一、设计实验
1.实验方案:我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察成像的情况.观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况。
2.测量的量:(1)物距:物体到透镜的距离简称为物距,用符号u表示。(如上图所示)
(2)像距:指像到透镜的距离,用符号v表示。
3.实验器材:光具座、光屏、凸透镜、蜡烛、火柴。
在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时,透镜放在光具座标尺中央。将蜡烛点燃作为物体,研究烛焰所成的像。
二、进行实验与收集证据
1.实验步骤:
(1)调整凸透镜、蜡烛(烛焰的中心)、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。(目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央)。
(凸透镜的焦距:f=10cm)
(4)把蜡烛继续向透镜移近,使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像,观察像的正倒和大小,测出物距u和像距v ,并将数据记录在表格中;
(5)用不透明的纸板将凸透镜的上半部分遮住,观察光屏上所成的像是否“完整” ,像的亮度有什么变化?
(6)把蜡烛继续向透镜移近,使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处) ,移动光屏,光屏上不成像;眼睛过透镜看不到虚像;
(7)把蜡烛继续向透镜移近,使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内,移动光屏,光屏上不成像,眼睛过透镜,能看到虚像,记录像的正倒和大小.测出物距u,并将数据记录在表格中。
2.数据记录:
凸透镜的焦距:f=10cm
像与物距的关系
实验次数 |
物距u/cm |
物距与焦距的关系 |
像的性质 |
像距v/cm | ||
虚实 |
大小 |
正倒 | ||||
1 |
30 |
u > 2f |
实像 |
缩小 |
倒立 |
15 |
2 |
20 |
u = 2f |
实像 |
等大 |
倒立 |
20 |
3 |
18 |
2f >u >f |
实像 |
放大 |
倒立 |
23 |
4 |
10 |
u =f |
不成像 | |||
5 |
7 |
u <f |
正立 |
放大 |
虚像 |
口诀记忆:
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,二倍焦距物像等。
实像总是异侧倒。物近像远像变大,物远像近像变小。
虚像总是同侧正。物远像远像变大,物近像近像变小。
像的大小像距定,像儿跟着物体跑,物距像距和在变。
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