“研究凸透镜的成像规律” 运用的物理实验方法是什么?另外,物理学中有哪些实验研究方法? 物理中怎样做探究凸透镜成像规律的实验?

作者&投稿:赵震 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
答案:控制变量法(焦距一定)

中学物理实验方法
1. 观察法:
实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。

2. 放大法
(1)累计放大法:在被测物理量能够简单重叠的条件下,将它展延若干倍再进行测量的方法,称为累计放大法(叠加放大法)。如测量纸的厚度、金属丝的直径等,常用这种方法进行测量;累计放大法的优点是在不改变测量性质的情况下,将被测量扩展若干倍后再进行测量,从而增加测量结果的有效数字位数,减小测量的相对误差。在使用累计放大法时,应注意两点,一是在扩展过程中被测量不能发生变化;二是在扩展过程中应努力避免引入新的误差因素。

(2)形变放大法:形变是力作用的效果,在力学中形变的基本表现形式为体积、长度、角度的改变。而显示形变的方法可用力学的方法,也可用电学、光学的方法,如:体积的变化:由液柱的长度的变化显示;热膨胀:杠杆放大法显示。

(3)光学放大法:常用的光学放大法有两种,一种是使被测物通过光学装置放大视角形成放大像,便于观察判别,从而提高测量精度。例如放大镜、显微镜、望远镜等。另一种是使用光学装置将待测微小物理量进行间接放大,通过测量放大了的物理量来获得微小物理量。例如测量微小长度和微小角度变化的光杠杆镜尺法,就是一种常用的光学放大法。
3. 控制变量法
实例:在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素采用此法。

4. 类比法
所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊,从一般到一般的推理,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法,不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径,物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的,开普勒也曾经说过:“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。
实例:电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波与电磁波;通信与鸽子传递信件;功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识,有助于提出假说进行推测,有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向,引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动,发展学生的思维能力。

类比是科学家最常运用的一种思维方法,由这种方法得出的结论虽然不一定可靠,但是,在逻辑中却富有创造性。类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。

5. 等效替代法
所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。

实例:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。

还有其它方法,因不常用,不一一列举了。

探究凸透镜成像实验规律中采用的方法:
1.探究法
2.实验法
3.归纳法
控制变量法,比如探究加速度与力和质量的关系
等量替代法,比如验证力的平行四边形定则或者说是力的合成
理想模型法,比如吧物体看做质点,电荷看成点电荷
微元法,探究位移公式
【其他的暂时没想起来,这里已毕业高三党~希望对你有帮助吧,想的起来再继续补充】

凸透镜成像实验方法 凸透镜成像的物理实验方法是什么?控制变量法?我在教辅上看到说是数据归纳法。大神~

我来帮你吧:
凸透镜成像实验方法 不能称之为控制变量法,控制变量法是有多个因素都会影响某一个物理量,为了具体研究其中一个因素和这个物理量的关系时,要控制其它因素不变,只改变一个因素从而去研究这一个因素和这个物理量的具体关系,例如 影响蒸发快慢的因素一般有三个因素(液体的温度、液体的表面积、液体表面空气的流速)这三个因素都能影响蒸发的快慢。所以单个研究时,就要采取控制变量法,比如说想要研究温度和蒸发快慢的关系时,就要保持液体的表面积、液体表面空气的流速不变,而只改变液体的温度,这种方法称之为控制变量法。
而探究凸透镜成像的规律时,因为成像的规律是和物距的大小有关系的。在操作过程中是通过观察和实际测量,而最终得出成像的N多规律的。很明显不属于控制变量法。
而数据归纳法这只是一种通俗的说法,因为你在做这个实验时必须要测量物距和像距,分析比较,从中去归纳结论。这个实验没有明确的实验方法名称。在中考中也不会考你这个实验用的是什么方法,但是他会考你做实验中出现的各种细节或情况,例如说“在做实验时,小明发现光屏上的像成在了右上方,如何调整才能使像成在光屏的正中央?”这种题经常出现。

希望对你能有帮助, 祝学习进步!

在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像,能用光屏呈接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感觉。有经验的物理老师,在讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都是倒立的,而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”,当然是相对于原物体而言。 也有些时候是特殊的,比如但U(物距)>2F时,它将会是实像且缩小幷倒立!
  平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像,都是正立的;而凹面镜和凸透镜所成的实像,以及小孔成像中所成的实像,无一例外都是倒立的。当然,凹面镜和凸透镜也可以成虚像,而它们所成的两种虚像,同样是正立的状态。
  那么人类的眼睛所成的像,是实像还是虚像呢?我们知道,人眼的结构相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所成的像,一定是实像。根据上面的经验规律,视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体,明明是正立的啊?这个与“经验规律”发生冲突的问题,实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。
  当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。可与平面镜所成的虚像对比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。
  当物体与透镜的距离大于焦距时,物体成倒立的像,这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的,是实际光线的会聚点,能用光屏承接,是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立的虚像。
  与凹透镜的区别
  一.结构不同
  凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成
  凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成
  二.对光线的作用不同
  凸透镜主要对光线起会聚作用
  凹透镜主要对光线起发散作用
  三.成像性质不同
  凸透镜是折射成像
  凹透镜是折射成像凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒;虚、实;放、缩。起聚光作用
  凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像。起散光作用透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线遵守折射定律。面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线遵守反射定律。
  凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点,也可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像,主要用扩大视野。
  (1)二倍焦距以外,倒立缩小实像;〈这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚的那一点到透镜中心的距离,那么两倍焦距就是指2倍远的地方〉
  一倍焦距到二倍焦距,倒立放大实像;
  一倍焦距不成像;
   一倍焦距以内,正立放大虚像;
  成实像物和像在凸透镜异侧,成虚像在凸透镜同侧。
  (2)
  一倍焦距分虚实
  两倍焦距分大小
  物近像远像变大
  物远像近像变小
  凸透镜成像规律表格
  物体到透镜中心的距离u 像的大小 像的正倒 像的虚实 像到透镜中心的距离v 应用实例
  u是物距 v是像距 f是焦距
  u>2f,倒立缩小的实像 2f>v>f 照相机
  u=2f, 倒立等大的实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距
  2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机
  u=f 不成像 平行光源:探照灯
  u<f正立放大的虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜
  为了研究各种猜想,人们经常用光具座进行试验。
  蜡烛的焰心,凸透镜中心,光屏中心应尽量保持在同一条高度上。
  (3)凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f
  利用透镜的特殊光线作透镜成像光路:
  (1)物体处于2倍焦距以外
  (2)物体处于2倍焦距和1倍焦距之间
  (3)物体处于焦点以内
  (4)凹透镜成像光路
  实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
  该实验就是为了研究证实这个规律。实验中,有下面这个表:
  物 距 u 像的性质 像的位置
  正立或倒立 放大或缩小虚像或实像 与物同侧与异侧像距v
  u>2f 倒立缩小 实像异侧 f<v<2f
  u=2f 倒立等大 实像异侧 v=2f 此时物体与像的距离是最小的,既4倍焦距。
  f2f
  u=f 不成像 平行光源:探照灯
  u<f 正立 放大 虚像 同侧 u,v同侧
  这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实,透镜成像满足透镜成像公式:
  1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透镜焦距)
  照相机运用的就是凸透镜的成像规律
  镜头就是一个凸透镜,要照的景物就是物体,胶片就是屏幕
  照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上
  胶片上涂有一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上
  至于物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样
  物体靠近时,像越来越远,越来越大,最后再同侧成虚像。
  物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。
  一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
  凸透镜成像规律表:
  
  实像,物近像远像变大
  虚像,物远像近像变小
  
  (4)当成虚像时,物、像的左右一致,上下一致;当成实像时,物、像的左右相反,上下相反.。
  【规律记忆】
  1.u>2f,倒立缩小的实像 2f>v>f 照相机
  简记为:外中倒小实(或物远像近像变小)
  2.u=2f, 倒立等大的实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距
  简记为:两两倒等实
  3.2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机
  简记为:中外倒大实(或物近像远像变大)
  4.u=f 不成像 平行光源:探照灯
  简记为:点上不成像
  5.u<f正立放大的虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜
  简记为:点内正大虚
  注:u大于2f简称为远——离凸透镜远一些;u小于2f且大于f简称为近——离凸透镜近一些