探究凸透镜成像的规律

实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。

该实验就是为了研究证实这个规律。实验中，有下面这个表：

物 距 u 像的性质 像的位置

正立或倒立 放大或缩小虚像或实像 与物同侧与异侧像距v

u>2f 倒立缩小 实像异侧 f<v<2f

u=2f 倒立等大 实像异侧 v=2f

f<u<2f 倒立放大 实像异侧 v>2f

u=f －－ － －－

u<f 正立 放大 虚像 同侧 u,v同侧

着就是为了证实那个规律而设计的表格。其实，透镜成像满足透镜成像公式：

1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）

凸透镜成像规律：凸透镜成像特点与物距u、焦距f有关。

1、当物距大于焦距（u＞f）时，成倒立实像，像与物体分居凸透镜两侧。

实像是实际光线会聚而成，可用光屏承接显示。

①当物距在一倍焦距和两倍焦距之间（2f＞u＞f）时，成倒立放大的实像，像距大于两倍焦距（v＞2f）。

②当物距等于两倍焦距之间（u=2f）时，成倒立等大的实像，像距也等于两倍焦距（v=2f）。

③当物距大于两倍焦距（u＞2f）时，成倒立缩小的实像，像距在一倍焦距和两倍焦距之间（2f＞v＞f）。

④成实像时，当物距增大时，像距减小（越来越接近一倍焦距），像也变小。

2、当物距等于焦距（u=f）时，由于折射光线为平行光，因此不成像。

3、当物距在一倍焦距之内（u＜f）时，成正立放大的虚像，像与物体居于凸透镜同侧。虚像是实际光线的反向延长线会聚而成，因此不能用光屏显示，但可透过凸透镜用眼睛进行观察。

4、一倍焦距是成实像与此虚像的交界线，u＞f成倒立实像，u＜f成正立虚像。两倍焦距是像放大与缩小的交界线，u＞2f成缩小的像，u＜2f成正立的像（u=f时除外）。

探究凸透镜成像规律实验介绍如下：

实验步骤：记录凸透镜的焦距。在光具座上从左往右依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，并调节凸透镜和光屏的高度，使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。(使像成在光屏中央)。

固定凸透镜的位置，使烛焰位于凸透镜的 2f 以外(u>2f)，移动光屏找像，在移动的过程中，眼睛要注意观察光屏上的成像情况，直到光屏上出现一个最清晰的像为止。

此时像的情况是一个倒立、缩小的实像。测量并记录此时的物距和像距，再把像距、物距与凸透镜的 f、2f 相比较(f<v<2f)。使烛焰位于凸透镜 f、2f 之间(f <u2f)。使烛焰位于凸透镜 f 以内。

实验目的和结论：

1.实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一直线、同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。

2.①保持凸透镜位置不动，改变蜡烛到凸透镜的距离，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别记下不同情况下的物距、像距和成像情况；②把蜡烛放在凸透镜焦点以内，在另一侧透过透镜观察所成的像。

3.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①烛焰在焦点以内；②烛焰在焦点上；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④烛焰到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。

4.①遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变暗。②成实像时， 物距越小，像距越大，像越大。

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