凸透鏡成像裝置的創新設計

㈠ 用蠟燭,凸透鏡和光屏研究凸透鏡成像規律的實驗裝置,其中還需要進行調整的是調整

1、導軌調整水平
2、蠟燭,和凸透鏡的中心在一條水平線上
3、調整蠟燭 凸透鏡間距離 確定物距 調整光屏 確定像距

㈡ 如何利用探究凸透鏡成像規律的裝置模擬近視眼看遠處物體模糊的情景的操作過程

產生近視眼的原因是晶狀體太厚，折光能力太強，來自遠處的光會聚在視網膜前，達到視網膜時不是一點而是模糊的光斑。 利用凸透鏡成像規律實驗裝置模擬眼睛過程：1.將蠟燭，焦距比較大的凸透鏡，光屏依次安裝在光具座，調節它們的位置，光屏上成清晰的像。2.換另外一個比較厚（焦距較小）的凸透鏡，（不改變蠟燭，凸透鏡，光屏的位置），光屏上不能看到蠟燭的像只看到光斑，把光屏往前移動才看到蠟燭的像，這表明像成在光屏前面，這個跟近視眼的產生原因一樣的

㈢ 怎樣做凸透鏡成像的實驗

提出問題：

凸透鏡成像，像的大小、正倒、虛實跟物距有什麼關系？

設計並進行實驗：

實驗器材：帶刻度的光具座、蠟燭、光屏、透鏡（焦距在10~20cm之間）、刻度尺。見實驗裝置圖。

實驗步驟：

（1）先測出透鏡的焦距：讓凸透鏡在陽光下來回移動，找著最小、最亮的點，用刻度尺量出亮點與凸透鏡的距離，這就是這個凸透鏡的焦距。

（2）實驗探討像的大小、正倒、虛實跟物距的關系：

[方案一]

①把透鏡放在光具座標尺中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的標尺上用粉筆標出等於焦距和2倍焦距的位置。

②點燃蠟燭，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。

③把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上，調整光屏到透鏡的距離，使燭焰在屏上成一個清晰的像，觀察像的大小、正倒，測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離。把數據記錄在表格中。

④繼續把蠟燭向凸透鏡靠近，觀察像的變化是放大還是縮小，是正立還是倒立，蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離測出，將數據記錄在表格中。

⑤當蠟燭到一定位置上時，光屏沒有像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像，把蠟燭與凸透鏡、像與凸透鏡的距離，像是放大還是縮小的，像的正倒，填入表格中。

[方案二]

①把透鏡放在桌子中央，把蠟燭、光屏放在其兩側，刻度尺放在桌子上，如課本圖3.3—2所示。

②點燃蠟燭，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。

③移動蠟燭，調整光屏到透鏡的距離，使燭焰在屏上成一個清晰的像，觀察像的大小、正倒、測出蠟燭與凸透鏡、光屏與凸透鏡的距離。把數據記入表格。

④繼續把蠟燭向凸透鏡靠近，觀察像的變化，是放大、等大還是縮小，是正立還是倒立，將蠟燭與凸透鏡的距離，光屏與凸透鏡的距離數據記入表格。

⑤當蠟燭移到透鏡的焦點時，在光屏上看不到蠟燭的像，繼續把蠟燭向凸透鏡靠近，這時在光屏上看不到蠟燭的像，拿去光屏，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像。把蠟燭與凸透鏡的距離，像與凸透鏡的距離，像是放大還是縮小、正立還是倒立的填入表格。

分析和結論：

［1］當把蠟燭放在2倍焦距以外的位置，像在凸透鏡的另一側，成倒立、縮小的實像。像與凸透鏡的距離在1倍焦距和2倍焦距之間。

［2］當把蠟燭放在2倍焦距的位置，像在凸透鏡的另一側，像的大小與物體大小相等、倒立的實像。像與凸透鏡的距離也等於2倍焦距。

［3］當把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間的位置時，像在凸透鏡的另一側，成倒立放大的實像，像與凸透鏡的距離大於2倍焦距。

［4］當把蠟燭放在1倍焦距的位置時，光屏上不成像。

［5］當把蠟燭放在1倍焦距之內，光屏上不成像；在光屏端可以發現：像與蠟燭在凸透鏡同側，成正立、放大的虛像。

△將以上結論表格化，以便於記憶和理解：（見實驗記錄表格）

△將以上結論簡單化，以便於記憶和理解：

u>2f，f<v<2f，成倒立縮小的實像，像物異側；

u=2f，v=2f，成倒立等大的實像，像物異側；

f<u<2f，v>2f，成倒立放大的實像，像物異側；

u=f，不成像

u<f，v>u，成正立放大的虛像，像物同側。

附實驗裝置圖和記錄表格如下：

㈣ 如圖所示，為「探究凸透鏡成像規律」的實驗裝置．（1）點燃蠟燭後，無論怎麼樣移動光屏，光屏上總是得不

㈤ 小寧在探究「凸透鏡成像規律」實驗中，對課本的實驗裝置進行了改進．（1）他不用蠟燭，而用由幾個發光二

（1）同時蠟燭燃燒有火焰，不如發光二極體安全．火焰在有風的時候會晃動，同時專蠟燭會越燒屬越短，而二極體不會．
因此發光二極體比燭焰的亮度更大、更環保，更容易看出倒立實像不僅是上下相反、而且是左右相反；所成的像不會晃動；更加穩定．
（2）由圖可知，物距大於像距，此時成倒立縮小的實像；
發光二極體的位置偏上，因此光屏上承接的像偏下，要想讓像成在光屏的中央，為使像呈在光屏中央，可將凸透鏡向上調整．
（3）調整高度後進行試驗，他發現當發光體向凸透鏡方向移動過程中，物距減小，像距增大，則光屏應 遠離凸透鏡才能得到清晰的像，且像越來越 大，當發光體在 焦點或焦點以內位置時，無論怎樣移動光屏，光屏上都得不到發光體的像．
（4）由表格中數據可知，物距一定，凸透鏡的焦距在增大，成像的像距也在增大．
根據凸透鏡成像的規律，在換用焦距更大的凸透鏡時，其實是減小了物距，所以像距增大，成的像也會更大．
故答案為：（1）發光二極體比燭焰的亮度更大、更環保；（2）縮小；下方；上；（3）遠離；大；焦點或焦點以內；（4）越大；越大．

㈥ 凸透鏡成像規律的裝置

在光具座上研究凸透鏡成像的規律時，從左至右依次放置（蠟燭），（凸透鏡），（光屏）。為了使蠟燭的像成在光屏中間，要調節凸透鏡中心和光屏中心與（燭焰）中心大致在（同一高度）。

㈦ 如圖是探究凸透鏡成像的規律實驗裝置示意圖

凸透鏡的焦距是20cm，要使凸透鏡成正立、放大的虛像，燭焰到凸透鏡的距離小於專20cm，物像在凸透鏡的同側，屬眼睛要在燭焰的另一側，通過凸透鏡觀察到正立、放大的虛像．
由圖可知，A選項中燭焰到凸透鏡的距離小於20cm，但眼睛要在燭焰的另一側，故A錯誤；
B選項中燭焰到凸透鏡的距離小於20cm，物像在凸透鏡的同側，眼睛要在燭焰的另一側，通過凸透鏡觀察到正立、放大的虛像．B符合題意．
C選項中燭焰到凸透鏡的距離小於20cm，但眼睛和燭焰在同一側了，故C錯誤；
D選項中燭焰到凸透鏡的距離是30cm，大於20cm，故D錯誤．
故選B．

㈧ 在「研究凸透鏡成像的規律」的試驗中，請你設計一個測量凸透鏡焦距簡易實驗方案，寫出實驗步驟。

測量凸透鏡焦距簡易實驗方案——2倍焦距法
設計並進行實驗：
實驗器材：帶刻度的光具座、蠟燭、光屏、透鏡（焦距在10~20 cm之間）、刻度尺。見實驗裝置圖。
實驗步驟：
（1）把透鏡放在光具座標尺中央。
（2）點燃蠟燭，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。
（3）把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上，來回移動蠟燭和光屏，使燭焰在屏上成一個清晰的倒立的、等大的實像；
（4）用刻度尺測出燈泡或光屏到凸透鏡中心的距離u或v，則f=u/2=v/2。重復以上實驗2次，求3次測得距離的平均值，即為此凸透鏡的焦距。
（5）數據處理：f = f平均=(f1+f2+f3)/3

附實驗裝置圖：

㈨ 小捷小組在「探究凸透鏡成像規律」實驗中，對課本的實驗裝置進行了改進，用了9個紅色的發光二極體按「F」

（）發光二極體比燭焰的亮度更大、更環保，更容易看出倒立實像不僅是上下相反、而且是左右相反．
同時蠟燭燃燒有火焰，不如發光二極體安全．
火焰在有風的時候會晃動，同時蠟燭會越燒越短，而二極體不會．
（2）①為了確定凸透鏡的焦距，首先要找到凸透鏡的焦距，所以將凸透鏡正對太陽光，再把光屏放在另一側，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現一個最小、最亮的點，便為焦點．焦點到凸透鏡中心的距離為10cm，所以此凸透鏡的焦距為10cm．
②從「小明將蠟燭由距透鏡90cm處移至距透鏡120cm處的過程中，在光屏上所成的像與透鏡間的距離均約為5cm」，可知當物體到凸透鏡的距離遠遠大於二倍焦距時，像距稍大於焦距，所以透鏡的焦距約為5cm；
（3）將蠟燭移至光具座10cm處，物距u=40cm＞2f，則成倒立縮小的實像；
如果將光源再遠離凸透鏡一些，則物距變大，像距應變小，將光屏向凸透鏡靠近，即向左移動，直到光屏上出現清晰的實像；
（4）如果將光源移至10cm處，此時物距u=10cm=f．
根據凸透鏡成像的規律，光屏上將出現一個圓形光斑．
故答案為：
（1）光源較穩定（或便於比較像的大小或便於確定成像的情況等）；
（2）亮點；10；
（3）A；左；照相機；
（4）C．