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如何测量凹、凸透镜的焦距

作者:刘庆贺  人气: 次  时间:2008年08月29日  星级:

透镜的焦距是表明凸透镜的会聚本领和凹透镜的发散本领的。凸透镜的焦距是进一步研究其成像规律及其应用的基础,根据凸透镜的成像规律反过来也可以判断凸透镜的焦距。有关凸透镜焦距的测量和判断是中考的重要考题。凹透镜焦距的测量课本中没做要求,这主要是因为测量凹透镜焦距要比凸透镜复杂一些,还要用到数学中的相似三角形知识。
  相信同学们都会测量凸透镜的焦距。那么,测量凸透镜的焦距你知道有几种方法?你会测量凹透镜的焦距吗?下面结合2007年两道中考试题加以说明。
  例1(2007 宜昌)在探究凸透镜成像规律的实验中:
  (1)实验需要知道凸透镜的焦距大约是多少,如果没有太阳光,怎样利用白炽灯粗略地测量出焦距?说出你的办法。
  (2)某同学在做实验时,先把烛焰放在较远处,使物距大于2倍焦距,测出物距,然后移动凸透镜,观察光屏上成清晰的像时,测出像距,并记录像的大小、正倒和虚实。请问他的操作方法正确吗?为什么?
  错解:(1)让凸透镜正对着灯泡,调节光屏到凸透镜的距离直到在光屏上出现清晰的最小最亮的点,用刻度尺测出凸透镜到亮点的距离就等于透镜的焦距。
  (2)略。
  分析:测量凸透镜的焦距,同学们比较熟悉的是利用太阳光。题目中没有太阳光,大家感到无从下手,或把利用太阳光测量焦距的方法硬拉到这个题目中,上述错解正是如此。怎样才能测量呢?在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,你也许已经发现:当物体通过凸透镜成实像时,物体距离凸透镜越远,所成的像越接近焦点;若物体离透镜足够远时(大于10倍焦距),所成的像与透镜间的距离,就近似等于透镜的焦距。若使正在发光的白炽灯远离凸透镜,并使白炽灯通过凸透镜在光屏上成清晰的像,用刻度尺测出光屏与凸透镜中心的距离就近似等于透镜的焦距。当然,你如果注意到物体和像大小相等时,物距和像距也恰好相等,都等于焦距的二倍,这又多了一个测量焦距的方法。其实,利用凸透镜成像的规律,测量焦距的方法还有多种,同学们是否愿意尝试一下?
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