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凸透镜与凹透镜

小学 · 物质与能量 · 模拟器 · 5–6 年级

在实验室中打开

这是模拟,不是实验。下面的画面用来帮你想明白原理;真正学科学要动手做 —— 本页附有「真实实验怎么做」,照着做一遍才算学会。

知识点 · 要点

  • 凸透镜(中间厚)能让光会聚,平行光会聚到焦点;凹透镜(中间薄)让光发散。
  • 凸透镜能成像:物距大于 2 倍焦距时,成倒立、缩小的实像(照相机就是这个原理)。
  • 物距在 1~2 倍焦距之间时,成倒立、放大的实像(投影仪、幻灯机)。
  • 物距小于焦距时,成正立、放大的虚像(放大镜)。自检:把物体从远处一路拖近,像会从"倒立缩小"一路变成"倒立放大",最后翻成"正立放大"。

真实实验怎么做

安全提示:用蜡烛必须有成人陪同,远离纸张窗帘、备好湿抹布;移动光屏时等它冷却,别烫到手。
  1. 器材:凸透镜(焦距已知,比如 10cm)、光屏、蜡烛(或小灯泡)、光具座。
  2. 把蜡烛放在远大于 2 倍焦距的地方,前后移动光屏,直到屏上出现清晰的像。
  3. 看看这个像:是倒立的还是正立的?比蜡烛大还是小?(倒立缩小)
  4. 把蜡烛移近到 1~2 倍焦距之间,再调光屏 —— 像是倒立放大的;再靠近到焦距以内,屏上就找不到像了,改从透镜另一侧看,会看到正立放大的虚像。

拓展延伸

  • 照相机、投影仪、放大镜用的都是凸透镜,区别只在"物体放在离透镜多远的地方"。
  • 近视眼镜是凹透镜(先把光发散一点),远视/老花眼镜是凸透镜 —— 都是为了让像落到视网膜上。
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