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2023年初中物理:五種物理方法測凸透鏡焦距

來源:網絡資源 2023-01-07 16:57:23

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實驗測量凸透鏡焦距的五種方法具體如下:

一、太陽光聚焦法(粗測焦距法):把凸透鏡正對陽光,再把一張紙放在它的另一側,改變透鏡與紙的距離,直至紙上出現的光斑變得最小、最亮,此光斑所在處即為凸透鏡的焦點。用刻度尺測量出這個最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離,即為焦距!(利用的物理知識是:“平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會折射成為過焦點的光線”。太陽光為平行光,通過凸透鏡后會聚于焦點處。該方法誤差較大,只能作為粗測焦距的方法)

二、二倍焦距法:在光具座上一次放置蠟燭、凸透鏡和光屏,然后點燃蠟燭并使蠟燭火焰的中心、凸透鏡的光心、光屏的中心在同一高度,接著調節蠟燭火焰到凸透鏡的距離和光屏到凸透鏡的距離,直到光屏上的像與蠟燭火焰等大為止,此時用刻度尺測出物距。物距的一半就等于焦距。(利用的物理知識是:當物體在二倍焦距處時,其所成的像在二倍焦距處、且成的是倒立、等大、實像。)

三、平行光源法:將一束平行光沿著主光軸方向射到凸透鏡上,在光屏上得到的折射光線相交于一點,即焦點,測出此點到凸透鏡光心得距離,即為焦距。(該方法類似第一種方法,只不過不再利用太陽光這種平行光源,而是利用人造平行光。)

四、焦點入射法:在凸透鏡的一側放一個發光的點狀光源,比如小燈泡,在凸透鏡的另一側放一光屏,沿主光軸移動小燈泡,直到光屏上得到一個與凸透鏡直徑相等的原型光斑為止,測出小燈泡到凸透鏡的距離即為焦距。(此方法其實是把第三種方法“平行光源法”反過來測量。利用的物理知識:“過焦點的光線通過凸透鏡后會折射成平行于主光軸的光線”。)

五、焦點不成像法:通過凸透鏡觀看物體,當觀察到放大的物體的像時,調節物體到凸透鏡的距離,當物體從看得見到剛好看不見時,測出物體到凸透鏡的距離即為焦距。(該方法利用的物理知識是:物體在焦點上時不成像。)

以上五個方法中,第四個方法利用了逆向思維法,想象一下手電筒就明白了。第五個方法是最有意思的一種現象,任何一位玩過放大鏡的朋友們都應該發現過此現象。當我們拿著放大鏡看物體時,讓凸透鏡距離物體由近及遠時,就會發現物體的像先正立變大、然后變得模糊消失、然后倒立變小!可是很少有人知道,那個模糊的位置恰恰正是焦點的位置!

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