·第3课时·
学生实验 探究凸透镜成像的规律
●实验目的
探究凸透镜成像的规律。
●实验器材
焦距已知的凸透镜,发光物,光屏,带刻度的光具座。
●实验步骤
1. 测量发光物的高度,找到凸透镜焦距,将数据填入表4-4-1中。
2. 把发光物、凸透镜和光屏放置在光具座上,将它们的中心位置调节到高度一致,保持凸透镜位置不变。
3. 如图4-4-9所示,把发光物放在距离凸透镜较远的位置,移动光屏找像。

图4-4-9
4. 如图4-4-10所示,找到物距、像距、像的正倒、像的大小等情况,并记录在表4-4-1中。

图4-4-10
5. 逐渐减小物距,重复以上实验操作,将数据记录在表4-4-1中。
表4-4-1
凸透镜焦距$f$为$\mathrm{cm}$,发光物高度$h$为$\mathrm{cm}$
| 序号 | 物距$u/\mathrm{cm}$ | μlticolumn{5}{c}{像的情况} |
| ---- | ------------------ | ---------------- | ---------------- | -------- | -------- | -------- |
| | | 像距$v/\mathrm{cm}$ | 像高$h'/\mathrm{cm}$ | 虚或实 | 正或倒 | 像的大小 |
| 1 | | | | | | |
| 2 | | | | | | |
| 3 | | | | | | |
| 4 | | | | | | |
| 5 | | | | | | |
●作出解释
1. 汇总使用焦距相同的凸透镜进行实验的相关数据,在图4-4-11中用数字1~6标出物体在主轴上的位置,用$1'$~$6'$标出与之对应的像的位置,用带箭头的线段表示物体、像的大小与正倒情况。分析图像并进行推理,得出放大实像与缩小实像的分界点是;实像与虚像的分界点是。

图4-4-11
2. 由上述实验可得:
当物距$u$时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
当物距$u$时,凸透镜成的实像。
当物距$u$时,凸透镜成的实像。
当物距$u$时,凸透镜成的虚像。
●交流反思
比较焦距不同的凸透镜的成像情况,是否与上述结论一致。

作出解释部分:
1. 2f处 F
2. 大于2倍焦距2f 等于2倍焦距2f 倒立、等大 大于1倍焦距f小于2倍焦距2f 倒立、放大 小于1倍焦距f 正立、放大
交流反思部分:不同焦距的凸透镜完成上述实验时的结论一致。