点解物理实考《探究凸透镜成像的特点》

一、考生常见失分点：

1．焦距、物距、像距概念模糊，不能正确辨别；

2．实验操作不能准确确定1倍焦距、2倍焦距位置；不熟练摆放蜡烛在二倍焦距以外和小于2倍焦距、大于1倍焦距大致位置及其对应光屏位置；

3．混淆距离和蜡烛在光具座位置数学概念。如蜡烛在光具座标尺27cm处，学生记录物距为27cm。不知道应是蜡烛支座与凸透镜支座相同参考点（可取中线）位置处数字之差；

4．较差的学生便是对凸透镜成像的特点不理解；

二、概述凸透镜成像的特点

1．在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。讲述实像和虚像的区别时，应当提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”平面镜、凸面镜和凸透镜所成的三种虚像，都是正立的；而小孔成像和凸透镜所成的实像，无一例外都是倒立的。当物体与透镜的距离大于1倍焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于1倍焦距时，物体成正立的虚像。当物距缩小时，像距变大；当物距变大时，像距缩小。物距（u）就是蜡烛到凸透镜的距离，像距(v)是指在光屏上所接收到的最清晰的像时到凸透镜的距离。

（1）蜡烛在二倍焦距以外，u>2f 倒立缩小实像， 2f>v>f ， u>v （照相机工作原理）；

（2）蜡烛在二倍焦距，倒立等大实像，v=2f ，u=v可用来测量凸透镜焦距；

（3）蜡烛在一倍焦距到二倍焦距之间，2f>u>f 倒立放大 实像 v>2f， u<v（放映机、幻灯机和投影机工作原理）；

（4）蜡烛在一倍焦距u=f  不成像 v无限大(平行光源，探照灯工作原理)；

（5）蜡烛在一倍焦距以内，u<f ， v>u正立 放大 虚像 ，虚像在物体同侧（放大镜工作原理）。

成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧。

2．一倍焦距分虚实；两倍焦距分大小；物近焦点像变大；物远焦点像变小。

实验操作规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。如图1所示：

图1

实验操作规律2：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。如图2所示：

图2

三、凸透镜成像规律实验教学建议：

1．把透镜(f=10cm)放在光具座标尺50厘米位置处。

2．点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们中心大致在同一高度。

3．把蜡烛移动在光具座标尺25厘米位置处(离凸透镜25cm),调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜的距离。把数据u=25cm记录在表格中。

4．把蜡烛移动在光具座标尺35厘米位置处(离凸透镜15cm),在把蜡烛向凸透镜靠近过程，观察像的放大变化。测出蜡烛与凸透镜的距离。把数据u=15cm记录在表格中。

5．总结实验结论。

6．整理器材。