【凸透镜成像规律实验步骤】在光学实验中，凸透镜成像规律是一个重要的知识点，它帮助我们理解光线通过凸透镜后的传播路径以及成像的特点。本实验主要通过调整物距、像距和焦距之间的关系，观察并记录凸透镜所形成的像的性质（如大小、正倒、虚实等），从而总结出凸透镜成像的基本规律。
一、实验目的
1. 掌握凸透镜成像的基本原理。
2. 理解物距（u）、像距（v）与焦距（f）之间的关系。
3. 观察不同物距下所成像的性质，并归纳成像规律。
二、实验器材
| 器材名称 | 数量 | 作用说明 |
| 凸透镜 | 1个 | 聚光、成像 |
| 光屏 | 1个 | 接收像 |
| 物体（蜡烛或小灯泡） | 1个 | 作为发光物体 |
| 光具座或刻度尺 | 1套 | 测量物距和像距 |
| 火柴或打火机 | 1个 | 点燃蜡烛 |
三、实验步骤
1. 安装仪器：将凸透镜、物体和光屏依次固定在光具座上，确保三者在同一水平线上。
2. 调节高度：调整物体和光屏的高度，使它们的中心与凸透镜的主光轴对齐。
3. 确定焦距：利用平行光法或其它方法测量凸透镜的焦距 f。
4. 进行实验：
- 将物体放在凸透镜的一侧，逐渐改变其位置（即物距 u）。
- 移动光屏，直到在光屏上形成清晰的像。
- 记录此时的物距 u 和像距 v。
5. 重复实验：改变物距，重复上述操作，获取多组数据。
6. 观察像的性质：注意像的大小、正倒、虚实等特性。
7. 整理数据：将各次实验的数据整理成表格。
四、实验数据记录表
| 实验序号 | 物距 u (cm) | 像距 v (cm) | 像的性质（大小、正倒、虚实） | 备注 |
| 1 | 30 | 15 | 缩小、倒立、实像 | |
| 2 | 20 | 20 | 等大、倒立、实像 | |
| 3 | 15 | 30 | 放大、倒立、实像 | |
| 4 | 10 | — | 虚像（无法在光屏上成像） | |
| 5 | 5 | — | 虚像（无法在光屏上成像） |
五、实验结论
根据实验数据，可以得出以下结论：
1. 当物距 u > 2f 时，成缩小、倒立的实像，像距 v 在 f 和 2f 之间。
2. 当物距 u = 2f 时，成等大、倒立的实像，像距 v = 2f。
3. 当 f < u < 2f 时，成放大、倒立的实像，像距 v > 2f。
4. 当 u = f 时，不成像（光线平行射出）。
5. 当 u < f 时，成放大、正立的虚像，无法在光屏上呈现。
六、注意事项
- 实验过程中要保持光源稳定，避免晃动影响成像效果。
- 调整光屏位置时应缓慢移动，以找到最清晰的像。
- 实验结束后应关闭电源，注意安全。
通过本次实验，能够更直观地理解凸透镜成像的物理规律，并为后续学习光学知识打下坚实基础。
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