北师大版八年下册物理实验报告.docx
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北师大版八年下册物理实验报告
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11.探究——凸透镜成像
【知识链接】
1、凸透镜的主轴、光心、焦点、焦距。
2、凸透镜对光线有汇聚作用。
跟凸透镜主光轴平行的光,经过凸透镜后会汇聚于焦点,这就给我们在实验时测透镜焦距提供了一种方法。
【实验报告】
一、实验目的
1、探究凸透镜成像的规律。
2、探究凸透镜成放大、缩小实像和放大虚像的条件。
3、探究凸透镜成正立和倒立的像的条件。
4、通过探究实践培养严谨的科学态度与协作精神。
二、实验器材
凸透镜、光具座(带刻度尺)、蜡烛、火柴、光屏
三、实验过程与方法
●设计实验
1、选用蜡烛、凸透镜(焦距已知)、光屏、光具座等器材,调节烛焰、透镜中心和光屏中心,使之在一条与光具座平行的直线上。
2、改变物体(点燃的蜡烛)到透镜的距离,从远到近,观察像的大小、正倒、虚实各怎样变化。
测量出每一种情况下物体、像到凸透镜的距离。
3、在成虚像和成实像的两种情况下,轻轻吹蜡烛的火焰,使它向左侧或右侧偏斜,观察火焰的像是向左侧还是向右侧偏斜。
注意像与物体的左右关系。
●进行实验
1、凸透镜的焦距f=。
2、按照图11-1,由左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,调整三者高度,使得它们的中心大致在。
3、把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在光屏上成一个
的像。
图11-1
像的特点:
。
测量物体到凸透镜的距离为,像到凸透镜的距离为。
4、把蜡烛向凸透镜移近几厘米,放好后重复以上操作(多测几组,记录数据填入表11-1),直到在光屏上得不到蜡烛的像。
此时,物体到凸透镜的距离为。
5、继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上已经蜡烛的像,用直接对着凸透镜观察蜡烛的像。
像的特点:
。
按上述步骤操作,把数据记入表11-1(f=)。
物体到凸透镜的距离cm
像到凸透镜的距离cm
像的大小(放大或缩小)
像的正、倒
表11-1
●分析与论证
凸透镜成像的规律是什么?
●评估
实验中如果不知道凸透镜的焦距,如何比较准确的测出?
●交流
与其他同学的实验现象和数据进行比较,分析所观察到的现象和得到的成像规律有什么异同?
四、注意事项
1、要注意调节,使光屏中心、透镜光心和烛焰中心在同一高度。
2、实像能用光屏接收,虚像则只能用眼睛透过透镜观察。
【应用实例】
例题1小明在做凸透镜成像的实验时,他把蜡烛放在2倍焦距的地方,逐渐远离凸透镜。
移动光屏,观察像的大小及像到凸透镜的距离。
他发现:
物距增大时,像,像距
(填“变大”“变小”或“不变”)。
[目标分析]:
本题考查像的大小及像距随物距变化而变化的情况。
[解答]:
物体在2倍焦距以外时,成缩小、倒立的实像,根据成实像时,像距增大,像变小、变近的原则,即可得正确答案。
变小变小
[评析]:
同学们要熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
例题2在做凸透镜成像的实验时,当在光屏上得到烛焰的像后,将凸透镜的下半部用不透光的黑纸遮住,这时光屏上的像将()
A、全部消失 B、下半部分消失
C、毫无变化 D、依然完整,但亮度减弱
[目标分析]:
本题主要考察照射到透镜上所有的光线,经透镜折射后,都汇聚于像点。
[解答]:
当部分光线被挡住后,其余光线仍汇聚于像点,像与原来相比,由于汇聚的光线减少,故亮度减弱。
答案为D
[评析]:
大家要清楚光线经凸透镜折射后的基本光路。
例题3 照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取()
A、人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些
B、人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些
C、人不动,照相机离人近一些,镜头向前伸一些
D、照相机和镜头都不动,人站近一些
[目标分析]:
本题考查凸透镜成像的基本规律。
[解答]:
有人没进入镜头,说明所成的像太大。
若要使全体人员都进入镜头,必须使要成的像小一些,根据成像规律,像要变小,像距也须变小,而物距必须变大,即照相机离人远一些,镜头后缩一些。
答案为A
[评析]:
同学们要将照相机的成像情况与凸透镜的成像规律联系起来。
【实践创新】
1、在探究“凸透镜成像”的实验中,无论怎样移动光屏,在光屏上始终观察不到清晰的像,造成这种现象的原因可能是(多选) ( )
A、蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平线上
B、蜡烛距凸透镜距离大于焦距
C、蜡烛距凸透镜距离小于焦距
D、蜡烛距凸透镜距离等于焦距
2、在探究“凸透镜成像”的实验中:
应依次放置 、 和 ,且使它们的中心大致在 ,当实验进行了一段时间后,可以发现光屏上的像向
端移去。
3、在探究“凸透镜成像”的实验时,保持凸透镜的位置不
变,先后把烛焰放在a、b、c、d、e、g各点,如图11-2
所示,分别调整光屏的位置,则:
(1)把烛焰放在 点,光屏上出现的实像是最大的。
(2)把蜡烛放在 点,光屏上出现的烛焰是等大的像。
图11-2
(3)把蜡烛放在 点,在与物体同侧成正立放大的像。
4、五月的一天下午,阳光明媚,摄影师为八年级一班的全体同学拍摄了一张清晰的集体照之后,又要为每一个同学拍一张毕业照,则摄影师应()
A、保持照相机与同学间的距离不变,拉长镜头
B、减小照相机与同学间的距离,镜头不动
C、增大照相机与同学间的距离,缩短镜头
D、减小照相机与同学间的距离,拉长镜头
【参考答案】
1、ACD
2、蜡烛凸透镜光屏同一高度上
3、
(1)d
(2)b(3)g
4、D
12.探究——同一直线上二力的合成
【知识链接】
1、几个力共同作用在一个物体上时,它们的作用效果可以用一个力来代替,这个力称为那几个力的合力。
2、如果已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向,称为力的合成。
【实验报告】
一、实验目的
1、通过探究,考察同一直线上两个力的合力与两个分力有什么关系。
2、通过探究,掌握同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法。
3、通过观察、探究,加深理解两个力合成的作用效果。
二、实验原理
1、本实验的原理是力的合成的概念。
2、实验中要将橡皮筋的可动端都拉到O点,以保证前后两次力的作用效果相同。
三、实验器材
木板,白纸,图钉若干,橡皮筋,两个细绳套(长短不相同),两个相同的弹簧测力计。
四、实验过程与方法
●设计实验
以橡皮筋为研究对象,使橡皮筋的一端固定,先用两个力(同一直线上)作用在橡皮筋的另一端,使其沿某一方向伸长至某一点,再用一个力作用于该端,并使它也沿该方向伸长至该点,以保证这一个力的作用效果与刚才的两个力共同的作用效果相同。
比较这一个力与刚才的两个力之间的关系。
●进行实验
1、先把白纸用图钉固定在水平木板上,再用图钉
将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上,
如图12-1所示。
2、用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细
绳套,用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位
置O,在白纸上记下O的位置并将两个力的大小记录
在表12-1中。
图12-1
3、换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点,记录下弹簧测力计的拉力
大小并填入表12-1中。
表12-1同一直线上同方向二力的合成
力的大小FN
方向
用两个弹簧测力计拉
F1=
F1+F2=
同向
F2=
用一个弹簧测力计拉
F=
4、用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套,
用适当的力朝相反方向将橡皮筋拉到某一位置O′,如图
12-2,在白纸上记下O′的位置并将两个力的大小记录
在表12-2中。
5、换用一个弹簧测力计将橡皮筋也拉到O′点,
记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表12-2中。
图12-2
表12-2同一直线上反方向二力的合成
力的大小FN
方向
用两个弹簧测力计拉
F′1=
F′1+F′2=
反向
F′2=
用一个弹簧测力计拉
F′=
●分析与论证
通过探究以及整理分析数据,可知:
沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向
,大小是这两个力的;沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向,大小是这两个力的
。
●评估
实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角,应保持在同一直线上,并且保持测力计拉杆与木板平行,观察时不仅要注意观察记录合力的大小,也要注意观察记录合力的方向。
●交流
各小组成员对比实践活动,互相交流后再思考:
若同一条直线上的多个力作用在同一物体上,该怎样合成呢?
五、注意事项
1、选择弹簧测力计时,让两个弹簧测力计对拉,选择示数相近的两个。
2、实验时,应使两个力在同一直线上,用力大小要适中。
【应用示例】
例题1把一个重为2N的苹果竖直向上抛出,苹果在空中受到重力和空气阻力的作用。
若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、F2,则()
A、F1可能小于F2B、F1可能等于F2
C、F1一定等于F2D、F1一定大于F2
[目标分析]:
本题考查同一直线上二力合成的规则
[解答]:
苹果在上升过程中所受的阻力f是向下的,与重力的方向相同,此时合力
F1=G+f;在下降过程中所受的阻力f是向上的,与重力的方向相反,此时合力F2=G-f。
因此F1一定大于F2。
故答案为D。
[评析]:
在求合力大小时,同学们一定要先弄清楚每个分力的大小和方向。
例题2水平面上一个物体分别受到向左F1和向右F2两个力的作用,开始时F1小于F2,当向左的力逐渐变大时,物体所受水平方向合力的大小()
A、不断变大B、不断变小
C、先变大后变小D、先变小后变大
[目标分析]:
本题考查同一直线上方向相反的两个力的合力。
[解答]:
因为F1、F2方向相反,所以合力F=F2-F1,当F1逐渐变大时,合力F在不断的减小。
当F1大于F2时,合力F的方向向左,F=F1-F2,当F1不断变大时,合力F也逐渐变大。
故答案为D。
[评析]:
解答此类题目时,要注意两个分力的变化情况。
【实践创新】
1、F1、F2为同一直线上的两个力,它们的合力为F,下列关于F1、F2和F的大小及关系的说法中,正确的是()
A、F不可能为零
B、F一定大于F1,也大于F2
C、F一定大于F1、F2中较小的那个力
D、F可能比F1、F2都小
2、一个人用200N的力竖直向上提起重150N的物体,物体收到的合力是N,方向是。
3、竖直上抛一个小球,小球上升和下降时受到空气阻力作用,阻力小于小球重力且不变,若小球上升时受到的合力是F1,下降时受到的合力是F2,则F1F2。
(填“大于”“小于”或“等于”)
4、一个物体始终只受到两个力F1和F2的作用,一开始物体处于静止状态,且F1=F2。
在t1时间内保持F1不变,只改变F2的大小,此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。
如图12-3中可以表示F2大小随时间变化的图像是()
图12-3
【参考答案】
1、D
2、50竖直向上
3、大于
4、C
13探究——二力平衡的条件
【知识链接】`
1.平衡是物体处于静止或匀速直线运动状态.物体受多个力时的平衡称为多
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- 北师大 八年 下册 物理 实验 报告