像距 物屏距离L大于该凸透镜的4倍焦距
小结 想一想我们今天有哪些收获呢?