初中物理总复习实验专题 实验02 探究光的折射定律及凸透镜成像规律

初二物理实验报告《凸透镜成像的规律》实验报告实验目的
本次实验的目的是研究凸透镜成像的规律，并通过实验得到凸透镜的焦距。

实验装置
本次实验使用的装置包括凸透镜、物体、光源、白纸等。

实验步骤
1.准备实验装置，包括凸透镜、物体、光源和白纸。

2.将光源放在物体的前方，使光线垂直射向凸透镜。

3.调整凸透镜的位置，直到在白纸上观察到清晰的物体像。

4.移动物体的位置，保持光源和凸透镜的距离不变，不断观察像的变化
情况，并记录下物体位置与像位置之间的关系。

5.根据实验记录，计算凸透镜的焦距。

实验记录与结果
通过实验记录和计算，我们得到了如下数据：
物体位置（cm）像位置（cm）
30 60
40 40
50 33.3
60 30
70 28.6
通过计算，我们得到了凸透镜的平均焦距为37.4cm。

实验分析与结论
通过上述实验，我们得到了凸透镜成像的规律，并且得到了凸透镜的焦距。

我们可以得出如下结论：
1.凸透镜成像的规律是：物距与像距的倒数之和等于焦距的倒数。

2.计算得出的凸透镜焦距是一个近似值，需要通过多次实验来进行验证
和确认。

本次实验通过实际的操作，让我们更加深入地了解了凸透镜成像的规律，并通过数据计算得到了凸透镜的平均焦距，这对于我们后面的物理学习和实验有一定的帮助。

物理实验报告探究凸透镜成像的规律实验原理：凸透镜是一种能够使光线经过折射而改变传播方向的透镜。

对于凸透镜来说，当光线垂直射入透镜时，会发生折射并在主轴上形成一个焦点F。

当光线平行于主轴射入透镜时，经过折射后会收敛到焦点F上。

根据凸透镜的特性，我们可以探究凸透镜成像的规律。

实验材料和仪器：1.凸透镜3.屏幕4.尺子5.笔记本电脑和视频分析软件（可选）实验步骤：1.用尺子测量凸透镜的焦距f，并记录下来。

3.调整物体的位置，使其与凸透镜的主轴垂直，并拍摄物体在屏幕上的成像。

4.使用笔记本电脑和视频分析软件，对拍摄的视频进行分析，测量物体离凸透镜的距离和物体在屏幕上的成像距离。

5.重复步骤3和步骤4，将物体放置于不同的位置，并记录下成像的相关数据。

实验数据记录：1. 物体离透镜的距离（s）：25cm2. 物体在屏幕上的成像距离（s'）：50cm实验结果分析：根据凸透镜成像的规律，可以利用公式1/f=1/s+1/s'来计算物体离透镜的距离和物体在屏幕上的成像距离之间的关系。

根据实验数据和公式可得：1/f=1/s+1/s'1/f=1/25+1/501/f=3/50f = 50/3 ≈ 16.7cm实验结论：根据实验结果和数据分析，我们得出了凸透镜成像的规律。

在凸透镜成像中，物体的成像距离和物体离透镜的距离成反比关系，即当物体离透镜的距离增大时，物体在屏幕上的成像距离会减小。

根据公式1/f=1/s+1/s'，可以计算得出凸透镜的焦距f，从而进一步研究和分析凸透镜的成像特性。

实验注意事项：1.在实验过程中要保持实验环境的明亮以确保准确测量和记录数据。

2.尽量减小误差，例如要保证物体和屏幕的位置调整准确、凸透镜和物体之间的距离准确等。

3.可以使用视频分析软件来测量物体在屏幕上的成像距离，这样可以减小误差并提高实验的准确性。

4.可以进行多次实验，并取平均值以提高实验结果的可靠性和准确性。

初中物理总复习实验专题实验02探究光的折射定律及凸透镜成像规律实验02 探究光的折射及凸透镜成像规律01、小宇利用如图01所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。

（1）为了更清晰地观察水中的光路。

可以采用的办法是：。

实验中，(选填“能”或“不能”)看见反射光线。

（2）实验的折射光路如图中所示，可以判定折射角填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。

增大入射角观察到折射角在（填“增大”或“减小”）。

若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角到一定值时，。

图 01 图 0202、如图02所示，冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，冬冬对产生的原因进行了思考。

受此启发，在测量凸透镜的焦距时，冬冬想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢?请写出你的推断：色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是：。

03、小宇从《物理手册》中查到光从玻璃射向空气中的一些数据：≥时，所示的图线反映了上述实验中的两角关系。

②判断：如果光从空气射向玻璃，则反射的能量可以达到100%。

（）图 03 图 0404、在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中．（1）如图04所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在．（2）当烛焰距凸透镜15cm 时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像．（3）把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上远视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像．若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏(选填“远离”或“靠近”)透镜。

05、小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论．请你将空缺部分补充完整。

专题二初中物理光学计算题解题规律与思维方法一、熟练掌握光学的五个基本规律1.光的直线传播规律光在同一种均匀透明介质中是沿直线传播的。

2.光的反射定律反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居于法线的两侧；反射角等于入射角。

光的反射过程中光 路是可逆的。

即三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.3.平面镜成像的特点成像特点：等大,等距，垂直，虚像①像、物大小相等；②像、物到镜面的距离相等；③像、物的连线与镜面垂直；④物体在平面镜里所成的像是虚像。

4.光的折射规律在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；光从水或其他介质 中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角） 在折射现象中，光路是可逆的。

在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。

在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。

5.凸透镜成像的规律具体见下表。

物距倒、正像的性质放、缩 虚、实像距 U 与 v 关系应用 对应图u<fU=f正立 放大 虚像 |v|>u光线平行射出，不成像放大镜 12f<u<2fU=2f倒立倒立 放大等大 实像实像 v>2fV=2f u<vu=v 幻灯机 34u>2f倒立缩小实像f<v<2f u>v 照相机 5二、光学常数1.在计算中，真空或空气中光速 c=3×108m/s ；2.光年：光在一年中传播的距离，光年是长度（距离）单位；1光年≈9.4608×1015m≈9.4608×1012km；三、例题解析【例题1】两千多年前，我国的学者墨子和他的学生做了小孔成像的实验．他的做法是，在一间黑暗的屋子里，一面墙上开一个小孔，小孔对面的墙上就会出现外面景物的倒像．小华在学习了小孔成像的原理后，利用如下装置来验证小孔成像的现象．已知一根点燃的蜡烛距小孔20cm，光屏在距小孔30cm处，小华测量了蜡烛的火焰高度为2cm，则光屏上火焰所成像的高度为______cm．若物距增大，像距不变，则像的高度______。

光的折射作图能力训练（2）【凸透镜成像的规律】1、成实像时，像与物 侧，左右、上下相。

2、变化规律 （1）物距变小，像距变，像也变（2）物距变大，像距变，像也变3、特殊点 F 点：是像和 像的分界点2F 点：是 像和 像的分界点【作图能力过关】1．完成下列关于透镜的光路：2．发光点S 发出一束光投射到水面上，其中一条光线反射后经过A 点，请作出入射光线、反射光线和大致的折射光线3．处于主光轴上的物体AB 经凸透镜后在光屏上成的像A'B'，请你根据图中所给的条件画出凸透镜，并确定焦点F 的位置.A4．画出下列各图中光线经过玻璃砖的光路5、如图为一冰块中有一长方形气泡，画出这条光线的折射光线.6、下列两透镜组合中都有一个焦距是重合的，请画出经过两透镜的光路7、在图中的虚线框内填入适当类型的透镜，并完成光路图。

8、游泳池中灌入一定量的水后，从池岸上斜看池底，便会觉得池底比实际深度( ) A 深些 B 浅些C 无变化D 有时深有时浅有下列光学器具：照相机、潜望镜、幻灯机、穿衣镜、放大镜、牙医内窥镜，可以把它们分成两类：一类包括______________________________其特征为由__________组成，二类包括______________________其特征为由__________组成.9、在探究凸透镜成像规律的实验中（1）用一束平行光正对凸透镜射入，经透镜后会聚于A 点，测得A 点距透镜10厘米，则透镜的焦距是 厘米。

（2）若烛焰放在此透镜前12厘米处，经透镜可得到一个 像。

（3）若烛焰放在此透镜前25厘米处，经透镜可得到一个 像。

（4）若去观察邮票，想看清楚邮票上的细微之处，放大镜与邮票间的距离应为10、如图2中的四幅图，分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（ ）A ．①②B ． ③④C ．②④D ． ③①【凸透镜实验题】【例1】在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，某同学先把凸透镜固定在光具座上，然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，如果他在光具座上无论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，则可能有几种原因?答案:有三个原因：(1)由于物距小于或等于焦距，凸透镜不能成实像.(2)凸透镜成实像，但由于物距太小，光屏调不到烛焰的像所在的位置.(3)凸透镜成实像，但光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度. 【例2】如图“探究凸透镜成像的规律”1)凸透镜成最大实像的是在 __点。

实验报告实验目的：通过实验探究凸透镜成像的规律，了解凸透镜的成像特点。

实验器材：凸透镜、小物体、屏幕、白纸、游标卡尺、直尺、光源等。

实验原理：光线经过凸透镜时会发生折射，产生实际物体的成像。

在光线通过凸透镜的过程中，可以得到以下几个关键点：1.凸透镜的主光轴：凸透镜中央的光轴线称为主光轴，为凸透镜的主要基准线。

2.光线的折射：光线从空气射入凸透镜时，会发生折射，使光线改变方向。

3.物距和像距：在凸透镜成像过程中，从物体到凸透镜的距离称为物距，在凸透镜后方的屏幕上出现的物体称为像，从凸透镜到像的距离称为像距。

4.焦距：凸透镜的焦距是指将平行光线聚焦到焦点的距离，凸透镜有两个焦点，分别是凸透镜两侧的焦点。

5.物像关系：凸透镜成像时，物距、像距和焦距之间存在一定的关系。

实验步骤：1.将凸透镜放在实验台上，调整凸透镜的位置，使其与光源垂直摆放，并保证光线能够通过透镜的中央。

2.将光源光线透过凸透镜射到屏幕上，观察得到的成像效果。

3.在实验过程中，可以调整光源的位置、移动物体和屏幕的距离等因素来观察成像效果的变化。

4.记录下实验数据，并将实验结果整理归纳。

实验数据记录：通过实验观察记录下以下数据：1.不同物距下的成像效果：记录不同物体与凸透镜之间的距离以及出现的成像效果，包括物体的大小、清晰度等。

2.不同凸透镜的焦距下的成像效果：记录使用不同焦距的凸透镜时的成像结果，观察成像点的位置和清晰度。

实验结果归纳：根据实验数据的观察和记录，可以得出以下结论：1.当物体与凸透镜的距离增大时，成像点的位置将向凸透镜移动，并逐渐变小。

2.当物体位于焦点附近时，成像点将出现在无穷远处，并且成像会逐渐模糊。

3.当物体位于焦点和凸透镜之间时，成像点将位于凸透镜的同侧，成像大小将大于物体。

4.当物体位于焦点和凸透镜之间时，成像点将位于凸透镜的反侧，成像大小将小于物体。

结论：通过实验观察和数据整理分析，可以得出以下结论：1.凸透镜的焦点是将平行光线聚焦到的位置，焦距越大，成像大小和清晰度也会相应增加。

初中物理光学实验步骤详解光学实验是初中物理学习中十分重要的一部分，通过进行光学实验，可以帮助学生更好地理解光的传播规律、光的反射、折射等现象。

下面将详细介绍几个常见的初中物理光学实验步骤。

实验一：光的传播直线性实验目的：验证光沿直线传播的特性。

实验器材：亮度均匀的白光源、黑卡纸、光屏。

实验步骤：1. 将白光源放置在实验台上，并保证其亮度均匀。

2. 在白光源的前方放置一张黑卡纸，用作光源的遮挡模式。

3. 将黑卡纸瞬间移开，使光线通过一个小孔射向光屏。

4. 观察并记录光屏上的亮暗图案，判断光线是否沿直线传播。

实验二：光的反射定律实验目的：验证光的反射遵循反射定律。

实验器材：白光源、光屏、反射板。

实验步骤：1. 将白光源放置在实验台上，并保持其亮度均匀。

2. 将光屏放置在白光源的一侧，作为接收屏幕。

3. 在反射板上选择一个角度，将其倾斜放置在光源边缘，使光线射向反射板。

4. 观察并记录光线在反射板上的入射角和反射角，并确定它们是否相等。

实验三：光的折射定律实验目的：验证光的折射遵循折射定律。

实验器材：白光源、光屏、折射板。

实验步骤：1. 将白光源放置在实验台上，并保持其亮度均匀。

2. 将光屏放置在白光源的一侧，作为接收屏幕。

3. 在折射板上选择一个角度，将其倾斜放置在光源边缘，使光线射向折射板。

4. 观察并记录光线在折射板中的入射角和折射角，并利用折射定律判断它们是否符合关系：折射率1 ×入射角1 = 折射率2 ×入射角2。

实验四：凸透镜成像特性实验目的：观察凸透镜的成像特性。

实验器材：凸透镜、物体、屏幕。

实验步骤：1. 在凸透镜的一侧放置一个物体，并保证凸透镜与物体之间有一定的距离。

2. 在凸透镜的另一侧放置一个屏幕，用于接收光线。

3. 调整物体的位置和凸透镜的位置，观察并记录屏幕上的物体成像情况。

4. 根据成像情况，分析并总结凸透镜的成像特性。

通过以上实验，初中生可以深入了解光的传播规律、反射定律、折射定律以及凸透镜的成像特性等内容。

中考专题总复习：实验专题一、初中阶段20个重点考查的实验光学实验3个实验：探究光的反射定律；探究平面镜成像的特点；探究凸透镜成像的规律。

热学实验1个：实验液体温度计并探究水的沸腾过程电学实验7个：连接两个用电器组成的串联、并联电路；使用电流表并探究串、并联电路中电流规律；使用电压表并探究串、并联电路中电压的规律；探究欧姆定律；用伏安法测量小灯泡的电阻；用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；探究影响电磁铁磁性强弱的因素。

力学实验9个：用天平测量固体和液体的质量；建构密度的概念；用天平和量筒测量液体和固体的密度；探究牛顿第一定律；探究摩擦力大小的因素；探究杠杆的平衡条件；探究液体压强的规律；探究阿基米德原理；测量滑轮组和斜面的机械效率二、实验题的特点实验题是最能体现物理学科的学习能力的一种题型，它不仅能反映学生学习过程中的观察能力、动手动脑能力，而且还能反映学生对学习物理概念和物理规律的理解情况，重要的是它能再现学生的情感、态度、价值观。

实验题的形式是多种多样的，它可以用选择题、填空题、问答题、作图题、计算题等不同方式展示，所以各种题型的解题思路、解题方法、以及解题步骤，都适用于对实验题的正确解答。

三、实验题解答过程中需要注意的问题1、实验原理定方向正确解答物理实验题必须坚持以实验原理为依据的操作过程，实验原理是整个实验的指导方向，而对实验原理的理解必须做到：（1）、要结合课本中学过的物理知识加深理解实验原理；（2）、要从实验原理中理解实验成立的条件；（3）、弄清一个实验原理可以做不同的类似实验；（4）、理解原理设计替代性实验。

2、实验步骤要有科学性实验步骤是否合理、完善直接影响着物理实验的质量，因此在实验操作过程中弄懂，理解和熟悉实验步骤对做好实验题是非常重要的：（1）、保证实验步骤的完整性和合理性。

（2）、保证实验步骤的必要性。

3、间接测量物理量的等值性这种方法常用于实验中无法直接测量的物理量的取值问题，一就是对于一个实验中不能直接测量的物理量。

探究凸透镜成像规律的实验探究凸透镜成像规律的实验是物理光学实验中的重要实验之一。

通过这个实验，我们可以深入理解凸透镜的成像原理，掌握成像规律，为进一步学习光学知识打下基础。

实验目的：1. 探究凸透镜成像规律，理解物距、像距、焦距之间的关系；2. 掌握像的性质，包括正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像等；3. 培养实验操作技能和观察能力，提高对光学现象的兴趣。

实验原理：凸透镜成像规律是指物体放在焦点之外时，在凸透镜另一侧成倒立的实像，物距越小，像距越大，实像越大。

当物体放在焦点之内时，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，物距越大，像距越小，虚像越小。

实验步骤：1. 准备实验器材：凸透镜、光屏、蜡烛、支架、光具座等；2. 组装实验装置：将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，调整至同一高度；3. 调整实验参数：首先测量并记录凸透镜的焦距。

然后调整物距（物体到凸透镜的距离），观察并记录成像的情况以及像的性质（正立/倒立、放大/缩小、实像/虚像等）；4. 改变实验参数：逐渐减小物距，增大像距，重复步骤3的观察和记录；5. 整理实验器材：实验结束后，将实验器材整理好。

实验结果分析：根据实验结果，分析物距、像距、焦距之间的关系，总结成像规律。

例如，当物距大于2倍焦距时，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，像距等于2倍焦距，成倒立等大的实像；当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，像距大于2倍焦距，成倒立放大的实像；当物距小于1倍焦距时，光屏上无法成像，但可以用眼睛直接观察到正立放大的虚像。

注意事项：1. 确保实验环境明亮，以便观察成像情况；2. 注意安全，避免蜡烛烫伤等意外事故；3. 实验过程中保持安静，避免影响其他同学观察和记录；4. 实验结束后，按照要求整理实验器材。

养 德 励 志 进 取 创 新团 结 勤 奋 勇 敢 求 实探究凸透镜的成像规律实验报告学校 班级 实验日期 年 月 日 同组人姓名 一、实验名称：探究凸透镜的成像规律二、实验目的：通过实验探究凸透镜的成像规律；培养学生的总结归纳能力 三、实验器材：蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴 四、实验装置图：五、实验操作步骤及要求： (u －物距 f －焦距 2f －二倍焦距 v －像距）1、按装置图将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，使烛焰、凸透镜、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度的同一直线上，目的是烛焰的像成在光屏中央，便于我们观察像的性质；并在光具座的刻度尺上标出焦点及二倍焦距处的位置。

2、点燃蜡烛，让其物距分别在满足条件U=∞ u>2f u ＝2f f<u<2f u ＝f u<f 的情况下进行实验，将实验观察到的内容记录在表格中。

六、现象及数据记录：f= cm 物距和焦距的关系 焦距 （cm ） 像的性质 像距（cm ） 像距和焦距的关系应用 倒、正 放、缩 虚、实 U=∞像缩为一个点 实像V ＝f 测凸透镜焦距u>2f f<v<2f 照相机u ＝2f 倒立 等大 实像 V ＝2f f<u<2fv>2f 幻灯机u ＝f 不成像 v =∞ u<f|v|>u放大镜3、收拾整理器材。

七、实验结论（1）、“F 分虚实” 是指焦点位置是物体成实像或虚象，正立像或倒立像，像物同侧或异侧的分界点，而当物体刚好在焦点时不成像。

（2）、“二倍分放缩”是指二倍焦距处这个点是物体成放大像或缩小像的分界点，当物体刚好在二倍焦距处时成等大的像。

（3）、凸透镜成实像时“物近、像远、像大”是指物体离透镜越近，物距变小，经透镜所成的像越远，像距变大，像也变大，反之亦反。