8. (★★★)根据凸透镜的成像规律,在图4.5-11中作出物体通过凸透镜所成的像。

答案
根据凸透镜的成像规律,当物体位于凸透镜的两倍焦距($2F$)之外时,成倒立、缩小的实像,像距处于另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间。
确定光心的位置为$O$,两倍焦距的位置为$2F$(图中未标出,通常为$F$的两倍距离)。
物体位于两倍焦距之外。
通过凸透镜的光心$O$作一条直线,保持物体顶端的箭头方向不变,移动至透镜另一侧的像的位置。
根据物体高度和物距,确定像的高度和像距,像应位于透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间,且倒立。
具体作图步骤如下:
从物体顶端引两条入射光线:
平行于主轴的光线,经过透镜后通过另一侧的焦点$F$。
通过光心$O$的光线方向不变。
两条光线在透镜另一侧相交于一点,该点即为物体顶端的像点。
从物体底端引两条入射光线,同理得到像的底端位置。
连接像的顶端和底端,得到物体的像。
最终,物体通过凸透镜所成的像应为倒立、缩小的实像,位于透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间。
确定光心的位置为$O$,两倍焦距的位置为$2F$(图中未标出,通常为$F$的两倍距离)。
物体位于两倍焦距之外。
通过凸透镜的光心$O$作一条直线,保持物体顶端的箭头方向不变,移动至透镜另一侧的像的位置。
根据物体高度和物距,确定像的高度和像距,像应位于透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间,且倒立。
具体作图步骤如下:
从物体顶端引两条入射光线:
平行于主轴的光线,经过透镜后通过另一侧的焦点$F$。
通过光心$O$的光线方向不变。
两条光线在透镜另一侧相交于一点,该点即为物体顶端的像点。
从物体底端引两条入射光线,同理得到像的底端位置。
连接像的顶端和底端,得到物体的像。
最终,物体通过凸透镜所成的像应为倒立、缩小的实像,位于透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间。
利用生活中的物品,自制简易照相机,观察成像情况。
答案
能观察到倒立的实像,远处物体成缩小的像,近处物体成放大的像。
解析
1. 准备材料:两个大小不同的圆柱形纸盒(或易拉罐)、凸透镜(可用放大镜代替)、半透明塑料薄膜(或描图纸)、胶带、剪刀。
2. 制作过程:将大纸盒一端剪去,在另一端中心处用剪刀挖一个与凸透镜直径相同的圆孔,将凸透镜固定在圆孔处;将小纸盒一端剪去,另一端用半透明塑料薄膜蒙住并固定;将小纸盒套入大纸盒内,使薄膜对着凸透镜,两者可前后滑动。
3. 观察成像:将凸透镜对着室外远处物体(如树木、楼房),前后移动小纸盒,直到薄膜上出现清晰的像,观察到倒立、缩小的实像;对着近处物体(如课本上的字),调整纸盒,可观察到倒立、放大的实像。
2. 制作过程:将大纸盒一端剪去,在另一端中心处用剪刀挖一个与凸透镜直径相同的圆孔,将凸透镜固定在圆孔处;将小纸盒一端剪去,另一端用半透明塑料薄膜蒙住并固定;将小纸盒套入大纸盒内,使薄膜对着凸透镜,两者可前后滑动。
3. 观察成像:将凸透镜对着室外远处物体(如树木、楼房),前后移动小纸盒,直到薄膜上出现清晰的像,观察到倒立、缩小的实像;对着近处物体(如课本上的字),调整纸盒,可观察到倒立、放大的实像。
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