第一篇:探究小孔成像實驗報告
20XX 報 告 匯 編 Compilation of reports
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探究小孔成像實驗報告 提出問題 用易拉罐自制一個針孔照相機,在觀察過程中,發(fā)現(xiàn)在室外觀察景物時成像總不太清晰,有什么辦法可增加清晰度呢。照相機半透膜上的圖像會發(fā)生大小改變,這大小改變受什么因素影響,又有什么規(guī)律呢?
一:探究像的清晰度實驗 思考與假設(shè) 根據(jù)生活經(jīng)驗,猜想不清晰可能是由于以下兩種情況:
1.環(huán)境中光線太亮,以致于看不清半透膜上的像。
2.孔徑太小,光線進入量過少,導(dǎo)致半透膜上的像不清晰 下面就針對這兩個假設(shè)進行實驗驗證
實驗 1 像的清晰程度和周圍光的強度有關(guān) 設(shè)計實驗:
器材:針孔照相機,光源(F 型發(fā)光二極管),黑色卡紙(遮光器)
實驗步驟:
1.為“針孔照相機”用黑色卡紙做了一個圓柱形的“遮光器”,套在針孔照相機成像的一端,以降低半透膜周圍光的強度。
2.在外界光線強,有遮光器時觀察像的清晰程度 3.在外界光線強,無遮光器時觀察像的清晰程度 4.在外界光線弱,有遮光器時觀察像的清晰程度 5.在外界光線弱,無遮光器時觀察像的清晰程度
不帶遮光器的針孔照相機成像 帶遮光器的針孔照相機成像
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進行實驗:
得到以下數(shù)據(jù):
外界光線強弱 有無遮光器 成像效果(是否清晰)
試驗一 強 有 清晰 實驗二 強 無 不清晰 實驗三 弱 有 較清晰 實驗四 弱 無 較清晰
得出結(jié)論:通過實驗可以得出,成像的清晰程度與周圍光線強度有關(guān),周圍環(huán)境越亮,成像越不清晰;周圍環(huán)境越暗,成像越清晰。(1)
實驗 2 設(shè)計實驗 器材:5 個有不同口徑小孔的小孔成像儀器,光具座,遮光器,光源
實驗步驟:
1、制作出 5 個有不同口徑小孔的小孔成像儀器:分別裁剪 5 個相同尺寸的易拉罐,剪掉瓶口,并分別在瓶底鉆出 5 個大小不同的小孔。
2、在光具座上固定一個可發(fā)出平行光線的光源,保持光源與小孔之間的距離,用 5 個小孔成像儀器分別觀測像的大小,并進行比較。
進行實驗 1、如圖所 示,我們制作了 5個孔徑大小 不一的小孔成像儀器:
d=7mm d=5mm d=2mm d=1mm d<1mm
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2、然后布置了光具座和光源:
小孔直徑小于 1mm 時:
小孔直徑等于 1mm 時:
光源 光具座 遮光器用于提高成像質(zhì)量,減少誤差,讓本實驗結(jié)果更明顯。
小孔與光源的距離恒定為 35cm
報告文檔·借鑒學(xué)習(xí)word 可編輯·實用文檔 小孔直徑等于 2mm 時:
小孔直徑等于 5mm 時:
小孔直徑等于 7mm 時:
整理為下表
孔徑大小/cm 成像清晰度 亮度 像的大小 1 號瓶 <1 很清晰 很暗 很小 2 號瓶 1 比較清晰 比較暗 比較小 3 號瓶 2 清晰 明亮 正常大小 4 號瓶 3 模糊 比較亮 比較大 5 號瓶 5 很模糊 很亮 很大
得出結(jié)論:在光源與小孔距離一定時,小孔越大,成的像越不清晰。(2)
分析和論證:小孔成像的原理是這樣的:
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假設(shè)當小孔足夠小時,成一個這樣的像:
一個較大的小孔就相當于數(shù)個較小的小孔的組合,形成的像就是幾個小的像的重合,自然會不清楚:
同理,小孔越大,就相當于越多的像重合,成的像也就越模糊:
二. 探究影響像大小因素實驗 思考與假設(shè)
報告文檔·借鑒學(xué)習(xí)word 可編輯·實用文檔 猜想影響像大小有這幾個因素:
1.孔徑的大小,孔徑越大,像越大 2.相機與物體的距離,距離越長,像越小 3.半透膜與針孔的距離,距離越長,像越大 下面就針對這三個假設(shè)因素進行實驗驗證
實驗 1 探究像大小與孔徑的大小的關(guān)系 由表 1 易 得出結(jié)論: 孔徑越大,成像越大。(3)
實驗 2 探究像大小與機物距離之間的關(guān)系 設(shè)計實驗:
器材:針孔照相機(針孔與半透膜距離為 10cm),光源(F 型發(fā)光二極管,長度為 3cm),光具座,刻度尺,水平工作臺
實驗步驟:
1.將光源放置在光具座左端“0”刻度線處 2.加厚度使光源中心,針孔,半透膜中心處于同一直線上,便于觀察成像 3.將針孔照相機放在 3.5cm 處,觀察成像,量出像的長度 4.以后每隔 10cm 測量一次,并記錄,做 7 次 注:若像不能完全顯示,則先量兩亮點之間的距離,同比例放大
進行試驗 得到以下數(shù)據(jù): 實驗次數(shù) 距離物體遠近/cm 像的大小/cm 第一次 3.5 8.5 第二次 13.5 3.2 第三次 23.5 1.3 第四次 33.5 0.7 第五次 43.5 0.6 第六次 53.5 0.5 第七次 63.5 0.3 表 1 觀察表 1 可知相機與物體的距離逐漸變長,像逐漸變小,和猜想一致
得出結(jié)論:像的大小與相機與物體的距離有關(guān),當光源與針孔半透膜之間距離不變時,相機與物體的距離越長,像越小,反之亦然。(4)
實驗誤差:測量誤差
實驗 3 探究像大小與半透膜針孔距離之間的關(guān)系 設(shè)計實驗:
器材:針孔照相機,比針孔照相機口徑略小的紙筒,光源(F 型發(fā)光二極管,長度為 3cm),光具座,刻度尺,水平工作臺
報告文檔·借鑒學(xué)習(xí)word 可編輯·實用文檔 實驗步驟:
1.將紙筒放入針孔照相機,在外套上半透膜 2.將光源放置在光具座左端“0”刻度線處 3.加厚度使光源中心,針孔,半透膜中心處于同一直線上,便于觀察成像 4.將針孔照相機放置與 16cm 處,觀察成像,量出像的長度 5.將紙筒向外拉出 1cm,觀察成像,量出像的長度,以后每拉出 1cm,記錄 1次,共做 5 次 注:若像不能完全顯示,則先量兩亮點之間的距離,同比例放大
進行試驗 得到以下數(shù)據(jù): 實驗次數(shù) 半透膜和小孔的距離/cm 像的大小/cm 第一次 28.00 5.2 第二次 29.00 5.6 第三次 30.00 5.8 第四次 31.00 5.8 第五次 32.00 5.9 表 2 觀察表 2 可知半透膜和小孔的距離逐漸變長,像逐漸變大,和猜想一致
得出 結(jié)論:像的大小與半透膜和小孔的距離有關(guān),當光源與相機物體之間距離不變時,半透膜和小孔的距離越長,像越大,反之亦然。(5)
實驗誤差:測量誤差
進一步探究 提出問題 設(shè)光源長度為 L1,像長度為 L2,相機與物體的距離為 L3,半透膜與針孔的距離為 L4,則 L1,L2,L3,L4 之間存在著什么關(guān)系呢?
思考與猜想 取一組數(shù)據(jù),實驗 1 中第一次實驗,此時 L1=3cm,L2=8.5cm,L3=3.5cm,L4=10cm
此時經(jīng)嘗試可發(fā)現(xiàn) 1 3cm 3.5cm 32 8.5cm 10cm 4L LL L? ? ?
再隨意的帶入幾組其它數(shù)據(jù)也可得到同樣的結(jié)論,如:
當 L1=3cm,L2=5.2cm,L3=16cm,L4=28cm 時 1 3cm 16cm 32 5.3cm 28cm 4L LL L? ? ?
則作出猜想 1 32 4L LL L?
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論證:
如圖 1,AB∥CD,則∠BAO=∠CDO, ∠ABO=∠DCO
又∠AOB=∠DOC
則△AOB∽△DOC
則AB AO BODC DO CO? ?
則1 32 4L LL L?
則結(jié)論(4)得證:L1,L4 不變,L2×L3=L1×L4,L3 與 L2 成反比,則 L3 越大,L2 越小
結(jié)論(5)得證:L1,L3 不變,1 23 4L LL L?,L2 與 L4 成正比,則 L4 越大,L2越大
D
O B
A 針孔 光源(長度為 L1)
半透膜上的像(長度為L2)
相機與物體的距離(長度為 L3)
半透膜與針孔的距離(長度為 L4)
C 圖 1
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又可發(fā)現(xiàn),若 L1,L3+L4=k 不變、則1 32 3L LL k L??,則 L3 越大,L2 越小可得 結(jié)論:當光源與光源半透膜距離一定時,相機與物體的距離越大,像越小。(6)
如此只要知道 L1,L2,L3,L4 中任意 3 個數(shù)的值,就能得出第 4 個數(shù)的值
總結(jié) 經(jīng)過以上探究實驗與論證,對于針孔照相機的小孔成像原理已有了一個充分的認識。
以下兩個因素會對像的清晰度造成影響:
1.環(huán)境中的光線,光線越強,清晰度越差,反之亦然。
解決方法:加遮
報告文檔·借鑒學(xué)習(xí)word 可編輯·實用文檔 光器 2.與孔徑的大小有關(guān),孔徑越小,越清晰 以下三個因素會對像的大小造成影響:
1.孔徑的大小,孔徑越大,像越大,反之亦然。
2.相機與物體的距離,距離越長,像越小,反之亦然。
3.半透膜與針孔的距離,距離越長,像越大,反之亦然。
4.當光源與光源半 透膜距離一定時,相機與物體的距離越大,像越小
第二篇:探究小孔成像教案
探究小孔成像
活動目的:
1、知道小孔成像與光的直線傳播有關(guān)。
2、培養(yǎng)學(xué)生動手實驗操作的能力、培養(yǎng)學(xué)生觀察分析問題的能力。
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實、尊重科學(xué)的精神,激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的興趣。
活動地點:物理實驗室 活動準備:
1、分組:三人一組,分工明確。
2、器材準備:不透明的紙板30塊,蠟燭10支、光屏10塊、火柴5盒,小刀10把。活動過程:
1、每 小組按自己的想法制作不同形狀的小孔。
2、分別用不同形狀的小孔做實驗。
3、邊做實驗邊觀察,同時做好記錄。
4、完成實驗,分析實驗現(xiàn)象。(小組無法解決是向別組同學(xué)或老師請教)
5、反饋實驗結(jié)論.6、搜集整理資料。
活動小結(jié):
第三篇:探究平面鏡成像特點實驗報告
探究平面鏡成像的特點實驗報告
探究課題:探究平面鏡成像的特點.
1.提出問題:平面鏡成的是實像還是虛像?是放大的還是縮小的像?所成的像的位置是在什么地方?
2.猜想與假設(shè):平面鏡成的是虛像.像的大小與物的大小相等.像與物分別是在平面鏡的兩側(cè).
3.制定計劃與設(shè)計方案:實驗原理是光的反射規(guī)律.
所需器材:蠟燭(兩只),平面鏡(能透光的),刻度尺,白紙,火柴,實驗步驟:
一.在桌面上平鋪一張16開的白紙,在白紙的中線上用鉛筆畫上一條直線,把平面鏡垂直立在這條直線上.
在平面鏡的一側(cè)點燃蠟燭,從這一側(cè)可以看到平面鏡中所成的點燃蠟燭的像,用不透光的紙遮擋平面鏡的背面,發(fā)現(xiàn)像仍然存在,說明光線并沒有透過平面鏡,因而證明平面鏡背后所成的像并不是實際光線的會聚,是虛像.
二.拿下遮光紙,在平面鏡的背后放上一只未點燃的蠟燭,當所放蠟燭大小高度與點燃蠟燭的高度相等時,可以看到背后未點燃蠟燭也好像被點燃了.說明背后所成像的大小與物體的大小相等.
三.用鉛筆分別記下點燃蠟燭與未點燃蠟燭的位置,移開平面鏡和蠟燭,用刻度尺分別量出白紙上所作的記號,量出點燃蠟燭到平面鏡的距離和未點燃蠟燭(即像)到平面鏡的距離.比較兩個距離的大?。l(fā)現(xiàn)是相等的.
5.自我評估.該實驗過程是合理的,所得結(jié)論也是正確無誤.做該實驗時最好是在暗室進行,現(xiàn)象更加明顯.誤差方面應(yīng)該是沒有什么誤差,關(guān)鍵在于實驗者要認真仔細的操作,使用刻度尺時要認真測量.
6.交流與應(yīng)用.通過該實驗我們已經(jīng)得到的結(jié)論是,物體在平面鏡中所成的像是虛像,像的大小與物體的大小相等,像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等.像與物體的連線被平面鏡垂直且平分.例如,我們站在穿衣鏡前時,我們看穿衣鏡中自己的像是虛像,像到鏡面的距離與人到鏡面的距離是相等的,當我們?nèi)讼蚱矫骁R走近時,會看到鏡中的像也在向我們走近.我們還可以解釋為什么看到水中的物像是倒影.平靜的水面其實也是平面鏡.等等.
第四篇:科學(xué)小制作教案:小孔成像
科學(xué)小制作七:小孔成像
一、課時:2課時(一次課,每次2小時)
二、科學(xué)原理:光在同種均勻介質(zhì)中,在不受引力作用干擾的情況下沿直線傳播。大約兩千四五百年以前,我國的學(xué)者—-墨翟(墨子)和他的學(xué)生,做了世界上第一個小孔成倒像的實驗,解釋了小孔成倒像的原因,指出了光的直線進行的性質(zhì)。這是對光直線傳播的第一次科學(xué)解釋?!赌?jīng)》中這樣紀錄了小孔成像:
“景到,在午有端,與景長。說在端。”
“景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在遠近有端,與于光,故景庫內(nèi)也?!?/p>
三、制作過程:
1、準備材料:易拉罐一個,半透明膜一張(可用白色塑料袋代替),黑色硬紙一張,橡皮筋若干個。
2、用剪刀把易拉罐的開口的一端剪去,將邊緣打磨平滑,以免劃手。
3、在易拉罐的底部鉆一個直徑小于1mm的小孔。
4、用半透明膜封住易拉罐剪開的一端,并用橡皮筋固定。
5、用黑色的紙卷一個筒,粗細剛好套住易拉罐,有孔的一端與紙筒對齊,有半透明膜的一端要深深套在紙筒中,使紙筒遮住半透明膜周圍的光線。用橡皮筋或膠水固定紙筒。
6、在光線較暗的地方用小孔對準光線較強的物體(例如在室內(nèi)觀察點燃的蠟燭),在半透明膜(相當于屏幕)上會看到一個倒立的物體的像。
第五篇:科學(xué)探究 平面鏡成像(教案)
科學(xué)探究平面鏡成像
教學(xué)目標: 1、知識與技能
(1)
了解平面鏡成像的特點。
(2)
了解平面鏡成虛像,了解虛像是怎樣形成的。(3)
理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象。2、過程與方法
(1)經(jīng)歷“平面鏡成像特點”的探究,學(xué)習(xí)對實驗過程中信息的記錄。
(2)觀察實驗現(xiàn)象,感知虛像的含意。3、情感、態(tài)度、價值觀
(1)在探究“平面鏡成像特點”中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧,獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。
(2)
通過實驗,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和團隊合作精神;(3)通過對平面鏡應(yīng)用的了解,初步認識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。
課 型:科學(xué)探究,新授課
教學(xué)重點:本節(jié)的重點是平面鏡成像特點的實驗探究活動,它是本節(jié)教學(xué)活動開展的中心;
教學(xué)儀器:每個實驗小組同樣大?。ㄩL短、粗細)的蠟燭2支、小蠟燭和大蠟燭各一支、平面鏡一面、平板玻璃一塊、火柴、支架、刻度尺、電腦等多媒體設(shè)備。
一、引入新課:
請同學(xué)們欣賞一段很有創(chuàng)意的視頻,你知道它有什么樣的效果?我們身邊有沒有這樣的器材可以模擬出這樣的效果來呢? 學(xué)生:鏡子。
通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們也能用鏡子制造出神奇的效果來。我們每天都會照鏡子,它的面是平的,我們把它叫做平面鏡。除了生活中常用的鏡子以外,在以前人民利用光滑的金屬當做平面鏡、在自然界中也有平面鏡(平靜的水面)?,F(xiàn)在讓我們面對手中的平面鏡,我們能夠看到什么?生答:自己的像。
二、進行新課(-)平面鏡成像特點:
1、提出問題:同學(xué)們,面對平面鏡你想知道什么呢?(學(xué)生猜想??)(1)平面鏡成像有什么特點?
(2)平面鏡為什么要成像?原理是什么?(3)平面鏡有什么用途???
2、進行猜想:
好,對平面鏡同學(xué)們許多感性的認識,那你們猜一猜平面鏡成像有哪些特點呢?(教師不做任何暗示,讓學(xué)生充分發(fā)揮想像)。
可能有下列猜想:(允許有不正確的猜想)
(1)像與物等大;
(2)像與物到平面鏡的距離相等;(3)像與物的連線與鏡面垂直; 非常好!這節(jié)課我們重點探究:平面鏡中成像時,像的大小、形狀、及位置與物體的大小、形狀及位置有什么關(guān)系?平面鏡所成像能否呈現(xiàn)在光屏上? 2、設(shè)計實驗:
如何來探究像與物體的大小是否相等呢?(明確探究目的)。老師給學(xué)生思考空間,學(xué)生思考分析、討論、歸納。
我們采用什么方法來驗證像與物體是否大小相等呢?學(xué)生自由回答。比較像與物體的大?。鞔_探究方法)。找一個跟鏡前物體完全相同的物體與像比較。通過經(jīng)驗我們知道平面鏡所成的像在鏡子的另一側(cè);怎樣才能把“替代物”放到平面鏡背面的像的位置上呢?引導(dǎo)學(xué)生探究用平板玻璃代替平明鏡(實驗方法:替代法)3、進行實驗與收集證據(jù):
同學(xué)們2人為一小組,用桌子上的器材做實驗探究。
學(xué)生完成實驗。教師觀察發(fā)現(xiàn)問題,及時指導(dǎo)。學(xué)生主動積極探索實驗,并采集實驗數(shù)據(jù),完成探究報告單。4、分析和論證:
學(xué)生分析有關(guān)數(shù)據(jù),討論觀察的實驗現(xiàn)象,歸納結(jié)論。(課件顯示)師小結(jié):(小結(jié))5、評估與交流:
實驗操作中有什么不足之處?測量的結(jié)果是不是可靠?各組的探究結(jié)果是否相同?
(二)、平面鏡成像原理:光的反射
平面鏡成的像不能在光屏上呈現(xiàn),物理學(xué)把這種像叫虛像,而把能在光屏上呈現(xiàn)的像叫實像。(課件顯示:能在光屏上呈現(xiàn)的像叫實像。不能在光屏上呈現(xiàn)的像就是虛像。)
(課件顯示)通過作圖來認識平面鏡成虛像的含意,知道是光的反射形成的,鞏固光的反射規(guī)律知識。(三)、平面鏡的應(yīng)用:
(1)成像
(2)改變光路---潛望鏡
(3)“鏡”的典故對學(xué)生進行思想教育。例如:“明鏡高懸既是為官者對自己的一種警示,也是老百姓對權(quán)者的一種期待”、“以銅為鏡,可以正衣冠;以史為鏡,可以知興替;以人為鏡,可以知得失”。
三、課堂小結(jié)(課件顯示)
四、反饋練習(xí)(課件顯示)
五、課外實踐
制作萬花筒或潛望鏡。
板書設(shè)計:
科學(xué)探究平面鏡成像
(一)平面鏡成像的特點: 1、像與物體的大小相等;(等大)2、像與物體到鏡面的距離相等;(等距)3、像與物體的連線與鏡面垂直。(對稱)
(二)平面鏡成像原理:光的反射(虛像)
(三)平面鏡的應(yīng)用:成像、改變光路