初中物理-凸透镜成像实验
凸透镜成像实验
知识梳理
一、凸透镜成像规律
1、凸透镜成像规律：
物距（u）倒正大小虚实像距（v）应用u＞2f 倒立_______ 实像______________
u＝2f 倒立_______ 实像_______ 无
f＜u＜2f 倒立_______ 实像_______ _______
u＝f 不能成像
u＜f 正立_______ _______ 像与物在同侧_______
2、规律记忆口诀：一倍焦距分________，二倍焦距分________。成实像时，物近像________像变________；
成虚像时，物远像________像变________。
二、凸透镜成像实验
1、实验目的：_____________________
2、实验器材：______、蜡烛、______、光屏
3、实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的______，并记下f。
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节_________、_________、_________三个
中心大致在__________，目的是__________________。
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以
内时，移动光屏，直到光屏出现______的像为止，观察像的特点并记录下此时像距的大小。
④整理数据和器材。
4、如果实验中，用物体把透镜的上半部分遮挡起来，那么光屏上所成的像__________________。
5、实验过程中，随着物距的变大，像距会_______；随着物距的变小，像距会________。
【答案】1、探究凸透镜成像规律2、凸透镜；光具座3、焦距；烛焰；凸透镜；光屏；同一高度；使像成在光屏的中央；清晰4、大小不变，但光线偏暗5、变小；变大
例题解析
一、凸透镜成像规律
知识点一：利用凸透镜成像规律判断成像的特点
【例1】物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜20cm的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体移到凸透镜前8cm处，所成的（）
A．倒立缩小的实像B．倒立放大的实像
C．正立放大的虚像D．正立等大的虚像【难度】★【答案】C 【例2】实验中，有一凸透镜的焦距是8cm，将点燃的蜡烛放在离凸透镜12cm处，则所成的像是（）
A．正立、缩小的虚像B．倒立、放大的实像
C．倒立、缩小的实像D．倒立、缩小的虚像【难度】★【答案】B 【例3】一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为30厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物体移至物距为15厘米时，它的像一定是（）
A．放大的实像B．缩小的实像
C．放大的虚像D．缩小的虚像【难度】★【答案】C 【例4】有一凸透镜f=15cm，若物体放在焦点外5cm，则像一定是( )
A．正立放大虚像B．倒立放大虚像
C．倒立缩小实像D．倒立放大实像【难度】★【答案】D
知识点二：根据物距、像距及成像特点判断焦距的大小
【例1】物体放到凸透镜前，到凸透镜的距离是16cm，此时光屏上得到的是缩小的像，则所用透镜的焦距可能是（）
A．4cm B．8cm C．10cm D．18cm 【难度】★【答案】A
【例2】蜡烛放在凸透镜的主光轴上，在另一侧距透镜28厘米的光屏上，呈现一个缩小清晰的像，则透镜的焦距可能是（）
A．40厘米B．30厘米C．20厘米D．10厘米【难度】★★【答案】C
【例3】蜡烛放在主光轴上，离凸透镜的距离为30厘米，光屏上得到一个清晰缩小的像，则该凸透镜的焦距可能为（）
A．20厘米B．10厘米C．40厘米D．50厘米【难度】★★【答案】B
【例4】实验时，有一物体放在凸透镜前18cm处，在透镜另一侧20m处成一清晰像，则此透镜的焦距（）
A．一定大于20cm B．一定小于9cm
C．一定在10cm到8cm之间D．一定在9cm到10cm之间【难度】★★【答案】D
二、凸透镜成像实验
知识点一：物距大小对像和像距大小的影响
【例1】某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时，则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（）
A．像始终变大B．像始终变小
C．像先变小后变大D．像先变大后变小【难度】★【答案】A 【例2】一个焦距为10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移到离透镜40cm处的过程中，像与像距的变化为（）
A．像逐渐增大，像距逐渐变小B．像逐渐增大，像距逐渐增大
C．像先小后大，像距逐渐增大D．像逐渐变小，像距逐渐变小【难度】★【答案】D
【例3】某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中（）
A．像变大，像距变大B．像变小，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【难度】★★【答案】A 【例4】在观察凸透镜成像的实验中，把物体从距凸透镜2倍焦距之外逐渐向凸透镜靠拢的过程中，光屏上所成的像将（）
A．一直变大B．一直变小
C．先变大后变小D．先变小后变大【难度】★【答案】A
知识点二：凸透镜成像规律在实验中的应用
【例1】如图所示，用焦距是10厘米的凸透镜使烛焰在
光屏上成倒立、缩小的实像，蜡烛在光具座上的位置应
该小于________厘米，当蜡烛在光具座上的位置大于
_________厘米时，透过凸透镜能看到正立、放大的
________像。
【难度】★★【答案】30；40；虚
【例2】在图（a）中，凸透镜A的焦距为20厘米，物距为________厘米，光屏中心呈现清晰烛焰像，该实验现象可以说明_________的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。若用凸透镜B 替换凸透镜A继续实验，如图（b）所示，光屏上呈现清晰的像，像距为________厘米，透镜B的焦距_______透镜A的焦距（选填“大于”或“小于”）。
A B
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm
（a）（b）
【难度】★★【答案】30；幻灯机；20；小于
【例3】在“验证凸透镜成像规律”实验中，凸透镜的焦距为12厘米，在组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__________________。如图所示，若光屏中心呈现了清晰的烛焰像，此时物距为_________厘米，所成烛焰像应该是
_________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。若
将蜡烛向凸透镜处靠近5厘米，则移动光屏再次在光屏上成
的烛焰像将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【难度】★★【答案】同一高度；30；缩小；变大
【例4】如图所示的“验证凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜焦距为10厘米，此时光屏上正好能得到一个清晰的像，则该像应该是____________（选填“等大”、“缩小”或“放大”）的。若凸透镜位置保持不变，蜡烛由光具座的10厘米刻度处向30厘米刻度处移动过程中，为了能在光屏上找到清晰的像，光屏应该____________（选填“向左移动”、“向右移动”或“位置不变”）。
【难度】★★【答案】缩小；向右移动
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1、一个物体在凸透镜前20cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f （）
A．10cm
【难度】★【答案】C
2、许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称“猫眼”)。从室内透过防盗门镜向外看，可以看到来客的正立、缩小的像。由此可以断定，此时防盗门镜的作用相当于一个（）
A．凸透镜B．凹透镜C．凸透镜和凹透镜D．玻璃砖
【难度】★★★【答案】B
3、凸透镜的焦距为8cm，当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12cm的位置处时，调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像，则在光屏上得到一个（）
A．倒立放大的实像
B．倒立缩小的实像
C．正立放大的实像
D．正立放大的虚像【难度】★【答案】A
4、在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜12cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜7cm时成的是放大的虚像，则这个透镜的焦距不可能是（）
A．8cm B．10cm C．11cm D．14cm【难度】★★【答案】D
5、一个物体在凸透镜前的主光轴上，在凸透镜另一侧的光屏上形成该物体的明亮、清晰的实像，当用不透光的物体遮住凸透镜的上半部分后，物体此时在光屏上形成的像是（）
A．只有上半部分，亮度不变B．只有下半部分，亮度不变
C．与原来相同，亮度不变D．与原来相同，亮度变暗【难度】★【答案】D
6、小明在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像。小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的性质是（）
A．倒立放大的实像B．正立放大的虚像
C．倒立缩小的实像D．倒立等大的实像【难度】★★【答案】A
7、在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的
（）
【难度】★【答案】B
8、人的眼睛像一架神奇的照相机，对于近视者而言，远处物体经晶状体折射所形成像的位置以及相应的矫正方式是（）
A．像落在视网膜的前方，需佩戴凹透镜矫正
B．像落在视网膜的前方，需佩戴凸透镜矫正
C．像落在视网膜的后方，需佩戴凹透镜矫正
D．像落在视网膜的后方，需佩戴凸透镜矫正
【难度】★★【答案】A
A B C D
9、一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为15cm时，在凸透镜镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像；当物距为30cm时它的像一定是（）
A．放大的实像B．缩小的实像C．放大的虚像D．缩小的虚像
【难度】★★【答案】B
10、在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的40cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（）
A．一定是放大的像
B．一定是缩小的像
C．可能是倒立的像
D．可能是正立的像
【难度】★★【答案】A
11、某同学们在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物体距u1=30厘米时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2=20厘米，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u=10厘米，在光屏上始终得不到像。由此可判断凸透镜的焦距是（）
A．大于20厘米B．大于15厘米，小于20厘米
C．小于10厘米D．大于10厘米，小于15厘米【难度】★★【答案】D
12、如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，将点燃的蜡烛放在离透镜较远处，移动光屏使烛焰在屏上成一缩小实像，然后只将蜡烛向透镜逐渐移近，那么（）
A．光屏上出现等大的实像
B．光屏上出现放大的实像
C．光屏上出现缩小的实像
D．透过凸透镜可能会看到放大的像
【难度】★【答案】D
13、在观察凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像，当烛焰向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向____________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，若要观察到烛焰放大的虚像，烛焰到透镜的距离应__________透镜的焦距。【难度】★【答案】远离；小于
14、在“研究凸透镜成像”的实验中，为了使像成在光屏的中心，必须使烛焰、透镜、光屏的中心大致在___________。实验中，物体距离凸透镜24cm，在光屏上得到一个放大的像，此凸透镜焦距的范围是_________。【难度】★【答案】同一高度；12cm 15、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm，当烛焰在光屏上成倒立、缩小实像时，蜡烛到凸透镜的距离应大于________cm，当蜡烛到凸透镜的距离小于________cm时，通过凸透镜能看到正立、放大的虚像。 【难度】★【答案】20；10 16、在“验证凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜、光屏和烛焰中心应大致在_______________。如图所示凸透镜焦距为10厘米，若要验证凸透镜成缩小实像时的规律，可将_________向左移动适当距离，同时眼睛要注意观察光屏上像的_________。当烛焰放在光具座的45厘米刻度处时，通过移动光屏，_________（选填“能”或“不能”）在光屏上得到像。 【难度】★★ 【答案】同一高度；光屏；清晰程度；不能 17、如图所示是研究__________________的装置。此时光屏上所成清晰的 像是放大像，则该凸透镜的焦距可能的范围是___________ _______，若把蜡烛移到20厘米处，则成像情况_________________。 【难度】★★【答案】凸透镜的成像规律；15厘米～17.5厘米；正立放大 的虚像 18、小红同学利用如图的装置研究凸透镜成像的特点，实验操作规范、正确。每一次实验，她改变物距，并移动光屏，直至观察到清晰的像，其成像情况如图（a）、（b）、（c）所示，请仔细观察图中的物距、像距以及成像情况，得出初步的结论。 ①分析、比较图（a）或（b）或（c）中物距与像距的大小关系以及成像情况，可知：_________________ ___________________________________________。 ②分析、比较图（a）和（b）和（c）中像距随物距变化的关系以及成像情况，可知：________________ ____________________________________________。 【难度】★★【答案】①当物距大于像距时，凸透镜可成倒立缩小的实像 ②当凸透镜成倒立缩小的实像时，像、像距均随物距的减小而增大 1、熟背凸透镜成像规律。 2、熟悉凸透镜成像实验的操作。 3、掌握凸透镜成像规律在实验中的应用。 课堂总结 1、在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（） 【难度】★【答案】C 2、在做观察“凸透镜成像”的实验时，物体放在距离凸透镜60cm处，在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（） A．20cm B．30cm C．60cm D．80cm【难度】★【答案】A 3、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜焦距为15cm，把蜡烛放在凸透镜前25cm处，光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像，然后保持凸透镜位置不变，将蜡烛缓慢向凸透镜靠近。最终停在距凸透镜20cm处，为在光屏上得到烛焰清晰的实像，则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是（） A．靠近凸透镜，变大B．远离凸透镜，变大 C．靠近凸透镜，变小D．远离凸透镜，变小【难度】★【答案】B 4、一凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（） A．像变大，像距变小B．像变大，像距变大 C．像变小，像距变小D．像变小，像距变大【难度】★【答案】B 5、在研究凸透镜成像的实验中，在屏上得到了烛焰的像，恰有一小虫飞落在透镜的中间部分，那么在屏上所成的像( ) A．变成了小虫的像B．像的中间没有了 C．大小不变，亮度比原来暗了D．大小和亮度与原来一样【难度】★【答案】C 6、在探究烛焰通过焦距是10cm的凸透镜成像规律实验时，蜡烛，透镜，光屏的位置如图所示，此时( ） A．a为物距 课后作业 A B C D B．b为焦距 C．凸透镜成放大的烛焰像 D．若蜡烛，透镜不动，仅移动光屏，烛焰可在光屏上成清晰的像 【难度】★【答案】C 7、在“验证凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛远离凸透镜移动一倍焦距的距离后，蜡烛通过凸透镜成倒立放大的实像，则蜡烛原来通过凸透镜所成的像一定是（） A．正立放大的B．倒立放大的 C．正立缩小的D．倒立缩小的【难度】★★【答案】A 8、将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像，若保持物距不变，更换一个焦距为15cm的凸透镜，要想在屏上出现清晰像，下列操作可行的是（） A．使屏远离透镜B．使屏靠近透镜 C．使屏向上移动D．使屏向下移动【难度】★★【答案】A 9、如图所示，此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上（） A．无像 B．成倒立缩小的实像 C．成倒立放大的实像 D．成正立放大的实像 【难度】★★【答案】C 10、在研究“凸透镜成像规律”实验中，若不知道透镜焦距的粗略值，要先让凸透镜正对_______将其测出；实验要用的主要器材有凸透镜、蜡烛、光屏和_____________，实验时，已测出凸透镜焦距为10cm，若烛焰位于凸透镜2倍焦距处，其像离透镜_______cm。 【难度】★★【答案】太阳；光具座或刻度尺；20 11、一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦距为_______cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个_______、放大的虚像（填“正立”或“倒立”）。 【难度】★【答案】15；正立 12、在观察凸透镜成像条件时，调整蜡烛火焰、凸透镜和_______的高度，使它们的中心大致在同一高度处。当蜡烛从焦点向外移动时，像逐渐变_______（填“大”或“小”），像到透镜的距离逐渐_______（填“增大”“减小”或“不变”）。 【难度】★【答案】光屏；小；减小 13、如图所示的“验证凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜 焦距为10厘米，此时光屏上正好能得到一个清晰的像，则 该像应该是____________（选填“等大”、“缩小”或“放大”） 的。若凸透镜位置保持不变，蜡烛由光具座的10厘米刻度 处向30厘米刻度处移动过程中，为了能在光屏上找到清晰的像，光屏应该____________（选填“向左移动”、“向右移动”或“位置不变”）。 【难度】★★【答案】缩小；向右移动 14、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图所示。a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。 在a、b、c、d、e这五个点中： ①把烛焰放在________点上，可以成正立、放大的虚像。 ②把烛焰放在________点上，所成的像最小。 ③把烛焰放在________点上是属于照相机原理。 ④把烛焰放在________点上是属于投影仪原理。 【难度】★【答案】e；a；a、b；c、d 15、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的 实验。如图所示： （1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向________调整(选 填“上”或“下”)。 （2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位 置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是_________cm； （3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向________移到某一位置(选填“左”或“右”)，才能在屏上得到倒立、________、清晰的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”)。 【难度】★★ 【答案】下；7.5；右；缩小 16、在“验证凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距是10厘米。小捷用了9个红色的发光二极管按“F ”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图所示： （1）实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与发光二极管组成的“F ”的中心大致在_____________。 （2）将凸透镜固定在光具座的零刻度线上，光源和光屏的位置如图所示时，光屏上的像最清晰，则此时的像是_____________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向_____________（选填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像。 （3）如果将光源移至7厘米刻度处，凸透镜此时成的是放大的_____________（选填“虚像”或“实像”）。 【难度】★★ 【答案】同一高度；缩小；左；虚像 17、小黄在探究物距大于1倍焦距时凸透镜的成像规律。他将不同的凸透镜A 、B 和C （f A ＞f B ＞f C ）固定在光具座上35cm 刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm 刻度处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图（a ）、（b ）和（c ）所示。请仔细观察图中的实验操作过程和实验现象，归纳得出初步结论。 （1）分析比较图（a ）或（b ）或（c ）可得的初步结论是：________________________________。 （2）分析比较图（a ）和（b ）和（c ）可得的初步结论是：________________________________。 【难度】★★ 【答案】（1）当物距大于一倍焦距时，凸透镜成倒立的实像 （2）当物距大于一倍焦距时，物距相同，凸透镜的焦距越小，所成的像越小，像距也越小 （a ） （c ） （b ） A B C 18、小华和小红同学通过实验探究凸透镜成实像的规律，他们在光具座上固定焦距为f 的凸透镜，取高度h 为8厘米的物体进行实验。调节好实验装置后，他们分别取不同的物距u 、并移动光屏找像，每次都使光屏上的像最清晰，将相应的像距v 、成像情况记录在表一、表二中。 （1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6数据中物距u 、像距v 及成像的变化情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，________________________________________。 （2）分析比较实验序号1、2或3数据中物距u 与像距v 的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像、且_____________________时，所成的像是缩小的。 （3）小红同学计算了表一中物距与像距之和，由此得出结论：凸透镜成实像时，物距与像距之和越小，成的像越大。小华通过分析比较实验序号________，判断小红的结论是________的（选填“正确”、“错误”）。 （4）小华进一步分析比较表一和表二中物距与像距之和，提出了一个猜想：“当物距与像距之和最小时，可能会成等大的实像”。为了验证该猜想，他们应将物距设定在____________厘米的范围内继续进行实验。 【难度】★★ 【答案】（1）物距越小，像距越大，所成的像越大 （2）物距大于像距 （3）4、5和6；错误 （4）19～22 初中物理凸透镜成像规律典型专题（含答案） 学生姓名： 上课日期： 年 时 级： 间： 老师： 课次： 一．选择题 1.在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是（） A.透镜不动，蜡烛和光屏都向右移动，可以看到像变大 B．此时成正立、放大的实像，与投影仪原理相同 C．透镜右移，眼睛在光屏和透镜间，通过透镜看到正立的像 D．若在透镜和蜡烛之间放远视镜片，应将光屏适当右移，可再次出现清晰的像 2.做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15cm 时，在光屏上成放大的像，则下列说法错误的是（） A.蜡烛距透镜45 cm 时，一定成缩小的实像 B.蜡烛距透镜20 cm 时，一定成放大的实像 C.蜡烛距透镜18 cm 时，可能成放大的实像 D.蜡烛距透镜 6 cm 时，一定成放大的虚像 3．如图所示，在凸透镜成像的实验中，下列说法正确的是（） A．蜡烛逐渐远离凸透镜时，移动光屏，在光屏上成的像渐变大 B．蜡烛逐渐靠近凸透镜时，光屏要靠近凸透镜才能承接到清晰的像 C．蜡烛在a 点时，所成的像是倒立缩小的 D．应用蜡烛在b 点时的成像原理，可制成近视眼镜 4.烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为10cm。下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（） A.仅将蜡烛移至刻度线M 的左侧某处 B．仅将光屏移至刻度线P 的右侧某处 C．仅将凸透镜向左移至刻度N 处 D．将透镜右移3cm，且光屏移至刻度线Q 的右侧某处 5.如图，小强在做凸透镜成像实验时，他得到以下结论，你认为正确的是（） A.蜡烛置于 c 点时，在光屏上能成一个放大的像 B.蜡烛置于 b 点时，在光屏上能成一个倒立缩小的像 C.蜡烛从 a 点向b 点移动，光屏上的像逐渐变大 D.蜡烛从 b 点向左移动，光屏上的像逐渐变大 一、安全，注意安全 二、这节课的内容，“凸透镜成像规律” 三、介绍桌上的几个实验器材: 光具座，凸透镜，蜡烛，光屏 四、实验之前提问问题： 1.焦距：怎么测焦距？这个实验中不用测，直接给了10cm 2.物距： 3.像距： 4.实像： 5.虚像： 上节课我们学习了照相机，投影仪，放大镜。他们的成像特点都不一样。他们有什么规律？凸透镜的成像规律可能跟什么因素有关？ 从上节课的内容来猜想，可能跟物距有关，像距有关？ 五、实验目的：凸透镜成像规律。 刘、实验步骤： 1.在光具座上从左到右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏。调节凸透镜和光屏的高度使它们的中心与烛焰的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。 2.把蜡烛固定在光具座的最左侧，整个实验过程中不要移动蜡烛了，以避免出现意外。 3.调节物距u>2f，然后固定凸透镜，不要移动凸透镜了。再来回移动光屏找出蜡烛的最清晰的像。 这个时候开始记录物距u，像距v，像的性质（虚实，大小，正倒）完了后开始做第二实验， 1.把凸透镜移动，把物距2f>u>f,在来回移动光屏寻找像的位置，记录。 第三个实验， 1.把凸透镜移动，把物距u 1记下凸透镜的焦距； f ＝ 10 厘米。 2. 在光具座上从左到右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏。调节凸透镜和光屏的高度使它们的中心与烛焰的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央； 3. 移动凸透镜位置，使物距分别为 u ＞ 凸透镜成像规律及其应用 一、 知识储备 凸透镜成像规律 结论:当物距大于一倍焦距时,成______像,当物距小于一倍焦距时,成_____像; 当物距大于2倍焦距时,成_______像,当物距小于2倍焦距时成_______像; 无论成什么像,当物体靠近焦点时,所成的像变_______,且像距变________. 1.物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm 的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体移到凸透镜前10cm 处，所成的是（ ） A 、倒立缩小的实像 B 、倒立放大的实像 C 、正立放大的虚像 D 、正立等大的虚像 2.将蜡烛放在距离凸透镜30cm 的地方，在透镜另一侧的光屏上，有蜡烛清晰放大的像，由此可知，该透镜的焦距可能是（ ） A 、20cm B 、15cm C 、10cm D 、5cm (三)镜的调节问题 例3、照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取: A 、人不动,照相机离人远一些,镜头往外伸一些 B 、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些 C 、人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些 D 、照相机和镜头都不动，人站近一些。 例4、在探究凸透镜成像规律的实验中：第1小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出一个可能的原因： 。 2个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确 记录在下面表格中 第一小组 第二小组 凸透镜焦距/cm 14 14 14 14 16 16 16 16 物距/cm 20 30 40 60 20 30 40 60 像距/cm 47 26 22 18 80 34 27 22 像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 请分析以上数据，你能得到什么结论？（写出两条即可） 【针对性训练】 1、某校同学在学习了眼睛和眼镜的内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成的水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图所示。 南昌大学物理实验报告 课程名称：大学物理实验 实验名称：薄透镜焦距的测定 学院：信息工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 实验地点：基础实验大楼座位号：01 实验时间：第7周星期3下午4点开始 二、实验原理： (一)凸透镜焦距的测定 1.自准法 如图所示，在待测透镜L的一侧放置一被光源照明的物屏AB，在另一侧放一平面反射镜M，移动透镜（或物屏），当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时，物屏AB上任一点发出的光线经透镜折射后，仍会聚在它的焦平面上，即原物屏平面上，形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像。此时物屏到透镜之间的距离，就是待测透镜的焦距，即 由于这个方法是利用调节实验装置本身使之产生平行光以达到聚焦的目的，所以称之为自准法，该法测量误差在之间。 2.成像法 在近轴光线的条件下，薄透镜成像的高斯公式为 当将薄透镜置于空气中时，则焦距为： 式中为像方焦距，为物方焦距，为像距，为物距。 式中的各线距均从透镜中心（光心）量起，与光线行进方向一致为正，反之为负，如图所示。若在实验中分别测出物距和像距，即可用式求出该透镜的焦距。但应注意:测得量须添加符号，求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。 3.共轭法 共轭法又称为位移法、二次成像法或贝塞尔法。如图所示，使物与屏间的距离并保持不变，沿光轴方向移动透镜，则必能在像屏上观察到二次成像。设物距为时，得放大的倒立实像；物距为时，得缩小的倒立实像，透镜两次成像之间的位移为d，根据透镜成像公式，可推得： 物像公式法、自准法都因透镜的中心位置不易确定而在测量中引进误差。而共轭法只要在光具座上确定物屏、像屏以及透镜二次成像时其滑块移动的距离，就可较准确地求出焦距。这种方法无需考虑透镜本身的厚度，测量误差可达到。 凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1、照相时，底片上所成的像是、、。镜头离被照物体距离较，物体距镜头的距离底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越远，底片上成的像就越（最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教学中记住。） 2、投影仪的镜头相当于一个 ,来自图案的光经过这个透镜成一个 像。在经过，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被，物体和物体经过透镜所成的像在透镜的侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是，成缩小像的是，成倒立像的是，成正立像的是，成像能用光屏接到的是。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1、照相时，被照物体离照相机镜头的距离较，范围是底片上所成的像是、、。像所在的范围是。（三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断）1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像是、、 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性是、、，判断的依据是。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的性质、、，此时成像为成像原理。当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰_______的、放大的虚像。此时成像为 成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点，若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm（改变此距离改变为35cm，5cm选项改变，增加练习度）处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是（） 一、实验综述 1、实验目的及要求 （1）了解对简单光学系统进行共轴调节 （2）学会用自准直法测量薄凸透镜的焦距 （3）学会用位移法测量薄凸透镜的焦距 （4）学会用物距-像距法测量薄凸透镜的焦距 （5）学会用物距-像距法测凹透镜的焦距 2、实验仪器、设备或软件 光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺和滤光片等 二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） （1）观测依据 1．自准直法测薄凸透镜的焦距 根据焦平面的定义，用右图所示的光路，可方便地 测出凸透镜的焦距 f = | x l - x 0 | 2．物距——像距法测凸透镜焦距 在傍轴光线成像的情况下，成像规律满足高斯公式 v u f 1 11+= v u v u f +?= 如图所示，式中u 和v 分别为物距和像距， f 为凸透镜焦距，对f 求解，并以坐标代入则有 f = o i l i o l x x x x x x --?- (x o ＜x L ＜x i ) x o 和x L 取值不变(取整数)，x i 取一组测量平均值。 3．位移法测透镜焦距 (亦称共轭法、二次成像法) 如右图所示，当物像间距 D 大于 4 倍焦距 即D > 4 f 时，透镜在两个位置上均能对给定物成理 想像于给定的像平面上。两次应用高斯公式并以几何关系和坐标代入，则得到 x o 和x i 取值不变(取整数)，x L1和x L2各取一组测量平均值。 4．用物距-像距法测凹透镜的焦距 o i l l o i x x x x x x D d D f -?---=-=4)()(421222 2 B! 在上图中：L1为凸透镜，L2为凹透镜，凹透镜坐标位置为X L ，F1为凸透镜的焦点，F2为凹透镜的焦点，AB 为光源，A1B1为没有放置凹透镜时由凸透镜聚焦成的实像，同时也是放置凹透镜后凹透镜的虚物，坐标位置为X O ，A2B2为凹透镜所成的实像，坐标位置为X i 。 对凹透镜成像，虚物距u=X L -X o ，应取负值(x L ＜x o )；实像距v=X i -X L 为正值(x L ＜x i )；则凹透镜焦距f 2为： ) () ()(2o i l i o l X X X X X X v u v u f --?-= +?= ＜0 (凹透镜焦距为负值!!!) x L 取值不变，x o 和x i 各取一组测量平均值。 （2）实验步骤： 1．自准直法测凸透镜焦距 如图1布置光路，调透镜的位置，高低左右等，使其对物成与物同样大小的实像于物的 下方，记下物屏和透镜的位置坐标 x 0 和 x L 。 2．物距——像距法测凸透镜焦距 如图2布置光路，固定物和透镜的位置，使它们之间的距离约为焦距的 2 倍；移动像屏使成像清晰； 调透镜的高度，使物和像的中点等高；左右调节透镜和物屏，使物与像中点连线与光具座的轴线平行；用左右逼近法确定成理想像时，读像屏的坐标。重复测量 5 次。 3．用位移法进行共轴调节 参照图3布置光路，放置物屏和像屏，使其间距 D > 4 f ，移动透镜并对它进行高低、 左右调节，使两次所成的像的顶部（或底部）之中心重合，需反复进行数次调节，方能达到共轴要求。 4．位移法测焦距 在共轴调节完成之后，保持物屏和像屏的位置不变，并记下它们的坐标 x 0 和x i ，移动透镜，用左右逼近法确定透镜的两次理想位置坐标 x L 1 和 x L 2 。测量5次。 5．用物距——像距法测量凹透镜的焦距，要求测三次。 6．组装显微镜并测其放大率。 数据记录和处理 1 根据公式：f = | x l - x 0 |=195 2．物距——像距法 物坐标 x 0 = mm 透镜坐标 x L = mm x i 的测量平均值为 mm B2 L2 关于凸透镜成像(难题) 1．如图所示，在凸透镜的两个焦点处，垂直光轴放置两个大小相同的平面镜，镜面相对，每个平面镜都关于凸透镜的光轴上下对称，现在左侧平面镜的中心处挖去一个圆孔，在凸透镜左侧两倍焦距处一个点光源，则点光源在该光具组中所成的虚像个数为（） A．一个B．两个C．无数个D．一个也没有2．如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S．现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（） A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像 3．如图所示，P、Q为凸透镜主轴O1O2上的两点。若物体放在P点可得到一个放大的实像，若在Q点可得到一个缩小的实像，则下列判断中正确的是（） A．凸透镜必须在P、Q之间 B．凸透镜一定不在P、Q之间 C．凸透镜可在P点左侧，也可在P、Q之间 D．凸透镜可在Q点右侧，也可在P、Q之间 4．如图所示，竖直放置的不透光物体（足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN，镜面与凸透镜的主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高。遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体AB的成像情况是（） A．两个实像，一个虚像B．一个实像，两个虚像 C．只有一个虚像D．只有一个实像 5．如图所示，OO'为凸透镜的主光轴，将点光源放在A点时，像在B点；将点光源放在B点时，像在C点。当将点光源放在C点时，则（） A．一定在B点成一个实像 B．一定在A点的左侧成一个虚像 C．可能在B、C之间成一个实像 D．可能在C点的右侧成一个虚像 6．平面镜水平放置且镜面朝上，在镜面上方竖直放置一凸透镜，在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S，关于点光源在该光具组中成像情况的判断，正确的是（） A．两个实像，两个虚像B．两个实像，一个虚像 C．一个实像，两个虚像D．一个实像，三个虚像 7．如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A，B．合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A，B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 8．若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉二根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中： ①小演员每走一步，像也走一步； ②像的脚步始终比小孩大； ③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步； ④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。 其中正确的是（） A．只有①②正确B．只有①②④正确 C．只有①③④正确D．只有③④正确 凸透镜成像实验 中考题欣赏： 1.（2012年29题）在探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）同学们不知道老师所给凸透镜的焦距是多少，于是利用图甲的装置测出了凸透镜的焦距为_____cm （2）实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，使_____、凸透镜和光屏三者中心在同一高度上。 （3）某次实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，光屏上恰好能接收到清晰的像，这个像是倒立、________的实像，人们利用这个成像原理制成了__________。如果让光屏上的像更小一些，除了移动光屏外，还应将蜡烛向______（选填“左”或“右”）移动，才能接收到清晰的像。如果再将近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像又变得模糊了，为了使光屏上的像变得清晰，他应将光屏向_______（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动 2题图 3题图 2.（2013年29题）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距是10cm。（1）当把凸透镜放置在如图所示的位置时，在光屏的中央恰好得到烛焰清晰的像，此时的像是倒立、________的实像。 （2）为了探究投影仪成像的原理，把蜡烛放在正确位置后，应该将光屏向____（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动，使它到凸透镜的距离要大于_______cm。 （3）随着实验的进行，蜡烛由于燃烧逐渐变短，光屏上的像逐渐向_______移动。为了 丙 甲 乙 保证烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度，并且使像完整的成在光屏的中央，应该只将____向_________移动。 3.（2014年10题）如图，a ，b ，c ，d 是距凸透镜不同距离的四个点，F 为焦点，下列说法正确的是（ ） 4.（201 5.29）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为 10cm 。 （1）蜡烛、凸透镜、光屏在光 具座上的位置如图所示，恰能 在光屏上接收到清晰的烛焰 像，为了使像成在光屏的中央， 应将凸透镜向 调节。 （2）把蜡烛移到光具座25cm 刻度线处时，适当移动光屏能接收到一个倒立 的实像。且像的大小比（1）中的像 （选填“大”或“小”）一些。 （3）由以上实验可以推理出：在用照相机拍照时，为了使底片上的像更大一些，应使照相机 （选填“靠近”或“远离”）被拍摄的景物，且照相机镜头要 （选填“前伸”或“后缩”）一些。 5.（2016年29题）如图甲、乙所示，小佳手拿一个凸透镜，先看了自己的指纹，再伸直 手臂看窗外远处的物体，看到的像是不同的。这是为什么呢？他做了如图丙所示的探究 实验，凸透镜的焦距为10cm ，他先后将蜡烛放在A 、B 、C 三个区域内，调整光屏的位置， 观察成像情况。 （1） 将蜡烛放在 区域时，反映的是图甲的成像原理，此时眼睛要在 （选填“蜡 报告编号：LX-FS-A22304 初中物理观察凸透镜成像的实验报 告标准范本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑 初中物理观察凸透镜成像的实验报 告标准范本 使用说明：本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的，反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报，以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 一、提出问题：平面镜成的是实像还是虚像？是放大的还是缩小的像？所成的像的位置是在什么地方？ 二、猜想与假设：平面镜成的是虚像。像的大小与物的大小相等。像与物分别是在平面镜的两侧。 三、制定计划与设计方案：实验原理是光的反射规律。 所需器材：蜡烛（两只），平面镜（能透光的），刻度尺，白纸，火柴， 实验步骤： 1.在桌面上平铺一张16开的白纸，在白纸的中线上用铅笔画上一条直线，把平面镜垂直立在这条直线上。 2.在平面镜的一侧点燃蜡烛，从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像，用不透光的纸遮挡平面镜的背面，发现像仍然存在，说明光线并没有透过平面镜，因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚，是虚像。 3.拿下遮光纸，在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛，当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时，可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了。说明背后所成像的大小与物体的大小相等。 4.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置，移开平面镜和蜡烛，用刻度尺分别量出白纸上所作的记号，量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡 观察凸透镜成像物理实验报告探究课题；探究平面镜成像的特点． 1．提出问题；平面镜成的是实像还是虚像？是放大的还是缩小的像？所成的像的位置是在什么地方？ 2．猜想与假设；平面镜成的是虚像．像的大小与物的大小相等．像与物分别是在平面镜的两侧． 3．制定计划与设计方案；实验原理是光的反射规律． 所需器材；蜡烛（两只），平面镜（能透光的），刻度尺，白纸，火柴， 实验步骤； 一，在桌面上平铺一张16开的白纸，在白纸的中线上用铅笔画上一条直线，把平面镜垂直立在这条直线上．二．在平面镜的一侧点燃蜡烛，从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像，用不透光的纸遮挡平面镜的背面，发现像仍然存在，说明光线并没有透过平面镜，因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚，是虚像．三．拿下遮光纸，在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛，当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时，可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了．说明背后所成像的大小与物体的大小相等． 四．用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置，移开平面镜和蜡烛，用刻度尺分别量出白纸上所作的记号，量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛（即像）到平面镜的距离．比较两个距离的大小．发现是相等的． 五．自我评估．该实验过程是合理的，所得结论也是正确无误．做该实验时最好是在暗室进行，现象更加明显．误差方面应该是没有什么误差，关键在于实验者要认真仔细的操作，使用刻度尺时要认真测量．您正浏览的文章由整理，版权归原作者、原出处所有。 六．交流与应用．通过该实验我们已经得到的结论是，物体在平面镜中所成的像是虚像，像的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等．像与物体的连线被平面镜垂直且平分．例如，我们站在穿衣镜前时，我们看穿衣镜中自己的像是虚像，像到镜面的距离与人到镜面的距离是相等的，当我们人向平面镜走近时，会看到镜中的像也在向我们走近．我们还可以解释为什么看到水中的物像是倒影．平静的水面其实也是平面镜．等等． 一、初中物理凸透镜成像的规律 1．如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（） A．B．C．D． 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 圆柱体的右边Q在f和2f之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的左边P在2f以外，所成的像是倒立缩小的实像．当u＞f时，物距减小，像距变大像变大．右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有图B． 2．将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm、18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式 A．f＜6cm B．6cm＜f＜18cm C．9cm＜f＜12cm D．18cm＜f＜24cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 当物距为6cm时，成放大的虚像，所以f＞6cm． 当物距等于18cm时，成放大的实像，即物距在一倍到二倍焦距之间，则9cm＜f＜18cm．当物距等于24cm时，成缩小的实像，所以24cm＞2f，则f＜12cm． 故：9cm＜f＜12cm，C符合题意． 选C． 【点睛】 重点是凸透镜成像规律的应用，关键是根据每次成像时的特征，列出相应的不等式，综合求解． 3．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm，则下列说法正确的是（） A ．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cm B ．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像 C ．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像 D ．将蜡烛移到距离凸透镜18cm ，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像 【答案】D 【解析】 【详解】 A ．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则2f u f ＜＜； 又因为24cm u ，所以24cm 12cm f ＞＞ ，故A 错误； B ．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B 错误； C ．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C 项错误； D ．将蜡烛右移至距离凸透镜18 cm ，由24cm 12cm f ＞＞ 可知，此时物距仍大于焦距，故向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D 正确； 4．如图所示，纸筒底部中心开一小孔a ，又在a 上下等距的位置再开两个小孔b 、c ，蜡烛放在纸筒前，此时光屏上观察到三个像．在b 、c 两孔处放置两相同的三棱镜，同时移动光屏，到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像．则b 、c 两小孔处三棱镜放置的方式可能是 A ． B ． C ． D ． 【答案】A 【解析】 【详解】 三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在b 、c 两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状（中间厚，边缘薄），故BCD 项不符合题意，A 项符合题意。 铜仁学院 实 验 报 告 班级：10级物本班 姓名：,,, 学号：2010051001 指导老师：,,,,老师 实验内容：用二次成像法测凸透镜焦距 一：实验名称二：实验目的三：实验仪器四：实验原理五：实验步骤六：数据记录七：数据处理八：误差分析 一实验名称：用二次成像法测凸透镜焦距 二实验原理：1、掌握位移法测透镜焦距的原理及方法 2、理解透镜的成像特性 三实验仪器： 1：溴钨灯S 2：物屏P（SZ-14）3：凸透镜L（f，=190mm）4：二维调整架（SZ-07）5：白屏H （SZ-13）6：二维调节架（SZ-16）7：二维平移底座（SZ-02）8-9：通用底座（SZ-01 图2-1 四实验原理: 如图2-1，取物体与像屏之间的距离L 大于4倍凸透镜焦距f ，即L>4f,并保持L 不变。沿光轴方向移动透镜，则在像屏上必能两次成像。当透镜在位置I 时屏上将出现一个放大清晰的像（设此物距为u ，像距为v ）；当透镜在位置II 时，屏上又将出现一个缩小清晰的像（设此物距为u ′，像距为v ′），设透镜在两次成像时位置之间的距离为C ，根据透镜成像公式，可得u= v ′，u ′=v 又从图2-1可以看出： u v u C L 2='+=- ∴2 C L u -= 2 2C L C L L u L v += --='-=' ∴ L C L L C L C L v u uv f 42222-=+-=+= (2-1) 式(4-1)称为透镜成像的贝塞尔公式。可知，只要测出了L 和C 的值，就可求得f 。此方法避免了测量物距和像距时由于估计透镜光心的位置不准所带来的误差(因透镜的光心不一定与它的对称中心重合)，所以这种方法测焦距f ，既简便，准确度又较高。 五实验内容： 1、光学系统共轴的调节。 2、改变物屏间距l ，测出透镜间距d 由l d l f 42 2-='再计算得透镜焦距。 3、透镜转过180o ，测l ，d ，计算f ’ 物理实验报告 班级学号姓名时间评价 实验名称实验：探究凸透镜成像的规律 实验原理光的折射 实验器材学生刻度尺，米尺，光具座，光屏，凸透镜，蜡烛，火柴等 实验步骤①认识刻度尺，会用刻度尺进行长度的测量与读数； ②在光具座上依次安放好、、，调节它们的中心 在。 ③把蜡烛移动到较远处，使物距为U＞2f；移动光屏找像，使烛焰在光屏上 成最清晰的实像，观察像的大小、正倒和虚实；测出物距和像距，填表。 ④把蜡烛移动到某处，使物距为f＜U＜2f；移动光屏找像，使烛焰在光屏上 成最清晰的实像，观察像的大小、正倒和虚实；测出物距和像距，填表。 ⑤把蜡烛移动到某处，使物距为U＜f时，移动光屏找像，使烛焰在光屏上成 最清晰的实像，观察像的大小、正倒和虚实；测出物距和像距，填表。 ⑥重复上述三步实验，记录并处理实验数据，实验完毕，整理器材。 数据处理 实验结果： ①当u>2f时,，成、的像。 ②当2f>u>f时，成、的像。 ③当u 实验：探究凸透镜成像的规律 班级学号姓名时间评价 1.某物体放在离凸透镜20cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像，则该凸透镜的焦距可能是（） A、30 cm B、15 cm C、10 cm D、5 cm 2.一个物体在凸透镜前20 cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距（） cm 实验五、探究凸透镜成像规律 【实验目的】： 观察凸透镜成各种像的条件和规律 【实验器材】： 凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴 【实验步骤】： ①共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 ②把蜡烛放在较远处，使2u f >，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。测量像距和物距。 ③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 ④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在2f u f >>，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。 ⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像 ⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗? ⑦表格：透镜焦距f= cm 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 实虚 大小 正倒 2u f > 2u f = 2f u f >> 【实验结论】： 【考点方向】： 1、测量凸透镜的焦距：利用粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm 和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）。其中利用太阳光来寻找焦点时一定要：。 2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个像为止，读出物距与像距的大小。 3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应。 4、光屏上没有像原因： ①； ②。 ③。 ④。 5、若像成在光屏左上角，可将①；②。 6、实验：实验时点燃蜡烛，使、、大致在，目的是：。实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，该如何操作：①②③。 7、燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像，为使像呈在光屏中央，应该将。 8、用不透明纸带把透镜上半部分遮挡住，光屏上的像。 报告编号：YT-FS-7930-54 初中物理观察凸透镜成像的实验报告(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity 初中物理观察凸透镜成像的实验报 告(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得 的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行 修改和使用。 一、提出问题：平面镜成的是实像还是虚像？是放大的还是缩小的像？所成的像的位置是在什么地方？ 二、猜想与假设：平面镜成的是虚像。像的大小与物的大小相等。像与物分别是在平面镜的两侧。 三、制定计划与设计方案：实验原理是光的反射规律。 所需器材：蜡烛（两只），平面镜（能透光的），刻度尺，白纸，火柴， 实验步骤： 1.在桌面上平铺一张16开的白纸，在白纸的中线上用铅笔画上一条直线，把平面镜垂直立在这条直线上。 2.在平面镜的一侧点燃蜡烛，从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像，用不透光的纸遮挡平面镜的背面，发现像仍然存在，说明光线并没有透过平面镜，因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚，是虚像。 3.拿下遮光纸，在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛，当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时，可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了。说明背后所成像的大小与物体的大小相等。 4.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置，移开平面镜和蜡烛，用刻度尺分别量出白纸上所作的记号，量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛（即像）到平面镜的距离。比较两个距离的大小。发现是相等的。 四、自我评估：该实验过程是合理的，所得结论也是正确无误。做该实验时最好是在暗室进行，现象更加明显。误差方面应该是没有什么误差，关键在于实验者要认真仔细的操作，使用刻度尺时要认真测量。 凸透镜在日常生活中的应用 一、作为放大镜的应用 例1 老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（） A．报与放大镜不动，眼睛离报远些B．报与眼睛不动，放大镜离报远一些 C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些D．报与眼睛不动，放大镜离报近一些 解析：放大镜是凸透镜，由凸透镜成像实验可以看出，当物体在一倍焦距以内的时候，物距越大，像距越大，像也越大。也可从成像原理得出结论，平行于主轴的光线不变，而随着物体的远离透镜，过光心的光线越来越平缓，所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远，像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候，物体离焦点越近，像越大。所以答案为B。 例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（） A．射入眼中的光一定是由像发出的B．像一定是虚像 C．像一定是倒立的D．像一定是放大的 解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时，物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。 二、作为放映机镜头的应用 例3 在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了一点，应当怎样调整放映机（） A．放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些B．放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些 C．放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些D．放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些 解析：这是一道凸透镜的应用题，电影放映机镜头（凸透镜）的焦距是不变的，根据凸透镜成像规律，胶片距透镜焦点的距离越近，屏上成的像越大，同时，屏离透镜越远。 凸透镜成像，物体越靠近焦点，成的像越大，此时像离凸透镜越远（实像、虚像都有这个规律）。反过来，物体离凸透镜越远，成的实像越小，像越靠近焦点。凹透镜成像，物体体离凹透镜越远，所成的像越小，像越靠近虚焦点。 从上述分析可知，本题的正确选项为B。 三、作为照相机镜头的应用 例4 某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（） A．使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 B．使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 C．使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 D．使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 解析：照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱，胶片装在暗箱底部，胶片相当于光屏；当拍完合影后，再拍单身像，像要变大。成像时要使像变大，物距应减小，同时增大像距，即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知，本题的正确选项为B。 例5 用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时（） A．暗箱应略短一些，得到的像会略大些B．暗箱应略短一些，得到的像会略小些 C．暗箱应略长一些，得到的像会略大些D．暗箱应略长一些，得到的像会略小些 解析：根据照相机成像原理，当物距减小时，像距变大，要在胶片上得到物体清晰的像，应将暗箱 八年级物理学生实验报告 探究凸透镜成像规律 班级姓名同组同学: 得分 【实验目的】 1、知道探究实验的过程； 2、掌握凸透镜成像规律 【实验器材】 【提出问题】 改变蜡烛在凸透镜前的位置即物距，通过凸透镜后会成什么样的像？ 【猜想或假设】 【设计实验】 1．组装仪器材料，并进行共轴调节，共轴调节的方法是使烛焰中心，凸透镜中心，光屏中心在。共轴调节的目的是：使烛焰的像能成在光屏的中间。2．请将蜡烛固定在光具座40cm处，多次改变蜡烛的位置（物距），移动光屏，使光屏上成清晰的像，记录对应像距和像的性质。 3．试着做一做：蜡烛与凸透镜的距离为20cm、10cm时，成像会怎样？4．实验完成后熄灭蜡烛并整理仪器。 进一步探究: 1.当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果用手或其它不透明的物体挡住 透镜的上半部（或下半部、左半部、右半部），猜一猜，光屏上的像可能会有什么变化？试一试，你的猜想对吗？你知道为什么会出现这样的变化吗？ 2.若将透镜固定，在光屏上呈现清晰的像时，若将物体（烛焰）移近透镜时， 再次出现清晰的像时，光屏是向透镜靠近还是远离？若将物体（烛焰）远离透镜时，结果又如何？重复几次（移近或移远物体（烛焰）），能得到相同的结论吗？通过这组实验，你又能得到什么结论? 3.当光屏上成清晰的像时，将烛焰上移（或下移）时，猜一猜，像会怎样移动？ 试一试，你的猜想正确吗？如果光屏上成清晰的像时，用同样的方法移动透镜呢，像会发生怎样的变化？通过这组实验，你又得到什么样的结论？ 4、当物体由极远处向凸透镜焦点移近的过程中，下列说法正确的是（） A.像距逐渐增大，像逐渐增大 B.像距逐渐减小，像逐渐减小 C.像物间距离先变小，后变大 D.像物间距离先变大后变小 【交流与合作】 初中物理凸透镜成像规 律专题练习【最全分 类】 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1、照相时，底片上所成的像是、、。镜头离被照物体距离较，物体距镜头的距离底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越远，底片上成的像就越 （最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教学中记住。） 2、投影仪的镜头相当于一个 ,来自图案的光经过这个透镜成一个像。在经 过，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被，物体和物体经过透镜所成的像在透镜的侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是，成缩小像的 是，成倒立像的是，成正立像的是，成像能用光屏接到的是。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1、照相时，被照物体离照相机镜头的距离较，范围是底片上所成的像是、、。像所在的范围是。（三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断）1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像是、、 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性 是、、，判断的依据 是。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的性质、、，此时成像为成像原理。 当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰_______的、放大的虚像。此时成像为成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮初中物理凸透镜成像规律专题(含答案)(可编辑修改word版)
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