初中 物理 探究实验 进阶难度 透镜及其应用

凹透镜的像距与哪些因素有关

凹透镜 · 像距 · 控制变量法

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围绕「透镜及其应用」中的重要内容,通过 凹透镜 研究 像距,得出可复现的结论。

配套虚拟仿真:凹透镜的像距与哪些因素有关(虚拟探究)

围绕「透镜及其应用」中的重要内容,通过 凹透镜 研究 像距,得出可复现的结论。

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实验目的

  • 学会使用停表、细线测量(或观察)凹透镜 的 像距。
  • 会用控制变量法研究影响 像距 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。

实验原理

凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。

当 u > 2f 时成倒立缩小的实像,当 u < f 时成正立放大的虚像。

本实验以控制变量法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 像距 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 1/f = 1/u + 1/v

实验器材

停表
细线
U 形管压强计
电压表
滑动变阻器
小灯泡

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:停表、细线、U 形管压强计、电压表,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 物体的质量),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 凹透镜 的 像距 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 像距 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

改变条件后,凹透镜 的 像距 发生明显变化,重复实验现象基本一致。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

使用酒精灯要用外焰加热,用灯帽盖灭,不能用嘴吹。

玻璃器皿轻拿轻放,使用温度计不要触碰杯底和杯壁。

实验结束后要及时断开电源,整理好器材。

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