在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)现有凸透镜、蜡烛、光屏、火柴四种器材,还需要补充的器材是________.
(2)下表是小聪的实验记录,在第________次实验中,蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间;照相机是根据第________次实验成像特点制成的.
实验次数 | 像的情况 | ||
正立或倒立 | 缩小或放大 | 实像或虚像 | |
1 | 倒立 | 缩小 | 实像 |
2 | 倒立 | 等大 | 实像 |
3 | 倒立 | 放大 | 实像 |
4 | 倒立 | 放大 | 虚像 |
(4)实验需要知道凸透镜的焦距大约是多少,如果没有太阳光,怎样利用白炽灯粗略地测量出焦距?说出你的办法.
(5)某同学在做实验时,先把烛焰放在较远处,使物距大于2倍焦距,测出物距,然后移动凸透镜,观察光屏上成清晰的像时,测出像距,并记录像的大小、正倒和虚实.请问他的操作方法正确吗?为什么?
解:(1)在实验过程中需要测量焦距、物距和像距,所以还需要用到光具座或刻度尺.
故答案为:光具座(或刻度尺).
(2)当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,所以3是蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间的情况.
当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机根据这个原理制成,所以照相机是根据实验1制成的.
故答案为:3;1.
(3)第三次实验是物距处于1倍焦距和2倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,由i烛焰发出的光经凸透镜后会聚到像点.根据光路的可逆性.将物距和像距对调,将在光屏上成倒立缩小的实像.若不对调物体和光屏的话,可以向光屏移动凸透镜来完成.
故答案为:光屏.
(4)当物距等于2倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像.所以我们可以让电灯通过凸透镜成等大的实像,测出物距即2倍焦距,从而计算出焦距的大小.
故答案为:让电灯通过凸透镜成等大的像,测出物距除以2就等于焦距.
(5)在实验中,因为要测量多组数据,所以凸透镜是固定不动的,需要移动蜡烛和光屏的位置来进行实验.
故答案为:不正确.不能移动凸透镜.
(1)凸透镜成像的规律,要探究成像特点与物距的关系,所以要用刻度尺或光具座测量物体到凸透镜的距离,同时也要测量像距的变化.
(2)要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律. 凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立放大虚像.应用是放大镜.
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距.应用是幻灯机、投影仪.
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距.
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距.应用是照相机.
成虚像时:物像同侧,物距变大,像距变大,像变大.
成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小.
(3)要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律,同时要知道光路的可逆性.
(4)掌握几种测量焦距的方法,知道平行光通过凸透镜后会聚于一点即焦点,测出焦点到凸透镜中心的距离就是焦距.同时可以根据当物距等于2f时成倒立、等大的实像.测出物距再除以2就是焦距.
(5)掌握实验操作方法.在实验过程中,凸透镜固定不动,通过移动蜡烛的位置改变物距,同时通过移动光屏来找清晰的像.
点评:此题是探究凸透镜成像的实验,要了解实验所需的器材并掌握实验操作方法,同时要熟练掌握凸透镜成像的规律及其应用,能够做到举一反三.