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1、实验九验证凸透镜成像规律一、实验介绍考纲要求：学会验证凸透镜成像的规律。知道实验目的、器材和装置，能恩局实验现象归纳出结论；能识别实像和虚像，能确认光屏上的像是否清晰，能读出物距和相距，并跟一倍焦距和两倍焦距作比较；会调节光源、凸透镜、光屏在光具座上的位置与高度；会正确进行实验操作，并得出凸透镜成像的初步规律。实验要求：（一）验证凸透镜成像的静态规律实验目的：验证凸透镜的成像规律实验器材：凸透镜、发光物、光屏、光具座实验步骤：1实验仪器的安装和调试如图所示，把发光物、凸透镜(焦距已知)和光屏依次放置在光具座上，调整凸透镜和光屏的高度，使发光物的中心、透镜的中心、光屏的中心调节到等高。把透镜位置
2、固定后，在两侧标出一倍焦距和两倍焦距的位置。2在光屏上找清晰的像。固定凸透镜，把 发光物放在焦点外某一固定位置不动，将光屏在透镜的另一侧由靠近透镜处向远处缓慢移动，看到光屏上成像后，再将光屏前后微调，直至在光屏上显示十分清晰的像。移动光屏能否再找到清晰的像的位置？像距与物距是否一一对应？3验证凸透镜成像规律在光具座上固定好凸透镜，将发光物放在离凸透镜大于2f的某处，在凸透镜的另一侧移动光屏，直至在光屏上找到一个十分清晰的像。将像距范围、像的大小(与物比较)、像的倒正及虚实填入下表中的第一行。将物逐渐移近透镜，按下表中给出的物距范围放置发光物，重复上述步骤，观察成像范围及性质的变化，并填入下表。
3、焦距(厘米)实验次数物距范围像距范围像的大小(放大、缩小或等大)像的正、倒像的性质(虚、实)1u2f2u2f3fu2f4uf5uv)时，成倒立缩小的实像；当物距小于像距(uv)时，成倒立放大的实像。(对于同一凸透镜，当u2f，fv2f，则光屏应在6070厘米刻度范围内移动。4（2012年上海中考）如图12所示，凸透镜放置在光具座的C点处，光具座上所标的A、B、D、E四点中，恰有两点到C点的距离同为该透镜的一倍焦距、或同为该透镜的两倍焦距。 该透镜的焦距为_厘米或_厘米。 实验时，小王调整发光物、透镜和光屏的中心大致在_，以保证发光物的像能成在光屏中央。 接着，小王将发光物置于光具座上距B点15
4、厘米处，在DE间移动光屏找像，可能在光屏上得到_的像(选填“缩小”、“等大”或“放大”)。【出题背景】本题主要考察凸透镜成像的规律应用【解题思路】凸透镜两侧的焦距是相等的，因此只有B、D两点才是凸透镜两侧的一倍焦距或二倍焦距处。由此可得凸透镜的焦距可能是10厘米或20厘米。根据条件，发光物置于距B点15厘米处，那么物距为5厘米或35厘米。如果物距是5厘米，无论凸透镜的焦距是10厘米或20厘米，都只能成虚像。所以物距只能是35厘米。又题中说道“光屏在DE间找像”，如果透镜的焦距为10厘米，则像的位置在6070厘米刻度处，不在DE间，所以凸透镜的焦距只能为20厘米，再根据凸透镜成像规律，fu2f，
5、成一个倒立、放大的实像。三、立即冲刺基础题1、在“验证凸透镜成像规律”实验中，需保持烛焰、光屏的中心和凸透镜的中心大致在 ，若在图12（c）所示位置时光屏上成一清晰的烛焰像，则该像一定是 的（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。2、在“验证凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心应大致在 。在图12中，光屏中心呈现了清晰的烛焰像，此时所成的烛焰像应该如图13 所示选填“（a）”、“（b）”或“（c）”。（a） （b） （c）图12 图13B0102030cm405060708090100110120 3、如图14所示，在“验证凸透镜成像规律”实验中，已知凸透镜的焦距为10厘米，
6、若保持图中透镜的位置不变（光具座上“60厘米”刻度处），为了验证u2f时凸透镜的成像规律，可以在光具座上 厘米刻度范围内移动蜡烛，确定物体的位置，同时在 厘米刻度范围内移动光屏找像。图134、在“验证凸透镜成像规律”实验中，要将蜡烛、_和光屏依次放置在光具座上，将它们的中心位置调节到_。利用图13装置做“验证凸透镜成实像规律”的实验时，陈刚和李娟分别使蜡烛和光屏同时在光具座上不停地左右移动，但没能在光屏上看到烛焰所成的清晰的像。他们实验失败的原因是_，正确的做法是_。5、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 。图13所示凸透镜焦距为10厘米，若要验证凸透镜成缩小实像
7、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。0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm图13提高题1、某同学通过实验研究凸透镜成像的规律。他将蜡烛分别置于主光轴上物距大于凸透镜两倍焦距的不同位置，成像情况如图8（a）、（b）所示。（a） 图8 （b） （1）观察图8（a）或（b）可知：_。（2）比较图8（a）和（b）可知：_。2、“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
8、验装置如图14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 。图14（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14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。图14（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”）。拓展题1、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
9、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。实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高h （厘米）419.021.18.9515.030.016.0612.060.040.0实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高h （厘米）132.014.43.6225.016.75.3322.018.36.7 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， _。 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
10、。 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”）。 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。2、某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”的实验中，选取两个不同的凸透镜（f1=10厘米，f2=12厘米），同一发光体、光屏和光具座等进行实验，他们分别用两个凸透镜进行三组实验，第二次实验时，却始终无法在光屏上找到像，而当撤去光屏，发现透过凸透镜却能
11、看到像，于是他们将成像情况记录在表二中，实验步骤和操作均正确，并将每次实验的物距u、像距v以及所成像的大小情况等分别记录在表一、二、三中。实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）成像情况实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）成像情况实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）成像情况115.030.0放大48.0很大715.060.0放大220.020.0等大56.0较大824.024.0等大324.017.0缩小64.0稍大960.015.0缩小（1）分析比较实验序号 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：不同凸透镜成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。（2）分析比较表一或表三中的物距u与像距v变化关系及成像情况，可得出的初步结论是：_。（3）分析比较表二中物距u和焦距f变化关系及成像情况，可得出的初步结论是：_。（4）进一步分析比较表一和表三中的数据，分析比较物距、像距、焦距变化关系与成像情况，可归纳得出初步的结论是_。