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初中物理实验教学指导:透镜实验及注意事项

时间:2023-12-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.将凸透镜放置在水槽中,靠近玻璃水槽架好平行光源,接通直流电源,使电源电压为12V。图3-115(二)焦点和焦距实验一会聚日光点燃火柴实验器材:凸透镜,白纸,火柴。实验二水透镜取火实验器材:粗铁丝(或竹条)1根,透明塑料薄膜1张,火柴,纸片少许。注意事项:1.光学仪器的透镜、平面镜、毛玻璃屏等都是用玻璃制成的,质脆易碎,取放应格外小心。

初中物理实验教学指导:透镜实验及注意事项

(一)凸透镜和凹透镜的特点

实验一 利用光凸透镜和凹透镜观察物体

实验器材:

凸透镜,凹透镜,光屏,白色坐标板,F字形发光二极管点阵,如图3-113。

实验步骤:

1.如图3-114,将F字形发光二极管点阵放在白色坐标板中间,打开开关,二极管点阵发光。

2.将凸透镜沿着坐标板中间坐标线移动,当凸透镜到达F字形发光二极管点阵前方时,观察到F字形的像是正立、放大的虚像。

3.将凹透镜沿着坐标板中间坐标线移动,当凹透镜到达F字形发光二极管点阵前方时,观察到F字形的像是正立、缩小的虚像。

图3-113

图3-114

实验结论:

通过凸透镜,能够看到物体正立、放大的虚像;通过凹透镜能够看到物体正立、缩小的虚像。

实验二 探究凸透镜和凹透镜对平行光的作用

实验器材:

凸透镜,凹透镜,玻璃水槽,平行光源,低压电源,白色颜料(或奶粉),水。

实验步骤:

1.如图3-115,向玻璃水槽中加入适量的清水,在水中加入一些白色颜料。

2.将凸透镜放置在水槽中,靠近玻璃水槽架好平行光源,接通直流电源,使电源电压为12V。

3.打开平行光源,让平行光源发出的三束平行光沿主光轴方向射向水槽中的凸透镜,平行光通过凸透镜出现会聚现象。

4.打开平行光源,让平行光源发出的三束平行光沿光轴方向射向水槽中的凹透镜,平行光通过凹透镜出现发散现象。

实验结论:

凸透镜对光线有会聚作用;凹透镜对光线有发散作用。

图3-115

(二)焦点和焦距

实验一 会聚日光点燃火柴

实验器材:

凸透镜,白纸,火柴。

实验步骤:

1.将白纸铺放在地上(或桌面上),将凸透镜对准太阳光,在白纸上得到一个亮圆。

2.移动凸透镜的位置,使白纸上的亮圆会聚成一个最亮、最小的点(此即凸透镜的焦点)。

3.将火柴头放在该亮点上,观察火柴是否能燃烧起来。

实验结论:

凸透镜对光线有会聚作用;凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距。

实验二 水透镜取火

实验器材:

铁丝(或竹条)1根,透明塑料薄膜1张,火柴,纸片少许。(www.xing528.com)

实验步骤:

1.如图3-116所示,将一根粗铁丝(或竹条)弯成圆圈,在圆圈上蒙一层透明塑料薄膜。在薄膜上面倒上水,使薄膜在水的重力作用下慢慢下坠形成水透镜。

图3-116

2.把透镜支起一定的高度,让太阳光穿过透镜而在地面上聚起一个耀眼的光斑。

3.把火柴、纸片放在这个光斑处,直到燃起火焰。

实验结论:

凸透镜对光线有会聚作用;凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距。

注意事项:

1.水透镜还可以用以下方法制成:用铁丝(或竹条)扎2个半径为40cm左右的圆圈,把塑料薄膜固定在圆圈上(周围都要固定牢),并把它水平放置好。向塑料薄膜上慢慢倒入一些热水(大约80℃左右),使塑料膜受热后变软,从而形成一个球冠,水冷却后就成为一个大凸透镜。以后使用时只要倒入冷水,水平放置好就可以了。

2.由于水透镜是水平放置的,与太阳光线不垂直,点燃火柴和纸的时间可能长一些。做实验的时间接近中午时效果较好。

实验三 测定透镜的焦距

实验器材:

光具座(J2507型或J2507-1型),学生电源(J1202型或J1202-1型)。

实验步骤:

1.如图3-117,在光具座上安装好实验仪器。实验时将平行光源插在左边的滑块上并固定,将平行光源的电源线接到学生电源的直流输出或交流输出接线柱上。学生电源输出置6 V挡,接通电源,平行光源出口即有一束光射出。在右边的滑块上插上毛玻璃屏,调整屏的高度,使平行光源射出的光照在屏上。把屏上的光斑大小做上标志,自右而左移动屏,检查光斑的大小是否变化。若变化应调整平行光源灯泡的位置,直到移动毛玻璃屏时光斑大小保持不变,这时平行光源射出的光即为平行光。

2.测透镜的焦距。将透镜插入中间的滑块中。调整透镜的高度,使它与平行光源出光口的高度相等。将透镜固定在平行光源前面不远的位置上,移动毛玻璃屏,直到屏上的光斑几乎缩小成一个点。这时屏到透镜之间的距离就是透镜的焦距。从光具座一侧的标尺上读出焦距值。

3.将上述实验再做两次,求出三次测得的焦距的平均值。

1.支架 2.铅块 3.平行光源
4.“1”字屏 5.凸透镜 6.毛玻璃屏
图3-117

实验结论:

凸透镜对光线有会聚作用;凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距。

注意事项:

1.光学仪器的透镜、平面镜、毛玻璃屏等都是用玻璃制成的,质脆易碎,取放应格外小心。

2.光具座有一个附件盒,用过的零件应及时放回盒中,防止被压坏或打碎。

3.光学零件的表面要求很光洁,因此,即使是干净的手也不得触摸,取放时应拿手柄或器件边缘。光学零件若是脏了,可用绒布擦拭。

实验四 废电灯泡充水代替凸透镜

实验器材:

废照明灯泡,吸墨纸(或松软的纸)。

实验步骤:

1.取废照明灯泡,在玻璃泡内装满水,做成一凸透镜。

2.将吸墨纸紧卷成一个纸卷,把它的一端点燃后再压灭(不能用水浇灭)。

3.把灯泡做成的凸透镜放在太阳光下,使太阳光透过凸透镜后聚焦的亮点照射在纸卷燃烧过的一端上,观察纸卷是否很快被烧红。

4.用嘴向烧红的纸卷轻轻吹气,观察纸卷是否很快燃起火焰,如图3-118所示。

实验结论:

凸透镜对光线有会聚作用。

图3-118

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