六、学生实验：探究凸透镜成像.doc

光学学案 第八章 光学重点实验专题 学校:_ 班级：_ 姓名：_【学习目标】1回顾熟练掌握凸透镜、平面镜成像特点的知识点.2会把凸透镜成像、平面镜成像特点的知识与实际生活相联系。3. 会用控制变量法解决提出的问题。4. 激情参与，合作学习，我成功，我快乐。【知识梳理】1.凸透镜成像规律表格物距（u）像距（v） 像的性质光屏能否接收像物像与镜位置应用或用途正倒大小虚实1U2f2U=2f3fu2f4U=f5Uf【针对训练一】1. 小兰利用图22所示的装置做实验研究凸透镜成像规律。设u为烛焰至透镜的距离，v为cm 0 50 100 90 80 70 60 40 30 20 10 uv光屏上得到最清晰的像时，光屏至透镜的距离。小兰调整u，测量相对应的v，部分实验数据如下表所示。根据表中数据可知u/cm6030201513v/cm1215203045 （1）此凸透镜的焦距f=_cm。 （2）如果u=16cm，光屏上能得到烛焰的_的像。（选填“放大”或“缩小”） （3）设想光具座足够长，u足够大，则v的值接近_cm。（选填“0”、“5”或“10”） （4）若透镜的下半部以黑布遮住，则看到烛焰的像会变_。 （选填“亮”或“暗”） 2.用如图所示装置模拟人眼成像情况，此时烛焰在光屏上成清晰的像。（1）实验时，应使烛焰、凸透镜和 的中心位于同一高度上；（2）图中物距u应满足的条件是u 2f (填“=”、“”或“”）；（3）当蜡烛远离凸透镜时，烛焰的像将_（填“靠近”或“远离”）凸透镜。3.小亮利用如图16所示的装置和平行光源，做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）由于凸透镜的焦距未知，于是他将凸透镜放在光具座50cm刻度线处，将蜡烛换成平行光源，用平行于主光轴的光照射凸透镜，当光屏移动到光具座60cm刻度线处时，看到光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距_cm。（2）他保持凸透镜的位置不变，用蜡烛换掉平行光源，将点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度线处，向右移动光屏，在光屏上得到一个倒立、_（选填“放大”或 “缩小”）的清晰实像。这个实验现象可以说明_（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点。 4实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个。小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”。小华的主要实验步骤如下：将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度。用刻度尺测出发光物体A的高度，并记录在表格中。将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。将焦距为5cm的凸透镜固定在光具座中央，仿照步骤、将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。根据以上叙述，回答下列问题：（1）小华的探究过程中存在的问题： 。（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。5小军制作了一个焦距可调节的水透镜：如图24甲所示，在一个圆环支架上安装一个进出水口，在圆环支架的两侧密封上透明的橡皮膜，用注射器通过软管连接进出水口向圆环与橡皮膜所围成的空间内注水，使其呈中间厚边缘薄的形状，便制成了一个焦距可调节的水透镜，如图24乙所示。当向水透镜中增加水量时，水透镜凸起程度增加，其焦距变小；当从水透镜中抽出少量的水时，水透镜凸起程度减小，其焦距变大。小军将制好的水透镜、蜡烛和光屏安装在水平光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰中心、水透镜中心和光屏中心在同一高度，之后将水透镜的位置固定，调节蜡烛和光屏的位置，在光屏上观察到与烛焰等大的清晰的像，如图25所示。在水透镜中水量适当增加或减少后，仅通过左右移动蜡烛或仅通过左右移动光屏的方法，光屏上仍能呈现出烛焰清晰的像。请对上述调节中使光屏上仍能成烛焰清晰像的所有可能的成像情景，分别说明应将蜡烛或光屏向哪个方向调节左右0102030405060708090100cm图25水透镜注射器甲乙图24进出水口橡皮膜水透镜注射器【知识梳理】2平面镜成像特点:【针对训练二】1在做“探究平面镜成像特点”的实验时，如图所示。（1）实验时，选棋子A为物体，选择薄玻璃板做平面镜而不用镜子，其目的是为了能在A棋子这一侧看到 （选填“A的像”或“棋子B”），便于确定像的位置。（2）在实验过程中，将棋子A放在玻璃板的一侧，棋子B放在玻璃板的另一侧。一边移动棋子B，一边用眼睛 （选填“透过玻璃板”或“直接”）观察B，直至B与A的像完全重合时停止移动棋子B。（3）取下棋子B，在棋子B的位置平行于玻璃板竖直放一张白纸，发现白纸上并不能直接看到棋子A的像，可知平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像。白纸蜡烛A蜡烛B平板玻璃支架2.小丽利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。请按要求回答下列问题：（1）实验中，使用薄透明平板玻璃代替平面镜，这样做 的目的是 。（2）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖直放置一块薄透 明平板玻璃，把蜡烛A放在平板玻璃的前面，再拿一支外形与A相同的蜡烛B放在平板玻璃后面移动，透过平板玻璃观察直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像_,此位置即为像的位置。（3）蜡烛A经平板玻璃所成的像是 像（选填“虚”或“实”）。（4）将蜡烛A向靠近平板玻璃的方向移动时，像的大小 。3.实验桌上有如图20所示的实验装置（其中的透明玻璃为平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子6个，3个为红色，3个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关”。小军的主要实验步骤如下：将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据。 白纸透明玻璃支架在两个叠放的红棋子上增加一个红棋子，在平面镜后面改变三个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，三个绿棋子与三个红棋子的像均完全重合，并记录实验数据。 请根据以上叙述回答下列问题：（1）小军计划探究的问题中的自变量是 ；（2）小军探究过程中存在的问题是 ；（3）针对小军计划探究的问题，在实验步骤中，应采取的正确方法是 。4.利用如图所示装置探究“平面镜成像特点”。实验时应选较薄的玻璃板竖直放置在图16 水平桌面上。（1） 点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物 ；（2）将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是 像；（3）用方格纸替代白纸，更方便探究像与物 的关系。5.小红利用如图所示的实验器材，探究平面镜成像的特点。其中A、B是两段完全相同的蜡烛，C是平整的白纸，E是薄透明玻璃板。小红将白纸铺在水平桌面上，点燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛A的像A。（1）小红选择透明玻璃板代替平面镜进行实验，其目的是便于 。（2）实验中，小红在玻璃板后无论怎样移动蜡烛B，蜡烛B始终不能与蜡烛A的像A完全重合，造成这种情况的原因可能是 ；（3）调整后，在她将蜡烛A向玻璃板移动的过程中，蜡烛的像的大小将 。（选填：“变大”、“不变” 或“变小”）6题平面镜E光屏DACB蜡烛薄玻璃板F厚玻璃板G5题白纸C蜡烛A蜡烛B薄透明玻璃板E支架6.在验证“平面镜成像特点”的实验中，实验桌上有如图所示的器材。（1）