凸透镜成像实验报告单

一、实验名称
凸透镜成像规律实验
二、实验目的
1. 观察并记录凸透镜成像的特点，包括实像和虚像的形成条件。

2. 探究物距、像距与像的大小之间的关系。

3. 理解凸透镜成像的原理，并验证相关物理定律。

三、实验原理
凸透镜成像原理基于光的折射现象。

当光线通过凸透镜时，由于透镜的折射作用，光线会发生弯曲，最终在透镜的另一侧形成实像或虚像。

实像是由实际光线汇聚形成的，可以投影在屏幕上；虚像则是由光线的反向延长线汇聚形成的，不能投影在屏幕上。

四、实验器材
1. 光具座
2. 凸透镜（焦距f=10cm）
3. 蜡烛
4. 光屏
5. 刻度尺
6. 火柴
五、实验步骤
1. 将光具座水平放置，固定好凸透镜、蜡烛和光屏。

2. 点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一水平线上。

3. 将蜡烛放在凸透镜的左侧，调整蜡烛与凸透镜的距离，观察光屏上的成像情况。

4. 记录蜡烛与凸透镜的距离（物距）和光屏上成像的大小、正倒、虚实。

5. 改变蜡烛与凸透镜的距离，重复步骤3和4，观察并记录成像情况。

6. 将蜡烛放在凸透镜的焦点附近，观察成像情况。

7. 将蜡烛放在凸透镜的焦点左侧，观察成像情况。

8. 将蜡烛放在凸透镜的焦点右侧，观察成像情况。

六、实验现象
1. 当蜡烛与凸透镜的距离大于2倍焦距时，光屏上出现倒立、缩小的实像。

2. 当蜡烛与凸透镜的距离等于2倍焦距时，光屏上出现倒立、等大的实像。

3. 当蜡烛与凸透镜的距离在焦距和2倍焦距之间时，光屏上出现倒立、放大的实像。

4. 当蜡烛与凸透镜的距离小于焦距时，光屏上出现正立、放大的虚像。

5. 当蜡烛放在凸透镜的焦点附近时，光屏上出现实像，但成像大小与蜡烛大小相近。

6. 当蜡烛放在凸透镜的焦点左侧时，光屏上出现实像，成像大小随着蜡烛向焦点靠近而逐渐增大。

7. 当蜡烛放在凸透镜的焦点右侧时，光屏上出现实像，成像大小随着蜡烛向焦点靠近而逐渐减小。

七、实验结论
1. 凸透镜成像规律：当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距在焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。

2. 像的大小与物距有关，物距越大，像越小；物距越小，像越大。

3. 像的正倒与物距有关，当物距大于焦距时，成像为实像，实像为倒立；当物距小于焦距时，成像为虚像，虚像为正立。

4. 像的虚实与物距有关，当物距大于焦距时，成像为实像；当物距小于焦距时，成像为虚像。

八、实验讨论
1. 本实验中，为什么需要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度？
2. 为什么在实验过程中，蜡烛与凸透镜的距离需要逐渐减小？
3. 本实验结果与凸透镜成像原理是否相符？
4. 如果改变凸透镜的焦距，实验结果会有何变化？
九、实验总结
本实验通过观察凸透镜成像现象，验证了凸透镜成像规律，加深了对凸透镜成像原理的理解。

实验过程中，需要掌握调整实验器材的方法，注意观察实验现象，并分析实验结果。

通过本次实验，培养了学生的实验操作能力和观察能力。