實(shí)驗(yàn)五、探究凸透鏡成像規(guī)律

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?

觀察凸透鏡成各種像的條件和規(guī)律

【實(shí)驗(yàn)器材】：

凸透鏡、光具座、蠟燭、光屏、火柴

【實(shí)驗(yàn)步驟】:

①共軸調(diào)節(jié)，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上。點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致

在同一高度。

②把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，使〃>2/,移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀察這個(gè)像是倒立

的還是正立的，是放大的還是縮小。測(cè)量像距和物距。

③把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離等于2/,移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。

觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。測(cè)量像距和物距。

④把蠟燭再靠近凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離在移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的

燭焰的像。觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。測(cè)量像距和物距。

⑤把蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡，讓蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)上，移動(dòng)光屏，看是否能夠成像

⑥把蠟燭移動(dòng)到凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，移動(dòng)光屏，在光屏上還能看到燭焰的像嗎？

⑦表格：透鏡焦距f=cm

像的性質(zhì)

物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像距v/cm

實(shí)虛大小正倒

u>2/

w=2/

2f>u>f

?=/

“V/

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】:

像的性質(zhì)

物距像距應(yīng)用

倒、正放、縮虛、實(shí)

u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)

f<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f幻燈機(jī)

u<f正立放大虛象不考慮放大鏡

【考點(diǎn)方向】：

1、測(cè)量凸透鏡的焦距：利用粗測(cè)凸透鏡的焦距。（實(shí)驗(yàn)室提供的凸透鏡的焦距有5cm、10cm

和30cm,我們所選的透鏡最好在10cm—20cm之間，太大或太小都不方便）。其中利用太陽(yáng)光來(lái)尋找焦點(diǎn)時(shí)

一定要：。

2、操作過(guò)程中，應(yīng)固定好蠟燭、凸透鏡，然后移動(dòng)光屏，直到在光屏上得到一個(gè)像為止，讀出物距

與像距的大小。

3、當(dāng)物距小于焦距時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上也找不到物體的像。此時(shí)應(yīng)________「

4、光屏上沒有像原因：

①____________________________;

②O

③O

④___________________________

5、若像成在光屏左上角，可將①：②o

6、實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭，使、、大致在,目的

是：_____________________________「實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)蠟燭的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中

心，該如何操作：①②③__________________。_

7、燃燒的蠟燭不斷變短，光屏上的像，為使像呈在光屏中央，應(yīng)該

將_________________________________________

8、用不透明紙帶把透鏡上半部分遮擋住，光屏上的像。

【創(chuàng)新母題】：：在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡焦距為10cm,蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖所示。

左右

（I）在組裝器材時(shí)，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在

上，這樣做的目的是：。

（2）圖中光屏上呈一清晰的像，該像是倒立、（選填"放大“、“等大”或“縮小”）的實(shí)像

（3）圖中固定蠟燭位置不變，將透鏡移到60cm刻度線處，要在光屏上再次看到清晰的像，應(yīng)將光屏向

（選填“左”或“右”）移動(dòng)，此時(shí)光屏上成、的像。

（4）圖中固定透鏡位置不變，將蠟燭移到45cm刻度線處，移動(dòng)光屏（選填“能”或“不能”，下同）

承接到像，把光屏放在蠟燭的左側(cè)，移動(dòng)光屏承接到像。

（5）圖中將一個(gè)眼鏡片放在透鏡和燭焰之間，光屏上的像變模糊了，將光屏向左移動(dòng)，光屏上再次呈現(xiàn)清

晰的像，該眼鏡片是（選填”近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡的鏡片，該鏡片對(duì)光線具有作用。

（6）實(shí)驗(yàn)中，蠟燭燃燒一段時(shí)間后變得越來(lái)越短，那么在光屏上看到的像會(huì)________（選填”上移/不動(dòng)/下

移”），若讓像回到光屏中央位置，你的操作是：..

（7）如果在如圖所示位置時(shí)，用一不透明紙帶把透鏡上半部分遮擋住，那么看到的像會(huì)如何變化

（選填“像部分消失/像完整不變/像完整變暗”）；

練習(xí)1：（2019?南京）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。圖中中?束平行光射向凸透鏡，

光屏上得到一個(gè)最小、最鳧的光斑（未畫出）。

（1）圖乙中燭焰在光屏上恰好成一清晰的像（未畫出），則該像是倒立、的實(shí)像。

（2）若在圖乙中將凸透鏡移到55cm刻度線處，則將光屏移動(dòng)到cm刻度線處，可以再次看到清

晰的像。

（3）若在圖乙中燭焰和凸透鏡之間放一近視眼鏡的鏡片，則將光屏向（選填“左”或“右”，下

一成像原理工作的；

（2）在光屏上得到清晰的像后，小聰取下自己的近視眼鏡放在燭焰和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模

糊，為了再次在光屏上得到燭焰清晰的像，可保持蠟燭和凸透鏡位置不變，將光屏（選填“遠(yuǎn)離”或“靠

近凸透鏡移動(dòng)到適當(dāng)位置；

（3）蠟燭隨著燃燒而變短，為了使像仍能成在光屏中央，這時(shí)最合理的調(diào)整是。

A.只需將凸透鏡向下移動(dòng)一些

B.只需將光屏向上移動(dòng)一些

C、將凸透鏡和光屏都向下移動(dòng)一些

D.以上方法都可以

練習(xí)4：（2019?武漢）某同學(xué)為進(jìn)一步了解“視力矯正”的原理，利用探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置做了實(shí)驗(yàn)。

他正發(fā)光體和凸透鏡之間放置不同類型的眼鏡片，觀察到了如下現(xiàn)象。

（1）將近視眼鏡片放在發(fā)光體與凸透鏡之間，光屏上原來(lái)清晰H勺像變模糊了；使光屏遠(yuǎn)離透鏡，又能在光

屏上看到發(fā)光體清嘶的像。這說(shuō)明近視眼鏡對(duì)光線有—作用，它應(yīng)該是—透鏡。由此可知，在近視眼得到

矯正之前，物體的像成在視網(wǎng)膜的—（填“前方”或“后方”）。

（2）取下近視眼鏡片，重新調(diào)整光屏的位置，使它上面的像再次變得清晰，然后將另一個(gè)鏡片放在發(fā)光體

和凸透鏡之間，光屏上原來(lái)清晰的像又變模糊了，再使光屏靠近透鏡，又可以在光屏上看到發(fā)光體清晰的

像。這說(shuō)明戴上這個(gè)眼睛可以矯正_眼。

練習(xí)5：（2019?營(yíng)口）小明利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實(shí)驗(yàn)器材探究“凸透鏡成像的規(guī)律：

（1）小明通過(guò)圖甲的實(shí)驗(yàn)操作，確定了該凸透鏡的焦距。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把凸透鏡固定在光具座50cm

刻度線處。

（2）小明將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，如圖乙所示，移動(dòng)光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，

則該像是倒立、的實(shí)像。

（3）小明又將蠟燭移至光具座上25cm刻度線處，為在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向（選

填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)，應(yīng)用這一成像特點(diǎn)可制成的光學(xué)儀器是:此時(shí)小明把自己

的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，若要在光屏上再次成清晰的像，則需要將光屏向（選填“靠近”

或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)。

（4）小明將蠟燭移至光具座上40cm刻度線處，移動(dòng)光屏，發(fā)現(xiàn)不能在光屏上得到像，為了觀察此時(shí)成像

特點(diǎn)，請(qǐng)你寫出接下來(lái)的操作是：；小明將蠟燭繼續(xù)靠近透鏡，看到的像將

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

練習(xí)6：（2019?齊齊哈爾）小偉用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“凸透鏡成像的規(guī)律”，所用凸透鏡的焦距為

10cm

廠底座《[父G°g&LL

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甲乙

（1）小偉在組裝器材時(shí)，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在

同一水平直線上，這樣做的目的是：..

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，凸透鏡始終固定在光具座50cm刻度線處。當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可

在光屏上得到一個(gè)倒立、的實(shí)像（選填“放大”、“等大”或“縮小”）。

（3）接下來(lái)小偉將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一段距高，為了能在光屏上再次看到燭焰清晰的像，他應(yīng)將

光屏向透鏡方向移動(dòng)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）此時(shí)的像與步驟（2）中的像相比，大小將變o

（4）如圖乙所示，小偉將蠟燭固定在光具座10cm刻度線處，移動(dòng)光屏，再次得到燭焰清晰的像，利用該

成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是（選填“放大鏡"投影儀''或"照相機(jī)”）。小偉發(fā)現(xiàn)，隨著蠟燭燃燒變短，

燭焰在光屏上的像會(huì)向移動(dòng)。

練習(xí)7：（2018?徐州）如圖所示，在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中。

（I）組裝調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，要使?fàn)T焰和的中心位于凸透鏡的主光軸上。

（2）實(shí)驗(yàn)所用凸透鏡的焦距為20cm,若燭焰在凸透鏡前30cm處，則可在凸透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)。

A.倒立、放大的實(shí)像B.倒立、縮小的實(shí)像

C.正立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像

（3）接下來(lái)，保持燭焰和凸透鏡的位置不變，換一個(gè)焦距小一些的凸透鏡，則所成像的大小比剛才的

像o

（4）如果要估測(cè)題（3）中凸透鏡的焦距，可以讓燭焰距離凸透鏡,此時(shí)像距就近似等于焦距。

練習(xí)8：（2018?欽州）小明用一個(gè)焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律，實(shí)驗(yàn)如下：

FFHHE

______ABCD

甲.乙丙丁

（1）實(shí)驗(yàn)前，讓平行光束垂直鏡面射入倒扣的燒杯中（如圖甲），從煙霧中可以觀察到凸透鏡對(duì)光有

（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用。

（2）探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡與光屏中心在上。

（3）當(dāng)裝置如圖乙所示時(shí)，燭焰在光屏上成清晰的像是倒立的、、的實(shí)像，那么光屏離凸透鏡的

距離可能是（填序號(hào)）

A.26cmC.6cm

（4）實(shí)驗(yàn)中蠟燭在原來(lái)的位置越燒越短，則像在光屏上的位置會(huì)（選填“往下移”、“不變”或“往上

移”）

（5）若將印有字母“F”的紙片（圖丙）放在離凸透鏡6cm的地方，我們能看到的清晰的像是圖丁中的—（請(qǐng)

填序號(hào)）。

練習(xí)9：（2018?濱州）小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。

（1）前面學(xué)過(guò)，物體離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn)，成縮小的實(shí)像：物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實(shí)像;

物體離放大鏡比較近，成放大，正立的虛像，據(jù)此小明提出的問(wèn)題是：像的虛實(shí)、大小、正倒跟有

什么關(guān)系？

（2）如圖甲，小明讓平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距戶cm。

（3）小明所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，若將凸透鏡放在光具座刻度5（）cm位置處不變，把蠟燭放在刻度10cm

處，利用此時(shí)凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是（選填“照相機(jī)”、“放大鏡”或“投影儀”）

（4）如圖丙所示是小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成實(shí)像時(shí)的像距I，和物距〃關(guān)系的圖像，由圖像可知成實(shí)像

時(shí)物距逐漸減小，像距逐漸.當(dāng)〃>2/時(shí)，物體移動(dòng)速度_______（選填“大于”、"小于”、或“等于"）像

移動(dòng)的速度。當(dāng)時(shí)，物體移動(dòng)速度_______（選填“大于”、“小于”、或“等于”）像移動(dòng)的速度。

練習(xí)10：（2019?鶴崗）某小組用一焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：

①如圖所示，將光具座上點(diǎn)燃蠟燭的燭焰、凸透鏡、光屏三者中心調(diào)節(jié)到同一高度的目的

是。

②保持凸透鏡位置不變，把蠟燭移動(dòng)到A