《探究凸透镜成像规律》实验报告.docx
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《探究凸透镜成像规律》实验报告
《探究凸透镜成像规律》实验报告
实验11：
测定凸透镜的焦距
1．光具座放好在桌面上,从左往右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，并调节好烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度.2．点燃蜡烛,把蜡烛移到光具座最左端,光屏移到光具座最右端，再把凸透镜往光屏方向移动，直到在光屏上得到一个最小最亮的亮点，即为焦点，并测出焦点到凸透镜中心的距离为焦距，记为f。
本实验中测得凸透镜的焦距f=
cm实验22：
探究五种情况下凸透镜的成像规律
1．把凸透镜移到光具座中间，并移动蜡烛和光屏。
（1）把蜡烛移到两倍焦距之外，移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，并记录物距、像距和成像的性质。
（2）把蜡烛移到两倍焦距处，移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，并记录物距、像距和成像的性质。
（3）把蜡烛移到两倍焦距和一倍焦距之间，移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，并记录物距、像距和成像的性质。
（4）把蜡烛移到焦点处，移动光屏位置，试试能否找到一个清晰的象，如果不能，则观察光屏移动时，光屏上的光斑大小是否变化（是不是正好和凸透镜的面积等大）。
（5）把蜡烛移到一倍焦距之内，移动光屏位置，试试能否找到一个清晰的象，如果不能，则拿掉光屏，直接用眼睛代替光屏，从光屏一则，对着凸透镜看，能否找到一个象，记录物距、像距和成像的性质。
2．设计表格,根据实验数据填写下表内容（实验中凸透镜的焦距f=
cm）
实验序号物距u物距范围成像性质像距v像距范围实际应用正倒大小虚实①
U＞2f
②
①
U=2f
V=2f无①
2f＞U＞f
②
①
U=f不成像一束平行光①
U＜f
②
3.实验结论：
（1）实像是_________（能/不能）在光屏上呈现的像，它是由实际光线____________而成的。
虚像是____（能/不能）在光屏上呈现的像，它是由实际光线___________________而成的。
（2）从实验数据分析可知：
u=f处是__________________________________________的分界点；u=2f处是________________________________________________的分界点。
实验33：
探究物距变化引起像距及像的变化规律
（1）把蜡烛移到两倍焦距之外，移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，然后将蜡烛缓缓靠近透镜（使u变小）到另一个位置，移动光屏直到上再次出现清晰的像，观察像距及像的大小变化情况。
（2）把蜡烛移到两倍焦距和一倍焦距之间，移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，然后将蜡烛缓缓远离透镜（使u变大）到另一个位置，移动光屏直到上再次出现清晰的像，观察像距及像的大小变化情况。
实验结论：
（3）通过凸透镜（放大镜）观察近处的物体时，若适当增大凸透镜（放大镜）与物体间的距离，你看到的像是增大还是缩小？
实验结论：
实验44：
探究用不透明挡板挡住凸透镜一半时，光屏上的像会怎样变化？
把蜡烛移到两倍焦距和一倍焦距之间（或把蜡烛移到两倍焦距之外），移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，然后用一个不透明的挡板遮挡凸透镜，观察像的性质是否变化？
像的亮度有无变化？
实验结论：
【友情提醒】
1．移动蜡烛时小心点，不要烫伤，不要把蜡烛油滴到光具座上，以免影响下次实验。
2．实验完成一个步骤，马上记录数据。
以免遗忘。
3．实验完毕，整理实验器材。
实验分析数据，得出结论，交流探讨。
【实验思考】
1.在探究凸透镜成像规律实验中，应该注意
（1）_____________________________
（2）________________________________________________________________________。
2.在《探究凸透镜成像规律》活动中，放置好蜡烛和凸透镜后，无论怎样移动光屏，在光屏上总找不到像，原因可能有哪些？
答：
原因一：
______________________________________________________________，原因二：
_____________________________________________________________________。
3.在《探究凸透镜成像规律》实验中，我们发现了如下规律：
①实像总是______立的，虚像总是______立的。
②当物体置于焦点以外时，物距u增大，则像距v_________，像也___________。
如：
保持凸透镜位置不动，要使光屏上的像变小，则要将蜡烛向_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，同时将光屏向_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
4.如果凸透镜破成两半了，选用其中一块，还能观察到成像情况吗？
5.实验过程中，如果有一只苍蝇吸在凸透镜中央，你认为还能完成实验吗？
6.测量凸透镜焦距的方法有哪些？
【课后提高练习】
1．利用凸透镜能得到物体的放大、倒立的实像，这个物体应放在
，如果要得到物体放大、正立的虚像，物体应在
位置。
２．一个凸透镜焦距是１０厘米，将物体放在离透镜８厘米处，成
像；将物体放在离透镜１2厘米处，成
像；将物体放在离透镜30厘米处，成
像；（指像的倒正、大小和虚实）。
3．有一凸透镜焦距在10-20厘米之间，当物体距透镜25厘米时，所成像一定是（
）
A、缩小的像
B、放大的像
C、正立的像
D、倒立的像4．当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像。
该凸透镜的焦距可能（
）
A、50厘米
B、40厘米
C、30厘米
D、10厘米5、一块焦距为10厘米的凸透镜前有一个物体，沿主光轴从离凸透镜40厘米处逐渐移到15厘米处。
在此过程中像的大小变化情（
）
A、都成放大的像
C、先成缩小的像，后成放大的像
B、都成缩小的像
D、先成放大的像，后成缩小的像6、某凸透镜的焦距为10厘米，当物体沿主光轴从距凸透镜40厘米处向15厘米处移动时，则（
）A、像变大，像到物之间的距离先变大，再变小。
B、像变大，像到物之间的距离先变小，再变大。
C、像变大，像到物之间的距离变小。
D、像变大，像到物之间的距离变大。
7、利用家中的有关器材，按课本所讲的方法尝试完成凸透镜成像规律的探究实验，并完成下列表格：
物距像距像的性质应用虚实正倒大小u>2f
u=2f
测量焦距f
u=f
一束平行光/u
8、在研究凸透镜成像的实验时，水平桌面从左向右依次摆放的是
、______和_________，并使蜡烛、透镜和光屏在______________；点燃蜡烛，调整_________和________的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在______________。
9、根据实验结果回答：
在
时凸透镜成实像；在
时凸透镜成虚像。
在
时凸透镜成缩小的实像；在
时凸透镜成放大的实像。
在
时凸透镜成放大的虚像凸透镜所成的像中，有没有正立的实像？
凸透镜所成的像中，有没有倒立的虚像？
在凸透镜成像的实验中，当物距u变大时，像的大小变
，像距v变
；当物距u变小时，像的大小变
，像距v变
；
10、凸透镜焦距为12cm，要在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立、缩小的实像，应把物体放在距离透镜__________cm的范围内。
11、眼睛透过焦距是20cm的凸透镜观察烛焰，看到正立、放大的烛焰的像，此时，可以断定蜡烛到透镜的距离________20cm．（填“大于”、“”或“小于”或“等于”）。
12、物体离凸透镜16cm时能在光屏上得到一个放大的像，如果将物体向远离透镜方向再移动16cm，移动光屏后，可在光屏上得到一个_____的像．（填“放大”、“等大”或“缩小”）
13、常用的体温计的刻度部分为三棱体，截面积如右图所示，其正面呈圆弧形，这样从E处就可看清体温计内极细的汞柱，以便读数，这是因为圆弧形玻璃相当于_______镜，我们用它能看到汞柱被放大后正立的__________像。
14、物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立、缩小的像，当物体移至凸透镜10crn处，所成的是（
）
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、放大的实像C．正立、放大的虚像
D．正立、等大的虚像15、用焦距为10cm的凸透镜看邮票，若看到了如右图所示的画面，则邮票与凸透镜的距离是（
）
A．大于20cm
B．大于10cm小于20cm
C．等于10cm
D．小于10cm
16、在“研究凸透镜成像”实验中，当光屏、透镜及烛焰相对位置如图所示时，恰好在光屏上能看到烛焰缩小的像，由此可判断它的焦距（
）
A．小于12cm
B．大于12cm
C．等于12cm
D．小于24cm而大于12cm。
17、利用凸透镜成像时，下面说法中正确的是（
）
A．实像总是正立的，虚像总是倒立的
B．实像和虚像都可能是放大或缩小的C．成实像时，物体离凸透镜越近像越大
D．成虚像时物体离凸透镜越近像越大18、测绘人员绘制地图，需从飞机上向地面拍照，称为航空摄影，如照相机镜头焦距为5cm，则所成清晰像与镜头距离为（
）
A．约10cm
B．略大于5cm
C．略小于5cm
D．等于5cm19、在物体由远处向凸透镜焦点不断移近的过程中，像距与实像的变化情况是（
）
A．像距逐渐增大，像逐渐变大
B．像距逐渐增大，像逐渐变小C．像距逐渐减小，像逐渐变大
D．像距逐渐减小，像逐渐变小20、老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大的清晰的像，应
（
）
A．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远些B．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近些C．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近些D．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远些21、用凸透镜在光屏上得到烛焰清晰的实像，如果将透镜的表面遮去其下面的一半，结果是（
）
A．像的上半部分没有了
B．像的下半部分没有了
C．像全存在，但上半部分变暗了
D．像全存在，但整个像变暗了
一、教学目标：
知识与技能
理解凸透镜成像的规律。
2过程与方法
（1）能在探究活动中，初步获得猜想与假设的能力。
（2）通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
（3）学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3情感态度与价值观
（1）培养学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
（2）乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。
二、教学重点：
凸透镜成像规律的探究过程。
三、教学难点：
如何引导学生设计实验，分析数据，归纳总结，得出规律。
四、教学准备：
多媒体、光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴。
五、教学过程：
（一）引入新
师：
我们已经学习了《生活中的透镜》这一节，请同学们回忆一下，凸透镜在生活中有哪些应用？
生：
有照相机、投影仪、放大镜等。
师：
我手里有个照相机，会使用照相机的同学请举手！
请你给一位同学先拍一张全身像、再拍一张较大的半身像。
其他同学观察照相机和被照同学的距离有没有变化。
（学生拍照后，教师利用电脑将两张照片展现在大屏幕上。
）
师：
这两张照片的大小不同，可能是因为刚才拍照时什么发生了改变引起的？
生：
被照的同学和照相机之间的距离发生了变化。
师：
我们再做两个实验：
请同学们拿起自己手中较大的凸透镜，先靠近本看书上的字，再伸直手臂看大屏幕，观察两次成像情况。
（学生实验后，请一位同学说出这两次观察到的现象有什么不同。
）
师：
刚才实验时凸透镜两次成像不同，可能是由于什么条不同造成的？
生：
物体到凸透镜的距离不同。
（二）进行新
师：
物体到凸透镜的距离叫“物距”，像到凸透镜的距离叫“像距”。
板书：
【提出问题】凸透镜所成像的大小、虚实、正倒可能跟什么因素有关？
生：
可能跟物距有关。
生：
可能跟凸透镜的焦距有关。
板书：
【猜想】
①可能跟物距有关；
②可能跟凸透镜的焦距有关。
师：
同学们的猜想都非常好，我们今天用实验只研究一下凸透镜所成的像跟物距的关系。
板书：
【设计实验】
师：
我们现在要用实验研究凸透镜成像的大小、虚实、正倒跟物距的关系，需要哪些器材？
生：
需要凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺；
师：
实验时你要刻度尺测量什么？
生：
测量物距、像距。
师：
还要观察什么？
生：
观察像的大小、虚实、正倒。
师：
要研究凸透镜成像的大小、虚实、正倒跟物距的关系，需要控制什么因素不变？
改变什么？
生：
控制凸透镜的焦距不变，改变物距的大小。
师：
下面请各小组同学之间相互讨论一下，你们小组准备设计一个怎样的实验方案来探究？
（学生讨论，请一位代表回答。
）
师：
同学们设计的方案非常好！
注意，实验时要想在光屏中央得实像，应将烛焰、凸透镜、光屏的中心放在同一条直线上；要先确定物距，再来回移动光屏进行观察，至光屏上获得清晰的像为止。
师：
请各小组成员共同设计一个实验记录表格。
（学生讨论、设计实验表格，并投影展示，教师指导学生修改、补充。
）
凸透镜焦距f=10㎝（A组）
序号
物距与
焦距的关系
物距
u/
像的性质
像距
v/
虚实
大小
正倒
①
u＞2f
②
u＞2f
③
2f＞u＞f
④
2f＞u＞f
⑤
u＜f
⑥
u＜f
凸透镜焦距f=㎝（B组）
序号
物距与
焦距的关系
物距
u/
像的性质
像距
v/
虚实
大小
正倒
①
u＞2f
②
u＞2f
③
2f＞u＞f
④
2f＞u＞f
⑤
u＜f
⑥
u＜f
师：
这个实验探究的目的是：
凸透镜所成的像跟物距大小的关系。
各小组的组长负责分工：
选两位同学进行实验操作；选一位同学填写实验表格（先将“物距”这一列按从大到小的顺序设计好具体数值，再根据观察到的现象进行记录）；同时所有同学观察实验现象，并分析成像规律。
（学生根据实验表格依次完成6次实验，教师巡回指导。
）
（学生展示实验结果，并根据实验结果，分析、讨论凸透镜所成的像跟物距的关系。
）
板书：
【分析和结论】：
凸透镜成像的规律：
①、
像的大小：
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；
当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像。
②、
像的虚实：
当u＞f时，成实像；
当u＜f时，成虚像。
③、凸透镜所成的实像都是倒立的，虚像都是正立的。
④、凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。
师：
你的猜想正确吗？
生：
正确。
（教师展示凸透镜成像现象。
）
（三）巩固练习：
①下列三幅动画在生活中分别有什么应用？
（展示）
②摄影师用焦距不变的照相机给一位同学照了一张全身像，再想给他照一张半身像，照相机和这位同学间的距离应怎样变化？
（四）归纳小结：
请同学们谈谈这节你有哪些收获？
（五）布置作业：
请同学们在余时间用实验探究一下“凸透镜成像的虚实、大小、整倒跟焦距有什么关系”。
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