探究凸透镜成像规律实验报告
一、 实验目的
探究凸透镜成实像、虚像的条件；
观察物距（u）、像距（v）与焦距（f）的关系对成像性质（大小、正倒、虚实）的影响；
学会准确测量物距、像距，记录实验数据并分析规律。
二、 实验原理
凸透镜对光线有会聚作用，当物体位于凸透镜不同位置时，会成不同性质的像。根据透镜成像公式：1/u + 1/v = 1/f（u 为物距，v 为像距，f 为焦距），通过改变物距，观察像的变化，总结成像规律。
三、 实验器材
凸透镜（焦距 f=10cm）、光具座、蜡烛、光屏、火柴、刻度尺。
四、 实验步骤
将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，调整三者中心在同一高度，确保像成在光屏中央；
点燃蜡烛，移动蜡烛使物距 u > 2f（本次实验取 u=25cm），移动光屏直至出现清晰的像，记录像距 v 及像的性质；
调整蜡烛位置，使 u = 2f（u=20cm），重复上述操作，记录相关数据；
继续移动蜡烛，使 f < u f（u=15cm），观察并记录像的情况；
当 u = f（u=10cm）时，移动光屏，观察是否能成像；
使 u 8cm），透过凸透镜观察像的性质，记录实验现象；
整理实验器材，处理实验数据。
五、 实验数据记录
物距 u 与焦距 f 的关系 | 物距 u/cm | 像距 v/cm | 像的性质（大小 / 正倒 / 虚实） |
u > 2f | 25 | 16.7 | 缩小 / 倒立 / 实像 |
u = 2f | 20 | 20 | 等大 / 倒立 / 实像 |
f < u < 2f | 15 | 30 | 放大 / 倒立 / 实像 |
u = f | 10 | 无 | 不成像 |
u | 无 | 放大 / 正立 / 虚像 |
六、 实验分析与结论
当 u > 2f 时，成倒立、缩小的实像，v 在 f 与 2f 之间，应用于照相机；
当 u = 2f 时，成倒立、等大的实像，v = 2f，可用于测量焦距；
当 f <u < 2f 时，成倒立、放大的实像，v> 2f，应用于投影仪；
当 u = f 时，光线经凸透镜后平行射出，不成像；
当 u ，成正立、放大的虚像，像与物在透镜同侧，应用于放大镜。
实验中存在轻微误差（如像距测量偏差），可能是由于光屏未完全对准最清晰的像或器材中心高度调整不够精准导致。本次实验通过规范操作，成功验证了凸透镜成像的基本规律，达到实验目的。
