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研究凸透镜的成像

查字典物理网 2012-12-29

【目的和要求】

实验研究凸透镜的成像规律：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。

【仪器和器材】

光具组，蜡烛。

光具组是专供初中进行光学实验的一种仪器。仪器如图2．6－1所示，它包括3个三角形（或圆形）底座、凸透镜、烛台、毛玻璃屏及刻度尺。

【实验方法】

1．组装调整仪器

将各零件组装好。然后以凸透镜中心高度为基准，适当调整毛玻璃屏和烛台火焰的高度，使它们的高度基本相等，并且利用三角底座，把它们调在一条直线上。这个步骤称为“对光轴”，这一步骤在光学实验中是比较重要的，所以应特别重视。

2．实验

以凸透镜为基点，向烛台方向量出一倍焦距（即100毫米）、二倍焦距（即200毫米）的距离并作出标志。将烛台放在距透镜大于200毫米的位置上，移动毛玻璃屏，使毛玻璃屏上出现烛焰清晰的实像。观察这个实像，看它比实物是大了还是小了，是正立还是倒立的。测出像距（即毛玻璃屏距透镜的距离），它与焦距、二倍焦距有什么关系？（大于、小于或等于）

改变物距（物体到透镜的距离），按表2．6－1顺序进行实验。把每次实验的结果记入表中。

物距u	像的性质			像的位置
物距u	正立或倒立	放大或缩小	虚像或实像	与物同侧与异侧	像距v
u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f
u<f

【注意事项】

1．有条件的学校可用光具座（J2507型或J2507－1型）和学生电源（J1202型或J1202－l型）代替光具组来完成这个实验。

2．在不具备遮光的条件下，用白屏代替毛玻璃屏实验，效果会好一些。

3．移动烛台和毛玻璃屏时，要注意保持它们的中心在一条直线上。为此，可以在基座的一侧划一条直线，让基础侧面贴着直线移动。

【思考题】

1．用普通相机照相时，镜头对准了景物后，为什么还要调整焦距（俗称“调焦”）？这是在调整透镜焦距的大小吗？

提示：这是为了调整透镜的位置，使景物的实像恰好落在底板上。并不是改变镜头的焦距。

2．照相机照出来的像，一般比实物小，这时景物到凸透镜的距离应在什么范围？提示：应在镜头两倍焦距以外。

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