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1、利用光学模块探究理想凸透镜成像规摘要：本实验利用虚拟仿真物理实验室光学模块，对理想凸透镜“1/u（物距）+1/v （像距） =1/f （透镜焦距”成像规律进行探究。首先利用光学模块创建一个理想凸透镜，放置蜡烛, 改变蜡烛的位置，得到几组物距、像距以及焦距的数据，再通过Excel对数据进行处理与分 析，探究出理想凸透镜的成像规律：1/u（物距）+1/v （像距）=1/f （透镜焦距）。关键词：凸透镜 成像规律 虚拟仿真物理实验室 Excel1. 实验目的（1）学会使用虚拟仿真物理实验室，能够进行简单的课件制作。（2）学会利用该技术探究理想凸透镜的成像规律。2. 实验原理理想凸透镜的成像规律：1/
2、u（物距）+1/v （像距）=1/f （透镜焦距）通过虚拟仿真物理实验室光学模块建立理想凸透镜成像课件，得到几组关于物距、像距 的数据，尝试用Excel表格处理数据，得到物距、像距和焦距之间的函数关系。3. 实验内容（1）首先打开虚拟仿真物理实验室光学模块，建立一个新的实验平台。（2）在实验平台中创建一个焦距为100的理想凸透镜。（3）创建物体，改变物距五次，得到五组物距与像距的数据（图1 为截图）。（4）将数据放入Excel表格中，进行处理（数据见表格1）。（5）发现理想凸透镜的成像规律：1/u（物距）+1/v （像距）=1/f （透镜焦距）。T1 50100B-100园华师京城仿真物理实螫
3、室-光学校园煎文件编辑构造运行视图帮助|冶| | si| 色121 创 | u属 m b |h1 口回 |T|器件箱曲中乙跑也o I250200W150色二3504004505005506006507007505? 点耀夏 缶仿宜物理实L陌JJ （G：）-5500050-400-50-2 (JD紀二吋讯0如之75： 百度视频搜快乐大本* . 兀中学物理仿仿宜物理实倩真物理实验室华师京城仿CH T /甲辽:旳图 1 理想凸透镜成像图像4. 实验结果与分析1）通过测量得到主要数据：u(cm)v(cm)181.85221.56158.32270.43127.16465.98120.84571.221
4、17.57652.1表格1（2）数据处理1、将 u 和 v 相加u(cm)v(cm)u+v(cm)181.85221.56403.41158.32270.43428.75127.16465.98593.14120.84571.22692.06117.57652.1769.672、将 u 和 v 相乘u(cm)v(cm)u+v(cm)u*v181.85221.56403.4140290.69158.32270.43428.7542814.48127.16465.98593.1459254.02120.84571.22692.0669026.22117.57652.1769.6776667.4发现
5、 u+v 和 u*v 两组数据之间有联系3、用 u*v/u+vu(cm)v(cm)u+v(cm)u*vu*v/u+v181.85221.56403.4140290.6999.87528158.32270.43428.7542814.4899.85884127.16465.98593.1459254.0299.89887120.84571.22692.0669026.2299.74023117.57652.1769.6776667.499.61074发现这个 u*v 和 u+v 的比值与凸透镜的焦距 100 十分接近。u(cm)v(cm)u+v(cm)u*vu*v/u+v误差181.85221.
6、56403.4140290.6999.875280.12%158.32270.43428.7542814.4899.858840.14%127.16465.98593.1459254.0299.898870.10%120.84571.22692.0669026.2299.740230.26%117.57652.1769.6776667.499.610740.39%由此我们得到了理想凸透镜的成像规律：u*v/u+v=f化简之后得到：1/u（物距）+1/v （像距）=1/f （透镜焦距）5. 实验结论通过虚拟仿真物理实验室光学模块建立理想凸透镜成像课件，探究得到理想凸透镜的成 像规律：1/u（物距）+1/v （像距）=1/f （透镜焦距。通过虚拟仿真物理实验室光学模块建立理想凸透镜成像课件，探究理想凸透镜的成像规 律，实验误差小，实验环境稳定，适合学生自行探究。在一定程度上可以帮助了解和认识虚 拟仿真物理实验，引发思考：如何有效地利用虚拟仿真物理实验室？
探究理想凸透镜成像规律
