初中物理必做实验——“小孔成像”教学素材
http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20241110/1731189909556_0.gif在初中物理所有的实验里,“小孔成像”算得上是最令人印象深刻的实验之一。这也是八年级物理必做的光学实验。
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xiao
小
kong
孔
cheng
成
xiang
像
实验器材
蜡烛(或F形光源)、白纸、硬纸板
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实验步骤
1. 在硬纸板中间钻一个洞,直径1~2mm;
2.把蜡烛点燃,一只手把白纸竖直地放在蜡烛的一侧30厘米处,另一只手把硬纸板竖直放在蜡烛和白纸之间;
3. 调节硬纸板和白纸之间的举例,观察白纸上的有什么现象。
注意:蜡烛火焰、小孔和白纸药在一条直线上
实验现象
白纸上出现了一个倒立的蜡烛火焰的像
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小孔成像原理
光在在同种均匀介质中沿直线传播,蜡烛的火焰发出的光,原本是向四面八方传播,但总会有一小束光会笔直地穿过小孔,在后面的光屏上形成一个小光斑,而全部光斑汇集起来就组成了一个倒立的烛焰的像,这就是小孔成像的原理。
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原则上,小孔越小,弥散斑的直径会越小,清晰度会越高。但小孔也不能过小,否则会影响实像的亮度。
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考点总结
① 成像原理: 光沿直线传播
② 成像特点: 倒立的实像(倒立意味着左右、上下都颠倒)
③ 成像规律:
a. 孔变大时,像变亮,变模糊;
b. 像的形状与孔的形状 无关 ;
c. 像距不变,增大物距,像 变小 ,反之变大;
d. 物距不变,增大像距,像 变大 ,反之变小.
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树荫下的圆形光斑
生活中最常见的小孔成像现象是“树荫下的光斑”。晴朗的夏天,当阳光透过密密麻麻的树叶之的空隙撒到地面上形成了大小不一的“圆形光斑”。
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这其实很诡异,因为树叶间的空隙形状并不规则、各式各样,但地面上的亮斑却大多是圆形。其原因就是“小孔成像”,太阳就是光源,树叶缝隙是小孔,大地就是光屏,而“圆形光斑”实际上是太阳的“像”。因为小孔成像中“像的形状与孔的形状无关”,只与“物体形状有关”,所以球形的太阳通过小孔成的像就是“圆形”,如果发生了日偏食,地面上的光斑会变成“月牙形”。
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