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探究凸透镜成像规律的实验所需的实验器材、实验步骤、实验结论是什么?

2019-06-21

探究凸透镜成像规律的实验所需的实验器材、实验步骤、实验结论是什么?
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优质解答
【分析】研究凸透镜成像情况的实验较为复杂,但也有规律可循,大体可分为:实验前的调节;实验过程中的调节和记录;实验后的整理分析。解答本题可以依照上面的思路来进行,要特别注意设计表格的完整性。
1、1.实验器材:凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺、火柴、粉笔。
2.实验步骤:
(1)用粉笔在桌面上画一直线,在直线上标出凸透镜的位置O,焦点F,2倍焦距点P,如图所示。

(2)如图所示,把凸透镜、烛焰、光屏放在直线上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(3)把蜡烛放在离透镜远大于2倍焦距的地方,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的。把蜡烛移向凸透镜,仍保持它的距离大于2倍焦距,移动光屏,观察像到凸透镜的距离有哪些变化,像的倒正、大小有哪些变化。
(4)让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距,移动光屏,观察像到凸透镜的距离,像的倒正和大小。
(5)让蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,观察像的大小变化。
(6)把蜡烛移到凸透镜的焦点以内,移动光屏在光屏上找不到烛焰的像,从光屏这一侧透过凸透镜观察烛焰,观察像的大小、倒正。
3.实验结论:
物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小实像,像在焦距和二倍焦距之间;物体在一倍焦距以外二倍焦距以内,凸透镜成倒立、放大实像,像在二倍焦距以外,两种情况下都是物距减小,像距增大,像也变大;物体在一倍焦距以内,凸透镜在物体同侧成正立、放大虚像,物距增大,像距增大,像也变大。
【点评】凸透镜的成像规律非常重要,是初中物理光学部分的重点,同时也是难点,现将凸透镜成像规律总结如下,以便于掌握:物像不相容(即物体靠近凸透镜,像远离凸透镜;物体远离凸透镜,像靠近凸透镜);二倍焦距处是成放大与缩小像的分界点,焦点是成实像与虚像的分界点;无论成实像还是虚像,物体离焦点越近像越大。
【分析】研究凸透镜成像情况的实验较为复杂,但也有规律可循,大体可分为:实验前的调节;实验过程中的调节和记录;实验后的整理分析。解答本题可以依照上面的思路来进行,要特别注意设计表格的完整性。
1、1.实验器材:凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺、火柴、粉笔。
2.实验步骤:
(1)用粉笔在桌面上画一直线,在直线上标出凸透镜的位置O,焦点F,2倍焦距点P,如图所示。

(2)如图所示,把凸透镜、烛焰、光屏放在直线上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(3)把蜡烛放在离透镜远大于2倍焦距的地方,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的。把蜡烛移向凸透镜,仍保持它的距离大于2倍焦距,移动光屏,观察像到凸透镜的距离有哪些变化,像的倒正、大小有哪些变化。
(4)让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距,移动光屏,观察像到凸透镜的距离,像的倒正和大小。
(5)让蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,观察像的大小变化。
(6)把蜡烛移到凸透镜的焦点以内,移动光屏在光屏上找不到烛焰的像,从光屏这一侧透过凸透镜观察烛焰,观察像的大小、倒正。
3.实验结论:
物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小实像,像在焦距和二倍焦距之间;物体在一倍焦距以外二倍焦距以内,凸透镜成倒立、放大实像,像在二倍焦距以外,两种情况下都是物距减小,像距增大,像也变大;物体在一倍焦距以内,凸透镜在物体同侧成正立、放大虚像,物距增大,像距增大,像也变大。
【点评】凸透镜的成像规律非常重要,是初中物理光学部分的重点,同时也是难点,现将凸透镜成像规律总结如下,以便于掌握:物像不相容(即物体靠近凸透镜,像远离凸透镜;物体远离凸透镜,像靠近凸透镜);二倍焦距处是成放大与缩小像的分界点,焦点是成实像与虚像的分界点;无论成实像还是虚像,物体离焦点越近像越大。
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