透鏡焦距(透鏡焦距測量的實驗報告)

中學物理是所有學科中最有意思的一門學科，雖然公認為很難，但是物理有趣且有用。中學生們不但可以從中學到知識，而且可以學到最重要的科學思維方法！這些科學思維方法才是最重要、并影響一生的真知！有了這些方法就有獨立思考物理問題的能力，以后縱然遇到難題，也能獨立解決。

今天，我們科普一下一個中學物理問題。

這個問題就是，你有幾種方法可以測出凸透鏡的焦距？

很多中學生立刻會想到中學物理中學到的兩個方法，一是利用太陽光粗測焦距法；二是利用二倍焦距處物像等大測量。當然也有中學生能想出第三種方法：利用平行光照射后會聚的方法，此法類似第一種。然后呢？還有沒有呢？

由于這是一個在中考物理中必須用到、偶爾也會單獨考查的知識點，所以，今天我們盡可能多的說出凸透鏡的焦距測量方法，正好順便復習一下相關凸透鏡知識。

實驗測量凸透鏡焦距的五種方法具體如下：

一、太陽光聚焦法（粗測焦距法）：把凸透鏡正對陽光，再把一張紙放在它的另一側，改變透鏡與紙的距離，直至紙上出現(xiàn)的光斑變得最小、最亮，此光斑所在處即為凸透鏡的焦點。用刻度尺測量出這個最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離，即為焦距！（利用的物理知識是：“平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會折射成為過焦點的光線”。太陽光為平行光，通過凸透鏡后會聚于焦點處。該方法誤差較大，只能作為粗測焦距的方法）

二、二倍焦距法：在光具座上一次放置蠟燭、凸透鏡和光屏，然后點燃蠟燭并使蠟燭火焰的中心、凸透鏡的光心、光屏的中心在同一高度，接著調節(jié)蠟燭火焰到凸透鏡的距離和光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上的像與蠟燭火焰等大為止，此時用刻度尺測出物距。物距的一半就等于焦距。（利用的物理知識是：當物體在二倍焦距處時，其所成的像在二倍焦距處、且成的是倒立、等大、實像。）

三、平行光源法：將一束平行光沿著主光軸方向射到凸透鏡上，在光屏上得到的折射光線相交于一點，即焦點，測出此點到凸透鏡光心得距離，即為焦距。（該方法類似第一種方法，只不過不再利用太陽光這種平行光源，而是利用人造平行光。）

四、焦點入射法：在凸透鏡的一側放一個發(fā)光的點狀光源，比如小燈泡，在凸透鏡的另一側放一光屏，沿主光軸移動小燈泡，直到光屏上得到一個與凸透鏡直徑相等的原型光斑為止，測出小燈泡到凸透鏡的距離即為焦距。（此方法其實是把第三種方法“平行光源法”反過來測量。利用的物理知識：“過焦點的光線通過凸透鏡后會折射成平行于主光軸的光線”。）

五、焦點不成像法：通過凸透鏡觀看物體，當觀察到放大的物體的像時，調節(jié)物體到凸透鏡的距離，當物體從看得見到剛好看不見時，測出物體到凸透鏡的距離即為焦距。（該方法利用的物理知識是：物體在焦點上時不成像。）

以上五個方法中，第四個方法利用了逆向思維法，想象一下手電筒就明白了。第五個方法是最有意思的一種現(xiàn)象，任何一位玩過放大鏡的朋友們都應該發(fā)現(xiàn)過此現(xiàn)象。當我們拿著放大鏡看物體時，讓凸透鏡距離物體由近及遠時，就會發(fā)現(xiàn)物體的像先正立變大、然后變得模糊消失、然后倒立變小！可是很少有人知道，那個模糊的位置恰恰正是焦點的位置！

中學生朋友們，物理知識有趣且有用，養(yǎng)成見物思理的習慣吧，為了美好的未來，加油！