中考物理實驗7 （考點精講）探究凸透鏡成像的規(guī)律

實驗七探究凸透鏡成像的規(guī)律【設計與進行實驗】1.主要實驗器材及作用：（1）光具座（帶光具座）：便于測量物距和像距；（2）光屏：承接蠟燭的像；（3）凸透鏡：對光線有會聚作用，應放在蠟燭和光屏之間；2.實驗裝置圖第8頁共28頁第8頁共28頁3.實驗操作及注意事項（1）實驗時,先調節(jié)蠟燭、透鏡和光屏,使燭焰的中心、透鏡的光心和光屏的中心大致在同一高度,目的是:使像成在光屏中央.（2）保持凸透鏡的位置不變,若將蠟燭逐漸靠近凸透鏡（且物距始終大于焦距）,則必須將光屏向遠離凸透鏡的方向移動,才能在光屏上得到清晰的像.（3）實驗過程中,蠟燭燃燒變短,為了使像仍成在光屏的中央,如果只調節(jié)蠟燭,應把蠟燭往上調;如果只調節(jié)光屏,應把光屏往上調.（4）實驗過程中,如果有一只小蟲子落在透鏡上,光屏上的成像情況是:仍然成完整的像,只是像的亮度變暗.（5）實驗過程中,光屏上已經(jīng)出現(xiàn)清晰的燭焰的像,此時若把近視眼鏡放在蠟燭和透鏡之間,光屏上的像變得模糊,若想在光屏上重新得到燭焰的清晰的像,應把光屏向遠離透鏡的方向移動.（6）實驗過程中,光屏上已經(jīng)出現(xiàn)清晰的燭焰的像,此時若把遠視眼鏡放在蠟燭和透鏡之間,光屏上的像會變得模糊,若想在光屏上重新得到燭焰的清晰的像,應把光屏向靠近透鏡的方向移動.（7）實驗中在不改變物距的情況下,換用焦距較大的凸透鏡后,要將光屏向遠離凸透鏡的方向移動,才能在光屏上重新得到燭焰清晰的像.（8）實驗中,要使光屏上的像變大,在凸透鏡不動的情況下,應當讓蠟燭向靠近凸透鏡的方向移動,同時光屏向遠離凸透鏡的方向移動.（9）實驗中,要使光屏上的像變小,在凸透鏡不動的情況下,應當讓蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動,同時光屏向靠近凸透鏡的方向移動.4.凸透鏡焦距的測量①用平行光（太陽光）垂直照射到凸透鏡，在凸透鏡的另一側用光屏承接到最小、最亮的光斑，測出光斑到凸透鏡光心的距離即為焦距；②當物距等于像距時，焦距等于物距或像距的一半；5.一倍焦距內眼睛觀察像的位置：一倍焦距內成正立、放大的虛像，所以應在光屏一側觀察成像情況；6.動態(tài)成像的相關判斷：（1）根據(jù)蠟燭的移動方向判斷光屏上成清晰的像時光屏的移動方向：蠟燭和光屏的移動方向相同；（2）改變物距，判斷光屏上成清晰像時像的大小變化：物近像遠像變大、物遠像近像變??；7.光屏上找不到像的原因，可能是：①蠟燭在1倍焦距內，凸透鏡成虛像，不能呈現(xiàn)在光屏上；②蠟燭在焦點上，凸透鏡沒有成像；③蠟燭到凸透鏡的距離稍大于1倍焦距，成像在很遠的地方，光屏無法移動到該位置；④蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心不在同一高度，像不在光屏上；【分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象、總結結論】8.凸透鏡成像規(guī)律及應用；9.表格數(shù)據(jù)、曲線圖分析；【交流與討論】10.當透鏡被紙遮住一部分以后，光屏上會成完整的較暗的像；11.蠟燭燃燒變短的相關分析：像逐漸向上移動，為了使蠟燭、凸透鏡、光屏位于光屏中央，應將光屏或蠟燭上移，或者透鏡下移；12.光路的可逆性：蠟燭和光屏互換位置后，仍能成清晰的像；13.凸透鏡前加鏡片的相關判斷：（1）加遠視鏡片（凸透鏡），光線會提前會聚，像距變小，像變小，光屏應該向著靠近透鏡方向移動；（2）加近視鏡（凹透鏡），光線會延遲會聚，像距變大，像變大，光屏應該向著遠離透鏡方向移動；14.換用不同焦距（厚?。┩雇哥R：（1）換用焦距更小的凸透鏡：對光的會聚能力變強，像距變小，像變小，為了使光屏上能成清晰的像，光屏應該向靠近透鏡的方向移動；（2）換用焦距更大的凸透鏡：對光的會聚能力變弱，像距變大，像變大，為了使光屏上能成清晰的像，光屏應該遠離透鏡的方向移動；15.凸透鏡成像規(guī)律的應用：（1）用照相機照相時，要使膠片上的像大一些，應使被照物體離鏡頭近一些，同時使膠片離鏡頭遠一些，即鏡頭前伸（成實像：物近像遠像變大）；（2）使用投影儀時，要使屏幕上的像小一些，應使投影片離鏡頭遠一些，同時屏幕離鏡頭近一些（成實像：物遠像近像變?。?；15.凸透鏡焦距的測量①將凸透鏡正對太陽光，在另一側移動光屏，當光屏上承接到最小最亮的光斑時，該光斑到凸透鏡中心的距離即為焦距②當凸透鏡所成的像為倒立、等大的實像時，蠟燭到凸透鏡光心距離的一半即為焦距16.凸透鏡成像和平面鏡成像的區(qū)別：凸透鏡可以成實像，也可以成虛像，平面鏡成虛像。平面鏡所成的像上下相同，但左右相反（軸對稱）；透鏡成倒立的實像時，上下、左右都相反（中心對稱）；實驗結論：①當當，，成倒立、縮小、實像；②當，，成倒立、等大、實像；③當，，成倒立、放大、實像。④當時不成像；⑤當時，成正立、放大的虛像；【例1】在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺在光具座上,為了使蠟燭的像成在光屏中央,應調節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度.（2）如圖甲,一束平行光正對凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑,則凸透鏡的焦距f=10cm.甲乙（3）如圖乙,光屏上呈現(xiàn)清晰的像（未畫出）,此像的性質是倒立、放大的實像.若保持蠟燭和光屏的位置不變,移動透鏡至40.0cm刻度線處,光屏上能再次呈現(xiàn)清晰的像.

（4）如圖丙,保持蠟燭位置不變,移動透鏡至16.0cm刻度線處,則人眼在圖中B處能觀察到燭焰的像.

丙?。?）如圖丁,在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡,發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向靠近透鏡方向移動適當距離后,光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,則該眼鏡是遠視（選填“近視”或“遠視”）眼鏡.（6）在圖乙的實驗后,若將蠟燭向右移動少許,則應將光屏向右（選填“左”或“右”）移動才能再次在光屏上成清晰的像,此時像的大小比移動前的像要大些.如果向右移動蠟燭到一定的位置時,無論怎樣移動光屏都無法在光屏上承接到像,可能的原因是蠟燭在焦點或焦點以內.（7）圖乙實驗中的成像原理與投影儀（選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機”）相同.（8）在圖乙的實驗中,在凸透鏡和蠟燭之間放置一凹透鏡（圖中未畫出）,則需要將光屏向右（選填“左”或“右”）移動才能在光屏上成清晰的像.（9）在圖乙的實驗后,若保持蠟燭和透鏡的位置不變,更換凸透鏡,在光具座上向左移動光屏,光屏上又出現(xiàn)了清晰的像,這表明像距變小了,由此推斷更換的凸透鏡對光的會聚能力較強,此透鏡的焦距小于（選填“大于”“小于”或“等于”）10.0cm.（10）在圖乙的實驗中,若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分,則光屏上D（填選項序號）.A.只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B.只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C.出現(xiàn)燭焰完整的像,但像更小了D.燭焰的像仍然是完整的,且大小不變,只是變暗了【例2】在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中．【提出問題】凸透鏡成像有什么規(guī)律呢？【設計實驗與進行實驗】（1）實驗前，必須將光具座上的燭焰、凸透鏡、光屏的中心調整到同一高度上．小明用圖甲所示的裝置測出凸透鏡的焦距為10.0cm.（2）實驗中，如圖乙所示光屏上得到了一個清晰的像（光屏上像未畫出）利用圖乙中成像特點制成的光學儀器是照相機（選填“照相機”或“投影儀”）；小明認為器材這種組裝順序不好，主要原因是不方便讀出物距和像距．（3）在乙圖中，保持凸透鏡的位置不變，如果將蠟燭向左移動5cm，為了在光屏上得到一個清晰的像，光屏應該向左（選填“左”或“右”）移動．（4）依次改變蠟燭的位置，移動光屏，直到找到清晰的像，記錄的物距和像距的數(shù)據(jù)如表所示：次數(shù)123456物距（cm）806030201510像距（cm）11.51215203040【交流評估】通過觀察數(shù)據(jù)，老師發(fā)現(xiàn)表格中有一組數(shù)據(jù)是編造的，請找出：第6次（寫出實驗次數(shù)），并說明理由：由第4次實驗數(shù)據(jù)可知，凸透鏡的焦距為10cm，當物距等于一倍焦距時不成像．（5）如圖丙所示，燭焰的像重新回到了光屏中央，若將一個眼鏡放在凸透鏡前，光屏上的像變模糊了，向右移動光屏，像又清晰了，由此可判定該眼鏡是遠視（選填“近