菊座理化实验室 物理 · 八上

凸透镜成像

探究凸透镜成像的规律 · 移动光屏,看像落在哪里、变成什么样

像距 v 15cm
物距 u 30cm
像 缩小实像

放大率 0.5 倍 · 公式值,不是实测

光具座上的蜡烛、凸透镜和光屏,移动光屏可以接住实像。

先猜蜡烛从远处移向凸透镜,屏上的像会变大还是变小?

先选一个,再看结论和实验。

结论变大。成实像时物近像远像变大。

第 1 镜 · 装置 蜡烛放在透镜左侧 30 cm 处,焦距 10 cm,光屏停在光具座右端。

第 1 / 5 镜 · 尚未播放
改变条件
物距
焦距固定 10 cm,只改蜡烛的位置

选一个物距,然后点播放,光屏会从右端移到像的位置。

要点 · 记忆点

透镜及其应用
记住这句

一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像时,物近像远像变大。

u > 2f

物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,像距在一倍和二倍焦距之间。照相机就是这个道理。

f < u < 2f

物距在一倍和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距。投影仪用它。

u < f

物距小于焦距,成正立、放大的虚像,像和物体在透镜同侧,光屏接不到。放大镜用它。

实像与虚像

实像由实际光线相交而成,能落在光屏上;虚像只是反向延长线的交点。实像总是倒立,虚像总是正立。

易错物距等于焦距时折射光平行射出,不成像。做实验前把烛焰、透镜中心、光屏中心调到同一高度,不然像会落到光屏外面。

观察什么

物距变大

蜡烛离透镜越远,像离透镜越近,像也越小。像距和放大率两个读数同时往下走。

移动光屏

光屏停在像距读数附近时,屏上的像最清晰,偏离一点就发虚。

物距小于焦距

光屏上什么也接不到,只有透镜另一侧用虚线画出的正立放大虚像。

这个实验在说明什么

凸透镜成像的规律条目多,这一页用移动蜡烛这一件事把它们串起来:像落在哪里、是正是倒、是大是小、光屏接不接得住。照相机、投影仪、放大镜各自的用法,都落在同一组位置上。

焦距固定 10 cm,只改物距,光屏跟着前后移去找像;一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小,成实像时物近像远像变大,说的都是同一条光路上的位置变化。

像距和放大率按 1/f = 1/u + 1/v 算出,焦距 10 cm 是设定值;真实透镜有厚度、烛焰不是一个点,像会模糊。物距等于焦距时不成像,虚像在透镜同侧、光屏接不到,烛焰和光屏不同高时像还会落到屏外。

像距和放大率按 1/f = 1/u + 1/v 算出,焦距取 10 cm,是设定值,不是实测。真实透镜有厚度,烛焰也不是一个点,像会比这里模糊。教材:人教社电子课本 · 物理八上。

讲给家长听

合上这一页,说说凸透镜什么时候成实像、什么时候成虚像。

卡住了?看一眼

一倍焦距分虚实:物距大于焦距成实像,小于焦距成虚像。