初中八年级(初二)物理 实验十二薄透镜焦距测量

光路调整和透镜参数的测量

透镜是光学基本元件，工程中常用它建立光路作为传输光能量和光信息，并是组成各种光学仪器的主要组件。不同的用途需要焦距不同的透镜或透镜组。通过测量透镜的焦距，我们可以掌握透镜成像规律，学会光路的分析和调整技术，这对了解光学仪器的构造和正确使用很有帮助，为探索其它学科提供了实际的手段和技能。

[预习要点]

1．什么是薄透镜？什么是近轴光线？透镜成像公式的使用条件是什么？

2．什么是自准法？它的光路及成像有什么特点？

3．什么是共轭法？用共轭法测透镜焦距有何优点？

4．什么叫等高同轴？用什么方法调节等高同轴？

[实验重点]

1．加深理解透镜成像规律。

2．掌握简单光路、光轴的调节技术。

3．学习测量薄透镜焦距的方法。

4．学习不确定的计算方法。

[实验仪器]

光具座、凸透镜、物屏、像屏、白炽光源、平面镜、光具凳、光学平台、分光计（参阅教材P203,图4.3.2）。

[实验原理]

透镜的中心厚度（d）比透镜焦距f小很多，约为%

f

d，我们称之为薄透镜。

/≤

5

1．薄透镜成像规律

（a）凸透镜（会聚透镜）

对光线具有会聚作用，当一束平行于透镜主光轴的光线通过透镜后，将会聚于主光轴上距透镜光心0为f的焦点F上，f

OF=称为焦距，见图1（a）。

（b ）凹透镜（发散透镜）

对光线具有发散作用。一束平行于透镜主光轴的光线通过透镜后，经折射变为发散光束，发散光的反向延长线与主光轴交于F 点，称焦点F 到透镜光心0的距离为焦距f ，见图1（b ）。

在近轴光线的条件下，薄透镜的成像公式为：

f q p 111

=+

（1） 式中，f —透镜的焦距，p 为物距，q 为像距。

符号规则：

物距p 为正值表示实物，为负值表示虚物。

像距q 为正值表示实像，为负值表示虚像。

焦距f 为正值表示凸透镜，又称正透镜；为负值表示凹透镜，又称负透镜。

2．透镜焦距的测量原理

（1）自准法（由光的可逆性原理求焦距）

这个方法是利用物距等于焦距使之产生平行光，在用平面镜把平行光原路返回到物屏上，看到成像。用像是否清晰检验调焦是否完成，用像所在位置检验透镜光轴与平面镜法线是否平行。

如图2，在凸透镜后面放一平面镜，当物距等于凸透镜焦距f 时，则物光经过凸透镜后成为平

行光，被平面镜反射回来的平行光再次经过凸透镜后所成的像也在焦平面上，且为倒像。据此就可测出焦距f 。

图1 透镜的焦距

图2 自准法测凸透镜焦距 图3 自准法测凹透镜焦距

分光计仪器中的望远镜调节光路就是自准光路，解决望远镜调焦及望远镜光轴调节问题，如图4所示。

（2）用共轭法测凸透镜焦距

取物屏与像屏之间的距离a 大于四倍焦距（4f ）时，移动透镜，则在屏上两次成像，如图5所示。物距为1p 时，像屏上出现一个放大的像（此时像距为1q ）；当物距为2p 时，像屏上又得到一个缩小的像（此时像距为2q ）。透镜在两次成像之间的位移为b 。根据透镜公式（1），可得：

1

111q p q p f +=

由图5可证 1221,q p q p ==

1212p q p b a =+=-

)(2

11b a p -=

又 )(2

1)(2112b a b a a p a p +=--=-=

图5 共轭法测凸透镜焦距

图7 平行光法测凸透镜焦距

所以

a b a b a b a a f 4)(21)(21122-=??

????+?-= （3）用自准法进行分光计中望远镜调焦和光轴调节

望远镜由目镜和物镜组成，见图6。当目镜与绿十字之间距离发生改变时，黑叉丝的清晰度也会随之发生改变，称为望远镜目镜调焦。而绿十字与物镜间距离发生改变，称为望远镜调焦。当它们间距等于物镜焦距时，绿十字发出的绿光经物镜出来变成平行光，再经小平台上平面镜反射回来通过物镜聚焦在绿十字所在平面黒叉丝上，成清晰的像。望远镜光轴与平面镜垂直时，绿十字像会落在黑上叉丝。

*（4）用平行光法测透镜焦距

用物屏、凸透镜1O 、平面镜组成自准光路，见图7，移动透镜当物屏上出现清晰的像时，去掉平面镜，放上待测凸透镜2O 与像屏'S ，移动凸透镜2O ，像屏'S 上出现清晰像时，x f S O ='2。

[实验内容

]

初中物理八年级下册实验探究专题

八年级物理下册实验探究专题复习 一．填空题（共6小题） 1．（2014春?成都校级月考）如图所示，“帕斯卡裂桶实验”表明，液体的压强与液体的有关． 2．在探究“二力平衡条件”的实验中： （1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示．老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：． （2）通过探究得出：二力平衡时，两个力必须满足哪些条件？．3．（2010?桂林）小华在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，其中一步的操作如图所示，这样操作的错误是：物体不在上运动．纠正错误后，若使木块由铺有毛巾的木板运动到光滑的木板上，则木块受到的滑动摩擦力将（选填“变大”、“变小”或“不变”）． 4．（2012秋?思明区校级期末）如图是张鹏同学在探究影响滑动摩擦力大小因素的实验示意图，在实验中分别给水平木板表面铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布等），并在木块上分别放置不同质量的砝码进行实验，他们记录数据如下表： 接触面拉力（N）压力情况a木板b木板上垫棉布c木板上垫毛巾 1、木块上没加砝码0.6 1.3 1.9 2、木块上加200g砝码0.7 1.5 2.2 3、木块上加450g 砝码 1.0 1.8 3.0 （1）比较表中各行数据可知，在不变时，滑动摩擦力的大小跟物体的接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越； （2）比较表中各列数据可知，在不变时，滑动摩擦力的大小跟物体受到的压力大小有关，物体受到的压力越小，摩擦力越． 5．（2014春?高安市期末）如图是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验． （1）在此实验操作中必须让木块在桌面上做直线运动． （2）比较甲、乙两图，可以得到的结论是：在相同时，，滑动摩擦力越大． （3）比较和两图，可以得到的结论是：一定时，接触面越，滑动摩擦力越大． 6．（2015?广东）如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验，甲图所示，将小桌放在海绵上；乙图所示，在小桌上放一个砝码；丙图所示，把小桌翻过来，桌面朝下，并在它上面放一个砝码，①比较两图可知，当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；②比较乙丙两图可知，当压力一定时，压力的作用效果越明显；③此实验中运用到的主要探究方法是． 二．解答题（共24小题） 7．（2011春?锡山区期中）某校初二（1）班物理实验兴趣小组的同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究： （1）第一组做“探究物体重力的大小与物体形状的关系”实验．他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如下表所示． 被测物体形状重力G/N 橡皮泥正方形 4.8 圆形 4.2 三角形 3.6 分析实验数据，同学们得出的实验结论是：物体重力的大小与物体的形状有关．他们的结论正确吗？请你对此实验过程及实验结论作出评价．

薄透镜焦距的测量(完整版).pdf

一、实验原理： 薄透镜是指其厚度比两球面的曲率半径小得多的透镜。透镜分为两大类：一类是凸透镜（也称为正透镜或会聚透镜），对光线起会聚作用。焦距越短，会聚本领越大。另一类是凹透镜（也称负透镜或发散透镜），对光线起发散作用。焦距越短，发散本领越大。 在近轴光束（靠近光轴并且与光轴的家教很小的光线）的条件下，薄透镜（包括凸、凹透镜）的成像公式为： f v u 111=+…………（1） 式中：u 为物距；v 为像距；f 为焦距。它的正、负规定为：实物、实像时，u 、v 为正；虚物、虚像时，u 为正，v 为负；凸透镜f 为正，凹透镜f 为负。利用上式测定焦距，可以有几种方法，除了本实验中的方法以外，还可用焦距仪测量。 利用上式时必须满足： a. 薄透镜； b. 近轴光线。 实验中常采取的措施是： a. 在透镜前加一光阑以去边缘光线； b. 调节各元件使之共轴。 一般透镜中心厚度有几毫米，也会给测量带来一定的误差。当不考虑透镜厚度时，会有百分之几的误差，这是允许的。 1. 凸透镜焦距的测量方法 （1）物距像距法 由实验分别测出物距u 及像距v ，利用（1）式，求出焦距： v u uv f += ……（2） （2）自准法 从（1）式可知，当像距∞=v 时，f u =，即当物体上各点发出的光经透镜后，变为不同方向的平行光时，物距即为透镜的焦距。该方法利用实验装置本身产生平行光，故为自准法，见下图。 （3）位移法 当物AB 与像屏的间距f D 4>时，透镜在D 间移动可在屏上两次成像，如下图所示，一次成

放大的像，另一次成缩小的像。 由公式（1）与图中的几何关系可得： f u D u 11111=?+……（3） f d u D d u 11111=??++……（4） 由上两式右边相等得： ()2 1d D u ?= ……（5） 将（5）式代入（3）式得： ()()D d D d D D d D f 4422?+=?=……（6） 式中：D 为物与像屏的间距；d 为透镜移动的距离。 2. 凹透镜焦距的测量方法 因实物经凹透镜后，不能在屏上生成实像，故测其焦距时总要借助一个凸透镜，使凸透镜给凹透镜生成一个虚像，最后再由凹透镜生成一个实像。 （1）物距像距法 如下图所示，在没有凹透镜时，物AB 经凸透镜1L 后将成实像于''B A ，在1L 和''B A 间插入凹透镜2L 后，''B A 便称为了2L 的物，但不是实物，而为虚物。对2L 而言，物距' 'A O u ?=。该虚 物由凹透镜2L 再成实像于''''B A ，像距''''A O v ?=。由透镜成像公式（1）得： v u uv f += 注意到这时0v ，故必有0

共轭法凸透镜焦距的测量

物理实验报告 实验名称：共轭法凸透镜焦距的测量 学院、系：信工学院电信系 年级、班：2011级电信（2）班 学生姓名：金秋含、李婷、王茹 指导教师：刘浩 2012年6月25日

报告摘要 透镜是光学仪器中最基本的元件，反映透镜特性的一个主要参量是焦距，它决定了透镜成像的位置和性质(大小、虚实、倒立)。对于薄透镜焦距测量的准确度，主要取决于透镜光心及焦点(像点)定位的准确度。本实验在光具座上采用共轭法测量了3种凸透镜的焦距，以便了解透镜成像的规律，掌握光路调节技术，比较各种测量方法的优缺点，为今后正确使用光学仪器打下良好的基础。 关键词 左右逼近法，同轴等高，共轭法，自准法，物距像距法，误差分析。 一. 实验目的 1.了解凸透镜的成像规律； 2.掌握光学系统的共轴调节； 3.熟悉光学实验的操作规则； 4.测定凸透镜的焦距； 5.进一步熟悉数据记录和处理方法。 二. 实验仪器 光具座: 光具座所配之光源有半导体激光器与射灯光源。 凸透镜:根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。 平面反射镜 光源: 像屏： 观察屏： 三. 实验原理 1. 薄透镜成像公式 当透镜的厚度远比其焦距小的多时，这种透镜称为薄透镜。在近轴光线的条件下，薄透镜成像的规律可表示为：

自准法测薄透镜焦距光路图 f v u 1 11=+ 式中U 表示物距，V 表示像距，f 为透镜的焦距，U 、V 和f 均从透镜的光心O 点算起。并且规定U 恒取正值；当物和像在透镜异侧时，V 为正值；在透镜同侧时，V 为负值。对凸透镜f 为正值，对凹透镜f 为负值。 2. 凸透镜焦距的测定 （1）自准法 如图所示，将物AB 放在凸透镜的前焦面上，这时物上任一点发出的光束经透镜后成为平行光，由平面镜反射后再经透镜会聚于透镜的前焦平面上，得到一个大小与原物相同的倒立实像A ′B ′。此时，物屏到透镜之间的距离就等于透镜的焦距f 。 （2）物距像距法（U>f ） 物体发出的光线经凸透镜会聚后，将在另一侧成一实像，只要在光具座上分别测出物体、透镜及像的位置，就可得到物距和像距，把物距和像距代入下式得： v u uv f += 由上式可算出透镜的焦距f 。（根据不确定度传递公式可知，当U=V =2f 时，f 的相对不确定度最小）。 （3）共轭法 如图所示，固定物与像屏的间距为D(D>4f)，当凸透镜在物与像屏之间移动时，像屏上可以成一个大像和一个小像，这就是物像共轭。根据透镜成像公式得知： U 1＝V 2； U 2＝V 1 （因为透镜的焦距一定）若透镜在两次成像时的位移为d ， 则从图中可以看出1212u v u d D =+=- 故 2d D u -= ；

初中八年级下物理《力》实验题组卷及答案解析

初中八年级下物理《力》实验题组卷 一．实验探究题（共40小题） 1．如图所示的实验仪器的名称是，它的量程为牛，使用前应沿调零，它现在的示数为牛。 第一题第二题 2．如图为弹簧测力计未挂任何物体时竖放的情景，若没作调节，把重1N的钩码悬挂在它的挂钩上，测力计示数（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N； 3．阅读短文，回答问题， 无处不在的弹簧 弹簧在生活中随处可见。弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力。而且形变越大产生的弹力越大。英国物理学家胡克研究得出结论：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F＝kx．式中的k称为弹簧的劲度系数，它的单位为N/m，生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，说的就是它们的劲度系数不同。 弹簧工作时的形变量与它受到的外力的关系图象称为弹簧的特性曲线，如图1所示。使用弹簧时，须根据特性曲钱在一定范围内使用。否则易造成永久形变，从而失去相应的功能。弹簧具有以下功能： 1．测量功能，利用弹簧的上述性质可制成弹簧测力计； 2．复位功能，弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复状态，例如，许多建筑大门的合页上都装了复位弹簧，人们进出后，门会自动复位。人们还利用这一功能制成了自动伞，自动铅笔等用品，十分方便。此外，各种按钮和按键也少不了复位弹簧；3．带动功能，机械钟表，发条玩具都是靠上紧发条带动。当发条被上紧时发条弯曲形变，存储一定的弹性能。释放后，弹性势能转变为动能，通过传动装置带动转动，枪支也是利用弹簧的这一性质工作的； 4．缓冲功能，在汽车车架与车轮之间装有弹簧，利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸。

实验一 薄透镜焦距的测定

实验一 薄透镜焦距的测定 【实验目的】 1. 进一步理解透镜成像的规律； 2. 掌握测量薄透镜焦距的几种方法； 3. 学会光具座上各元件的共轴调节方法。 【实验仪器】 光具座、凸透镜、凹透镜、平面镜、像屏、物屏、光源。 【实验原理】 1、薄透镜焦距的测定 透镜的厚度相对透镜表面的曲率半径可以忽略时，称为薄透镜。薄透镜的近轴光线成像 公式为：f s s 1 11'=+ （3—1—1） 式中s 为物距，s ＇为像距，f 为焦距。其符号规定如下：实物时s 取正，虚物s 取负；实像时s ＇取正，虚像时s ＇取负；f 为透镜焦距，凸透镜取正，凹透镜取负 。 （1） 位移法测定凸透镜焦距 （贝塞尔法又称共轭成像法） 如图1所示，如果物屏与像屏的距离A 保持不变，且A > 4f ，在物屏与像屏间移动凸透镜，可以两次看到物的实像，一次成倒立放大实像，一次成倒立缩小实像，两次成像透镜移动的距离为L 。 据光线可逆性原理可得：s 1= s 2′，s 2= s 1′，则2s ' 21L A s -= =，2 ' 12L A s s +==， 将此结果代入式（3—1—1）可得： A L A f 42 2-= （3—1—2） 只要测出A 和L 的值，就可算出f 。 （2） 自准直法测凸透镜焦距 光路图如图2所示。当物体AB 处在凸透镜的焦距平面时，物AB 上各点发出的光束，经透 镜后成为不同方向的平行光束。若用一与主光轴垂直的平面镜将平行光反射回去，则反射光再经透镜后仍会聚焦于透镜的焦平面上，此关系就称为自准直原理。所成像是一个与原物等大的倒立实像A ′B ′（此时物到透镜的距离即为焦距）。所以自准直法的特点是：物、像在同 物 像 像 屏 屏 图2 自准直法测凸透镜焦距

薄透镜焦距的测定 物理实验报告

南昌大学物理实验报告 课程名称：大学物理实验 实验名称：薄透镜焦距的测定 学院：信息工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 实验地点：基础实验大楼座位号：01 实验时间：第7周星期3下午4点开始

一、实验目的： 1．掌握光路调整的基本方法； 2．学习几种测量薄透镜焦距的实验方法； 3. 观察薄凸透镜、凹透镜的成像规律。 二、实验原理： (一)凸透镜焦距的测定 1.自准法 如图所示，在待测透镜L的一侧放置一被光源照明的物屏AB，在另一侧放一平面反射镜M，移动透镜（或物屏），当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时，物屏AB上任一点发出的光线经透镜折射后，仍会聚在它的焦平面上，即原物屏平面上，形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像。 A'B' 此时物屏到透镜之间的距离，就是待测透镜的焦距，即 f=s 由于这个方法是利用调节实验装置本身使之产生平行光以达到聚焦的目的，所以称之为自准法，该法测量误差在之间。 1%~5%

2.成像法 在近轴光线的条件下，薄透镜成像的高斯公式为 1 s '?1s =1f '当将薄透镜置于空气中时，则焦距为： f ' =?f =ss ' s ?s '式中为像方焦距，为物方焦距，为像距，为物距。 f 'f s 's 式中的各线距均从透镜中心（光心）量起，与光线行进方向一致为正，反之为负，如图所示。若在实验中分别测出物距和像距，即可用式求出该透镜的焦距。但应注意:测得量须添加符号，求得量s s 'f '则根据求得结果中的符号判断其物理意义。 3.共轭法 共轭法又称为位移法、二次成像法或贝塞尔法。如图所示，使物与屏间的距离并保持D >4f 不变，沿光轴方向移动透镜，则必能在像屏上观察到二次成像。设物距为时，得放大的倒立实像；s 1物距为时，得缩小的倒立实像，透镜两次成像之间的位移为d ，根据透镜成像公式，可推得：s 2 f ' = D 2?d 2 4D 物像公式法、自准法都因透镜的中心位置不易确定而在测量中引进误差。而共轭法只要在光具座上确定物屏、像屏以及透镜二次成像时其滑块移动的距离，就可较准确地求出焦距。这种方法无需考f '虑透镜本身的厚度，测量误差可达到。 1%

物理实验报告8_薄透镜焦距的测量

实验名称：薄透镜焦距的测量 实验目的： a ．学会简单光学系统的共轴调节； b ．掌握几种测量薄透镜焦距的方法。 实验仪器： 光具座及配件、凸透镜、凹透镜、平面反射镜。 实验原理和方法： 薄透镜是指其厚度比两球面的曲率半径小得多的透镜。透镜分为两大类：一类是凸透镜（也称为正透镜或会聚透镜），对光线起会聚作用。焦距越短，会聚本领越大。另一类是凹透镜（也称负透镜或发散透镜），对光线起发散作用。焦距越短，发散本领越大。 在近轴光束（靠近光轴并且与光轴的家教很小的光线）的条件下，薄透镜（包括凸、凹透镜）的成像公式为： f v u 1 11=+…………（1） 式中：u 为物距；v 为像距；f 为焦距。它的正、负规定为：实物、实像时，u 、v 为正；虚物、虚像时，u 为正，v 为负；凸透镜f 为正，凹透镜f 为负。利用上式测定焦距，可以有几种方法，除了本实验中的方法以外，还可用焦距仪测量。

利用上式时必须满足： a. 薄透镜； b. 近轴光线。 实验中常采取的措施是： a. 在透镜前加一光阑以去边缘光线； b. 调节各元件使之共轴。 一般透镜中心厚度有几毫米，也会给测量带来一定的误差。当不考虑透镜厚度时，会有百分之几的误差，这是允许的。 1. 凸透镜焦距的测量方法 （1）物距像距法 由实验分别测出物距u 及像距v ，利用（1）式，求出焦距： v u uv f += (2) （2）自准法 从（1）式可知，当像距∞=v 时，f u =，即当物体上各点发出的光经透镜后，变为不同方向的平行光时，物距即为透镜的焦距。该方法利用实验装置本身产生平行光，故为自准法，见下图。

（3）位移法 当物AB 与像屏的间距f D 4>时，透镜在D 间移动可在屏上两次成像，如下图所示，一次成放大的像，另一次成缩小的像。 由公式（1）与图中的几何关系可得： f u D u 1 1111=-+……（3） f d u D d u 1 1111=--++……（4） 由上两式右边相等得： () 2 1d D u -= (5) 将（5）式代入（3）式得： ()()D d D d D D d D f 4422-+=-= (6)

初中人教八年级物理下册期末复习实验计算题考试试卷

人教版物理八年级下册期末实验计算题压轴试卷检测题（WORD版含答案）(4) 一、实验题计算题压轴题等 1．如图甲所示，长为 80cm 的杠杆 CD（质量忽略不计）左右两端分别用细线连接 A、B 两个物体，在水平位置处于静止状态，其中OD=20cm；物体A、B 的质量分别为 2.4kg 和 6kg，底面积分别为 100cm2和 200cm2。求： (1)B 物体的重力大小为多少？ (2)A 物体对水平地面的压强为多大？ (3)用木板在水平方向轻轻托住 B 物体，使A 物体对地面的压强和 B 物体对木板的压强刚好相等，如图乙所示，杠杆恰好在水平位置平衡。求此时 A 物体受到的绳子拉力大小为多少？ 2．一艘体积为3200m3的潜水艇，水舱未充水时总质量为2.4×106kg，（海水密度取 1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)当潜水艇在未充水的情况下漂浮在海面上，排开水的体积是多大？ (2)若此潜水艇全部潜入水中，还需吸入水的重力是多少？ (3)潜水艇潜入水中深度为80m时受水的压强是多大？ 3．如图是一种简易温度计，外界温度改变会使小球受到的浮力发生变化而运动，进而引起悬挂于下端的金属链条长度发生改变，最终小球重新悬浮于液体的某一深度，同时指针指示温度值。（小球体积变化可忽略，写出计算过程） (1)若该温度计中小球重为0.15N，体积为30cm3，20°C时容器内液体密度为 0.9×103kg/m3，则小球受到的浮力大小为多少？ (2)被小球拉起的金属链条的质量是多少？ (3)若小球与金属链条完全分离，则小球静止时受到的浮力大小为多少？ 4．将重为6N、底面积为100cm2的柱形容器放在水平桌面上，并往容器里注入20cm深的液体。在弹簧测力计下挂体积为400cm3的物体A时，弹簧测力计的读数为10N;将物体A 浸没在液体中时(如图所示)弹簧测力计的读数为5.2N(容器的厚度不计，液体始终未溢出)。

用二次成像法测凸透镜焦距实验报告

实验报告实验题目：用二次成像法测凸透镜焦距 系别：物理与电子科学系 专业：物理学 班级：2010 级物理学班 姓名：张凤兴 学号：2 0 1 0 0 5 1 0 3 5 老师：冉老师 时间：2012年4月18日

目录 一实验名称 (3) 二实验目的 (3) 三实验器材 (3) 四实验原理 (3) 五实验步骤 (4)

六实验数据记录与处理 (5) 七误差分析 (6) 八参考文献 (7) 一实验名称：用贝塞耳法（两次成像法）测薄凸透镜焦距； 二实验目的： 1掌握光具座的使用方法，学会调节光学系统，使之共轴； 2掌握用贝塞耳法（两次成像法）测薄凸透镜焦距的方法； 3掌握简单光路的分析和光学元件等高共轴调节的方法； 三实验器材: 1：白光源S 5：白屏H （SZ-13）

2：物屏P (SZ-14) 6：二维平移底座（SZ-02） 3：凸透镜L (f '=190 mm) 7：三维平移底座（SZ-01） 4：二维架(SZ-07)或透镜架(SZ-08) 8－9：通用底座（SZ-04） 四 实验原理: 图2-1 如图2-1，取物体与像屏之间的距离L 大于4倍凸透镜焦距f ，即L>4f,并保持L 不变。沿光轴方向移动透镜，则在像屏上必能两次成像。当透镜在位置I 时屏上将出现一个放大清晰的像（设此物距为u ，像距为v ）；当透镜在位置II 时，屏上又将出现一个缩小清晰的像（设此物距为u ′，像距为v ′），设透镜在两次成像时位置之间的距离为C ，根据透镜成像公式，可得u= v ′，u ′=v 又从图可以看出： u v u C L 2='+=- ∴2 C L u -= 22C L C L L u L v += -- ='-=' ∴L C L L C L C L v u uv f 42222-=+-=+= (2-1) 式(2-1)称为透镜成像的贝塞尔公式。可知，只要测出了L 和C 的 值，就可求得f 。此方法避免了测量物距和像距时由于估计透镜光心的位置不准所带来的误差(因透镜的光心不一定与它的对称中心重合)，所以这种方法测焦距f ，既简便，准确度又较高。 五 实验步骤：

薄透镜焦距的测量实验报告

一、实验综述 1、实验目的及要求 （1）了解对简单光学系统进行共轴调节 （2）学会用自准直法测量薄凸透镜的焦距 （3）学会用位移法测量薄凸透镜的焦距 （4）学会用物距 -像距法测量薄凸透镜的焦距 （5）学会用物距 -像距法测凹透镜的焦距 2、实验仪器、设备或软件 光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺和滤光片等 二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） （1）观测依据 1．自准直法测薄凸透镜的焦距 根据焦平面的定义，用右图所示的光路，可方便地 测出凸透镜的焦距 f | xl x0 | 2．物距——像距法测凸透镜焦距 在傍轴光线成像的情况下，成像规律满足高斯公式 1 1 1 u v f f u v u v 如图所示，式中 u 和v 分别为物距和像距， f 为凸透镜焦距，对 f 求解，并以坐标代入则有 x l x o x i x l f = （x o

得到

B! B2 在上图中： L1为凸透镜， L2为凹透镜，凹透镜坐标位置为 X L ，F1为凸透镜的焦点， F2 为凹透镜的焦点， AB 为光源， A1B1为没有放置凹透镜时由凸透镜聚焦成的实像，同时也是 放置凹透镜后凹透镜的虚物，坐标位置为 X O ，A2B2为凹透镜所成的实像，坐标位置为 X i 。 对凹透镜成像，虚物距 u=X L -X o ，应取负值 （x L

薄透镜焦距地测定

薄透镜焦距的测定 【实验目的】 1．掌握光路调整的基本方法； 2．学习几种测量薄透镜焦距的实验方法。 【实验仪器】 照明光源（钠光灯）、物屏、白屏、光具座、平面镜、待测透镜等。 【实验原理】 透镜的厚度相对透镜表面的曲率半径可以忽略时，称为薄透镜。薄透镜的近轴光线成像公式为 （1） l s为物距，s′为像距，f ′为像方焦距。其符号规定如下：实物与实像时取正，虚物与虚像时取负；f 为透镜焦距，凸透镜取正，凹透镜取负。 图1凸透镜自准 法 1．凸透镜焦距的测量原理 (1)自准直法 光源置于凸透镜焦点处，发出的光线经过凸透镜后成为平行光，若在透镜后放一块于主光轴垂直的平面镜，将此光线反射回去，反射光再经过凸透镜后仍会聚于焦点上，此关系称为自准原理。如果在凸透镜的焦平面上放一物体，如图1所示，其像也在该焦平面上，是大小相等的倒立实象，此时物屏至凸透镜光心的距离便是焦距。

图2实物成实像法 (2)用实物成实像求焦距 如图2所示，用实物作为光源，其发出的光线经会聚透镜后，在一定条件下成实像，可用白屏接取实像加以观察，通过测定物距和像距，利用（1）式即可算出焦距。 图3共轭法 （3）共轭法 如图3所示，如果物屏与像屏的距离D保持不变，且D > 4f，在物屏与像屏间移动凸透镜，可两次成像。当凸透镜移至O 1 处时，屏上得到一个倒立 放大实象A 1B 1 ,当凸透镜移至O 2 处时，屏上得到一个倒立缩小实象A 2 B 2 ，由图2 可知，透镜在O 1 处时： （2） 透镜移至O 2 处时：

（3） 由此可得： （4）测出D和d，即可求得焦距。 2．凹透镜焦距的测量原理 利用虚物成实像求焦距： 图4 如图4所示，先用凸透镜L 1使AB成实象A 1 B 1 ，像A 1 B 1 便可视为凹透镜L 2 的物 体（虚物）所在位置，然后将凹透镜L 2放于L 1 和A 1 B 1 之间，如果O 1 A 1 <∣f2∣， 则通过L 1的光束经L 2 折射后，仍能形成一实象A 2 B 2 。物距s = O2A1，像距s′= O2A2， 代入公式（1），可得凹透镜焦距。 【实验容】 1．光路调整

人教版八年级物理下实验汇总

C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转Array 3、为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小芳设计了如图所示的实 验。 ⑴小芳用测力计水平拉木块，使之沿水平方向，根据 的知识，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。 ⑵分析图甲、图乙可以得出结论： ⑶通过观察图甲和图丙，可得出 ⑷综合图1中的可以得出结论是滑动摩擦力的大小的因素是、 。 （5）如果将图丙中的小木块切去一半，再研究滑动摩擦力的大小与受力面积 的关系是否可行理由是 （6）在图2中砝码和托盘的总重是3N，木块可以向右做匀速直线运动，如果 想要使木块向左做匀速直线运动，应该向左施加 N的拉力。 4、在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，选用的器材有：正方体木 块，读数准确的弹簧测力计，粗糙程度均匀的长木板等。 （1）采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现弹 簧测力计示数不稳定，很难读数，其原因是。 （2）为解决上述问题，小娟对实验装置进行了改进，用图乙所示的装置进行 实验，解决了上述问题，在实验过程中（填“一定”或“不一 定”）匀速拉动木板，如果此时的弹簧测力计的示数是2N，那么所受摩擦力 的大小为 N。 5、在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，某同学作了如图所示的三个实 验： （1）在实验中通过观察，来比较压力作用的效果； （2）比较与两图所示实验，说明受力面积相同时，压力越大， 压力作用效果越明显； （3）比较甲丙两图可以得出的结论是：

(4) 该实验说明了：压力的作用效果不仅与_____有关，还与 ____ 有关。 6、在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中： （1）如图1用手按压强计的橡皮膜，U型管内液面无论怎么样都不会出高度差，原因是。重新调整后用手按压强计的橡皮膜，U 型管内液面出现高度差；将橡皮膜放人酒精中，如图2所示，U型管内水面也出现高度差，这说明；这种研究问题的方法叫做法（2）若在使用压强计前发现U型管中有高度差，通过（选填“a.从U型管内向外倒出适量水”或“b.拆除软管重新安装”或“c.向U型管内加适量水”）方法可以进行调节．（用字母表示即可） （3）比较1、2实验可知，液体内部压强与液体的有关； 比较1、3、4实验可以得出结论．（4）比较5、6图可以得出结论。 7、某同学通过实验来研究影响浮力大小的因素，做了如图14所示的一系列实验。 （1）对比分析a、c两次实验，得出的物体在水中所受的浮力是 N （2）对比分析a、b、c次实验，得出的结论是： （3）对比分析d、e两次实验，得出的结论是： （4）实心物体A的密度是 g/cm3（5）盐水的密度是 g/cm3 8、如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图．（1）实验中是通过比较来比较动能大小. （2）动能是指（填序号） A. 小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块前的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D.木块的动能 （3）使同一小球从斜面上不同高度自由滚下，是为了研究动能大小与的关系． （4）比较图甲乙可得结论． （5）甲同学通过比较乙丙两图，得出“质量大的物体动能大”，他的结论正确吗理由是 9、小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验： （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置．小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向_________调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡． （2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，并测出力臂．多次实验并把数据记录在表格中． 次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm 111025 2210120 3215310 实验时杠杆在水平位置平衡的目的是：；多次实验的目的是：． （3）小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：_________．

初中八年级(初二)物理 实验十二薄透镜焦距测量

光路调整和透镜参数的测量 透镜是光学基本元件，工程中常用它建立光路作为传输光能量和光信息，并是组成各种光学仪器的主要组件。不同的用途需要焦距不同的透镜或透镜组。通过测量透镜的焦距，我们可以掌握透镜成像规律，学会光路的分析和调整技术，这对了解光学仪器的构造和正确使用很有帮助，为探索其它学科提供了实际的手段和技能。 [预习要点] 1．什么是薄透镜？什么是近轴光线？透镜成像公式的使用条件是什么？ 2．什么是自准法？它的光路及成像有什么特点？ 3．什么是共轭法？用共轭法测透镜焦距有何优点？ 4．什么叫等高同轴？用什么方法调节等高同轴？ [实验重点] 1．加深理解透镜成像规律。 2．掌握简单光路、光轴的调节技术。 3．学习测量薄透镜焦距的方法。 4．学习不确定的计算方法。 [实验仪器] 光具座、凸透镜、物屏、像屏、白炽光源、平面镜、光具凳、光学平台、分光计（参阅教材P203,图4.3.2）。 [实验原理] 透镜的中心厚度（d）比透镜焦距f小很多，约为% f d，我们称之为薄透镜。 /≤ 5 1．薄透镜成像规律 （a）凸透镜（会聚透镜） 对光线具有会聚作用，当一束平行于透镜主光轴的光线通过透镜后，将会聚于主光轴上距透镜光心0为f的焦点F上，f OF=称为焦距，见图1（a）。

（b ）凹透镜（发散透镜） 对光线具有发散作用。一束平行于透镜主光轴的光线通过透镜后，经折射变为发散光束，发散光的反向延长线与主光轴交于F 点，称焦点F 到透镜光心0的距离为焦距f ，见图1（b ）。 在近轴光线的条件下，薄透镜的成像公式为： f q p 111 =+ （1） 式中，f —透镜的焦距，p 为物距，q 为像距。 符号规则： 物距p 为正值表示实物，为负值表示虚物。 像距q 为正值表示实像，为负值表示虚像。 焦距f 为正值表示凸透镜，又称正透镜；为负值表示凹透镜，又称负透镜。 2．透镜焦距的测量原理 （1）自准法（由光的可逆性原理求焦距） 这个方法是利用物距等于焦距使之产生平行光，在用平面镜把平行光原路返回到物屏上，看到成像。用像是否清晰检验调焦是否完成，用像所在位置检验透镜光轴与平面镜法线是否平行。 如图2，在凸透镜后面放一平面镜，当物距等于凸透镜焦距f 时，则物光经过凸透镜后成为平 行光，被平面镜反射回来的平行光再次经过凸透镜后所成的像也在焦平面上，且为倒像。据此就可测出焦距f 。 图1 透镜的焦距 图2 自准法测凸透镜焦距 图3 自准法测凹透镜焦距

透镜焦距的测定实验报告

电子科技大学 实验报告 学生姓名：学号：指导教师： 实验地点：科技实验大楼104室实验时间： 一、实验室名称：透镜焦距的测定 二、实验项目名称：透镜焦距的测定 三、实验学时：3学时 四、实验原理： 1．测凸透镜的焦距 （1）自准直法 如图1所示，用屏上“1”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。移动透镜位置可以改变物距的大小，当物距正好是透镜的焦距时，物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。这时在矢孔屏上看到一个与原物大小相等的倒立实像。这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的焦距。 （2）物距像距法 如图2所示，用屏上“1”字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像

在另一侧的观察屏上。在实验中测得物距u和像距v，则凸透镜的焦距为用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心的位置。光线从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。凸透镜的光心一般与它的几何中心不重合，因而光心的位置不易确定，所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距是不够准确的，误差约为%~%。 图1 自准直法测焦距图2 物距像距法测焦距 （3）位移法 如图3所示，若取光矢孔物屏与观察屏之间的距离f >，且实验过程 D4 中保持不变时，移动透镜L，当它距离物为u时，观察屏上得到一个放大的清晰的像；当它距离物为u'时，观察屏上得到一个缩小的清晰的像。根据几何关系和光的可逆性原理，得 代入式（3-20-2）得 图3 位移法测焦距 从上式可知，只要测得物屏与观察屏之间的距离D和两次成像透镜之间的距离d，即可求出凸透镜的焦距f。这种方法把焦距的测量归结于对可以精确测定的量D和d的测量，避免了确定凸透镜光心位置不准带来的困难。 五、实验目的： 测凸薄透镜焦距。 六、实验内容： 1．共轴调节。 2．用自准直法测凸透镜的焦距。 3．用物距像距法测凸透镜的焦距。

八年级物理实验题汇总

八年级物理上册实验汇总 1．刻度尺是测量的工具，测量前要观察刻度尺的、 和。 （1）使用时，要正确放置刻度尺：零刻度线对准，有刻度线的一边要被测物体且与被测边保持平行，不能歪斜。 （2）读数：视线要刻度线；估读到。 （3）记录：数据包括和。 （4）如图：是用厚刻度尺测量木块的长度，其中正确的测量图是。 （5）小明同学用刻度尺测出一个物体的长度为172.5mm，下面物体中最接近这个数值的是（）。 （6）小明利用分度值为1mm的刻度尺测量一个物体的长度，三次测量的数据分别为 2.35cm，2.36cm，2.36cm，则测量结果应为（） A.2.36cm B.2.357cm C.2.35cm D.2.4cm 2.用停表测量，请观察如图甲机械停表的表盘，大表盘指针走一圈等于，使用停表测量时，用手握住停表，按一下按钮，表针立即走动，按第二下，表针走动，按下归零按钮时，秒针和分针都回到零点。 甲乙丙 （1）图乙停表的读数为。 （2）图丙秒表的读数为 s 3．利用公式可求出平均速度，因此在测量物体运动的平均速度时需要测量的是和，需用到的测量工具是和。 （1）在图中所示的斜面上测量小车的平均速度，让小车由斜面的A点静止开始下滑，分别测出小车到达B点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。

（2）图中AB段的路程SAB= cm.如果测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度VAB= cm/s. （3）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度会偏。 （4）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车由B点静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车下半程的平均速度，他的做法对吗？ 。理由是。 4．拨动张紧的橡皮筋，观察到橡皮筋在；边说话，边 用手摸颈前喉头部分，感觉喉头部分在；由此，我 们知道，声音是由物体的产生的。 （1）如图，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出其中的 空气，我们听到声音__________________，再空气逐渐进入玻璃 罩，注意到，声音又________________，这个实验告诉我们， ______________可以传播声音，而____________不能传播声音。 （2）用一张桌子做实验。一个同学轻敲桌子（不要使附近的 同学听到敲击声），另一个同学把耳朵贴到桌面上，______________（填“能”或“不能”）听到敲击声。此实验说明，__________________也能传播声音。 （3）声音在固体中和空气中哪个传播速度更快？__________________ （4）将耳朵贴在长铁管的一端，让另外一个人敲一下铁管的另一端，你会听到___________敲打的声音，原因____________________________________。 5．如图所示，在探究影响声音高低的因素时，将钢质 刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，拨动 伸出桌面的一端，使它振动发声，显著改变钢质刻度 尺______________，比较改变前后钢尺振动的 ____________和声音的______________。 （1）物理学中把每秒内振动的次数叫做 __________________。 （2）探究频率与单调之间的关系时，某实验小组的同学选用了如下器材：甲乙两个不同的音叉，声波传感器，计算机等。当在声波传感器附近敲击甲、乙两个音叉时，观察到甲、乙两个音叉产生声波的波形分别发图a、b所示。请回答以下问题： ①由图可知甲、乙两个发声音叉发出声音的____________相同(填声音的特性),你是通过观察图中声波的____________来判断的.

(完整)人教版初中物理八年级下册实验报告已填好

探究影响滑动摩擦力大小的因素 实验目的：验证摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系 实验器材：弹簧测力计，长木板，棉布，毛巾，带钩长方体木块，钩码，。 实验原理：二力平衡 实验步骤：按课本P24图8.3－3所示的顺序进行探究，并且把数据记录在表格中（注意：一定用弹簧测力计匀速拉动木块） 实验结论： 1、接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力就越大。 2、压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力就越大。 探究影响压力作用效果的因素 实验目的：通过探究，知道影响压力作用效果的因素及其关系。 实验器材：压力小桌一个，海绵一块，钩码一盒。 实验步骤：按课本P30图9.1－3所示的顺序进行探究，并且把数据记录在表格中 实验结论： 1、压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 2、受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。

探究浮力大小和哪些因素有关 实验目的：探究浮力大小和哪些因素有关? 实验器材：弹簧测力计、烧杯2个、水、圆柱体、盐水 实验原理：浸在液体中的物体都会受到向上的浮力 实验步骤： 一、探究浮力的大小是否与物体浸入的深度有关 保证浸入液体中物体体积不变，而且要保证物体全部浸入液体当中。改变物体浸入的深度，观察弹簧测力计的示数： 结论：浮力与浸入液体深度无关 二、探究浮力的大小是否与物体浸入的体积有关 把圆柱体悬挂在测力计下，当物体浸在液体中的体积逐渐增大时，观察测力计示数是否变化结论：示数逐渐变小 三、探究浮力的大小是否与液体的密度有关 保证浸入液体体积不变，先将物体浸入水当中；再将物体浸入盐水当中，观察弹簧测力计的示数。 结论：在盐水中浮力大小 实验结论：浮力的大小与跟浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 实验目的：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 实验器材：阿基米德原理实验器一套。 实验步骤：按课本P54图10.2－2所示的顺序进行探究，并把数据记录在表格中 实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。用公式表示为F浮＝G排。

人教版八年级物理下实验汇总

八年级下物理实验探究题 1、在探究阻力对物体运动的影响实验中，装置如下图所示。 （1）实验时应该控制小车从斜面的滑 下，目的是，本次实验中 应用到的物理研究方法是： （2）通过实验，肖兰发现小车在表 面运动距离最短，速度减小的就，小 车受到阻力越。 （3）通过实验，肖兰发现小车在表 面运动距离最长，速度减小的就，小 车受到阻力越。 （4）根据实验结果推理：若水平木板表面完全光 滑，且水平木板足够长，小车将一直做．可见，力不是 物体运动的原因，而是物体运动状态的原因． 2、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景． （1）小华将系于木块两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上 钩码，使作用在木块的两个拉力方向，并通过调整来改变拉力 的大小；当他在左边挂两个钩码，右边挂一个钩码时，木块保持静止不动，此 时受到的力平衡（填是或否），所受拉力大小 原因是，如果让你提出改进意见你会 （2）当木块平衡时，小华将木块转过一个角度，松手后木块 (选填 “能”或“不能”)平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究； （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能 平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是； （4）小华利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发 现在实验操作完全正确的情况下，实验时两个力的大小还有较小 的差距．你认为形成差距最有可能的原因是； （5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的 实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是； A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 3、为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小芳设计了如图所示的实 验。 ⑴小芳用测力计水平拉木块，使之沿水平方向，根据 的知识，得出滑动摩擦力与拉力大小相等。 ⑵分析图甲、图乙可以得出结论： ⑶通过观察图甲和图丙，可得出 ⑷综合图1中的可以得出结论是滑动摩擦力的大小的因素是、 。 （5）如果将图丙中的小木块切去一半，再研究滑动摩擦力的大小与受力面积 的关系是否可行理由是 （6）在图2中砝码和托盘的总重是3N，木块可以向右做匀速直线运动，如果 想要使木块向左做匀速直线运动，应该向左施加 N的拉力。