1、北京四中亦庄中学实验专题训练实验专题（二）-探究凸透镜成像特性一、提出问题：凸透镜成像，像的大小、正倒、虚实跟物距有哪些关系？二、实验器材：带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜（焦距在1020cm之间）、刻度尺三、实验步骤：1、先测出透镜的焦距：让凸透镜在阳光出来回联通，找着最小、最亮的点，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，这就是这个凸透镜的焦距2、实验阐述像的大小、正倒、虚实跟物距的关系：方案把透镜置于光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置燃起蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度把蜡烛置于离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透
2、镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离把数据记录在表格中继续把蜡烛向凸透镜紧靠，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出，将数据记录在表格中当蜡烛到一定位置上时，光屏没有像，用耳朵直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小的，像的正倒，填入表格中物距（u）像距（v）正倒大小虚实应用特征物，像的位置关系倒立缩小虚像拍照机、摄像机-物像异侧u=2fv=2f倒立等大虚像精确测焦仪成像大小的分界点物像异侧倒立放大虚像幻灯机、电影、投影仪-物像
3、异侧u=f-不成像强光聚焦手探照灯成像虚实的分界点-fuvu正立放大实像放大镜实像在物体同侧实像在物体然后物像同侧1在“探究凸透镜的成像规律”实验中：（1）如图1所示，可知该凸透镜的焦距为_cm；（2）如图2所示，应将光屏向_（选填“上”或“下”）调整，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，其目的是_；（3）当烛焰距离凸透镜25cm时，联通光屏使光屏上成倒立、_的虚像，生活中的_就是借助这个原理制成的；（4）接出来将蜡烛向凸透镜方向联通，若在光屏上能够得到清晰的像，应将光屏_凸透镜（选填“靠近“或“远离”）2.如图所示，是探究凸透镜成像规律的实验装置，烛焰、透镜和光中心大
4、致在，当凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时，光屏上得到_、_的虚像；若撤掉光屏，简略说明观察该像的方式3小明朋友在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜：（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，联通光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为_cm（2）正确安装调节好实验装置后，小明朋友进一步实验，当把烛焰置于凸透镜25cm处时，在凸透镜另左侧前后联通光屏，会在光屏上得到一个倒立_（选填“放大”或“缩小”）的清晰的虚像（3）应用（2）中描述的凸透镜成像原理，可以制成_（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）（4）当烛
5、焰通过凸透镜在光屏上成一虚像时，小明用不透明的纸堵住透镜下半部份，则光屏上所成的像_（选填“完整”或“不完整”）4某同事用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律探究过程上将观察到的现象和检测的数据记录在下表中，请解答下述问题：（1）该凸透镜的焦距是_cm（2）在表中填出实验序号2、4中像的性质和实验序号4中像距的大小实验序号物距/cm像距/cm像的性质1206.7倒立缩小的虚像2157.倒立等大的虚像47.554/正立放大的实像5.用焦距10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示（凸透镜的位置固定不动）（1）为了易于观察实验现象，实验环境应当_（选填“较
6、亮”或“较暗”）一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐步变短，则光屏上烛焰的像也将逐步向_联通（2）记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质倒立、等大的虚像315倒立、放大的虚像46无正立、放大的实像请按照实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用_（3）若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布盖住凸透镜的下小半部份，则所成的烛焰的像为_（选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”）（4）晓红在晚上9：00借助太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离
7、，直到地面上出现一个最小的亮点，她觉得此点就是凸透镜的焦点你觉得她这些活动过程存在的问题是：_6在“探究凸透镜成像规律”的实验中（1）实验装置正确安装并调节后，小芳朋友某次实验情境如图所示，此时她在光屏上见到了烛焰清晰的像，生活中的_就是借助这一原理制成的（2）实验过程中，假如用不透明的硬纸板档住凸透镜的上半部份，则光屏上的像_A只出现烛焰像的上半部份B只出现烛焰像的下半部份C出现烛焰完整的像，但像更小了D像一直是完整的，且大小不变，只是变暗了（3）假如保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏往右移一小段距离后，
8、要想在光屏上再度得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个_（选填“近视墨镜”或“远视墨镜”）（4）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断减短，造成光屏上的像向下联通，为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方式：_7在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某同事的实验如图甲所示：（1）要使蜡烛的像成在光屏的中央，应将光屏向_（选填“上”或“下”）调整（2）若此凸透镜的焦距为10cm，蜡烛置于距离凸透镜15cm处，调节另左侧光屏的位置可得到烛焰清晰、倒立、_（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的_（选填“实”或“虚”）像；（3）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成LE
9、D灯、光屏换成带有方格的光屏，如图乙所示蜡烛换成LED灯的优点是_光屏换成带有方格光屏的优点是_8在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm（1）调整实验器材，使烛焰和光屏的中心坐落凸透镜的主光轴上，如图所示，这样调整的目的是为了_；（2）把燃起的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时，需将光屏向_（选填“左”或“右”）联通能够在光屏上成清晰、倒立、_的虚像；_就是借助这一成像规律工作的；（3）完成实验后，继续模拟近视镜的缺陷，给透镜戴上斜视墨镜，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成一个清晰的像；取下斜视墨镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，为使光屏上再度得到清晰的像，应将光屏_（
10、选填“远离”或“靠近”）透镜9.依据人眼视物的原理，某同事想探究“凸透镜的焦距与长度的关系”，他推测凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关他自制了一个口径不变的“水凸透镜”，通过注射器向“水凸透镜”中注水或向外抽水，改变“水凸透镜”的长度实验装置如图所示（1）将平行光源、“水凸透镜”和光屏置于光具座上，调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一_上（2）实验中，“水凸透镜”的长度变化不宜过大，且长度难以检测凸透镜成像规律实验目的，可以通过注射器内水的容积间接反映“水凸透镜”的长度画出记录实验数据的表格，表格中要有必要的信息（3）实验中，调整好“水凸透镜”的长度，使平行光源发出平行光，联通光屏找到焦点，检测出“
11、水凸透镜”的焦距请具体说明联通光屏找到焦点的实验操作：_11某同事用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示（1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向_（填“上”或“下”）调节（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜20cm时，联通光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是_cm（3）当烛焰距凸透镜35cm时，联通光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、_的虚像，日常生活中借助这一原理制成的光学仪器是_（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏_（填“靠近”或“远离”）透镜，直到得
12、到清晰的像（4）实验中如何操作，能够在光屏上得到最清晰的像？_11.如图所示的甲、乙两图分别是“探究平面镜成像特性”和“探究凸透镜成像规律”的实验装置（1）在“探究平面镜成像特性”的实验中，将燃起的蜡烛A整立在玻璃板上面，再拿一支跟它完全相同的未燃起的蜡烛B在玻璃板后边联通，直至看起来它跟蜡烛A的像完全重合，这样操作的目的是为了_，同时也证明了像与物体的大小相等（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，调整蜡烛、透镜和光屏到图乙所示位置时，光屏上出现清晰的烛焰的像，此时甲、乙两图中平面镜与凸透镜所成像的不同点是_，此时保持凸透镜位置不动，将蜡烛渐渐向凸透镜的焦点紧靠，要想在光屏上观察到清晰的烛焰
13、的像，则光屏应从图乙的位置向_（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向联通，所成像的大小将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）答案：1.（1）10（2）下，使像成在光屏的中央（3）缩小，拍照机（4）远离2.（1）同一高度上（2）倒立，放大（3）耳朵在光屏原先位置左侧某一区域向左看3.(1)10(2)缩小（3）拍照机（4）完整4.（1）5cm(2)倒立缩小的虚像凸透镜成像规律实验目的，15cm,倒立放大的虚像5.（1）较暗，向下（2）倒立缩小虚像30放大镜（3）照度稍暗的完整像（4）
14、0;凸透镜没有正对着太阳光6.（1）拍照机（2）D（3）弱视墨镜（4）将蜡烛向下调节（或将凸透镜向上调节或将光屏向下调节）7.（1）下（2）放大，实（3）实验现象更显著，以便比较像的大小8.(1)像成在光屏中央（2）左，缩小，拍照机（3）远离9.(1)高度（2）（3）将光屏从离凸透镜较近的地方，顺着光具座，向远离凸透镜的方向联通，观察光屏上的光斑，直至这个光斑最小最亮，之后停止联通。10.（1）上（2）10（3）缩小，拍照机，远离（4）调节光屏到某一位置，将光屏紧靠或远离凸透镜时，像就会变模糊，此岁月屏上的像最清晰。11.（1）确定像的位置（2）平面镜成正立、等大的实像，凸透镜成倒立、缩小的虚像；远离；变大。5