探究凸透鏡成像的規律的方法步驟

❶ 如何探究凸透鏡成像的規律

探究凸透鏡成像的規律
1.實驗器材：蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座（或刻度尺）、火柴。
2.實驗方案：把點燃的蠟燭從距凸透鏡較遠的位置逐漸移近，通過不斷調整光屏到凸透鏡的距離，觀察並記錄在屏上能否成像以及所成像的特點，包括觀察所成像隨蠟燭位置變化而變化的趨勢，尤其是在f和2f處所成像的情況，從而總結得出凸透鏡成像的規律。或者將蠟燭從靠近凸透鏡的位置逐漸遠離，其他步驟相同。
3.實驗結論：
u＞2f時，成倒立、縮小的實像；u＝2f時成倒立、等大的實像；f＜u＜2f時成倒立、放大的實像；u＜f時成正立、放大的虛像。

在光學中，由實際光線匯聚成的像，稱為實像，能用光屏呈接；反之，則稱為虛像，只能由眼睛感覺。有經驗的物理老師，在講述實像和虛像的區別時，往往會提到這樣一種區分方法：「實像都是倒立的，而虛像都是正立的。」所謂「正立」和「倒立」，當然是相對於原物體而言。 也有些時候是特殊的，比如但U（物距）＞2F時，它將會是實像且縮小幷倒立！
平面鏡、凸面鏡和凹透鏡所成的三種虛像，都是正立的；而凹面鏡和凸透鏡所成的實像，以及小孔成像中所成的實像，無一例外都是倒立的。當然，凹面鏡和凸透鏡也可以成虛像，而它們所成的兩種虛像，同樣是正立的狀態。
那麼人類的眼睛所成的像，是實像還是虛像呢？我們知道，人眼的結構相當於一個凸透鏡，那麼外界物體在視網膜上所成的像，一定是實像。根據上面的經驗規律，視網膜上的物像似乎應該是倒立的。可是我們平常看見的任何物體，明明是正立的啊？這個與「經驗規律」發生沖突的問題，實際上涉及到大腦皮層的調整作用以及生活經驗的影響。
當物體與凸透鏡的距離大於透鏡的焦距時，物體成倒立的像，當物體從較遠處向透鏡靠近時，像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大；當物體與透鏡的距離小於焦距時，物體成放大的像，這個像不是實際折射光線的會聚點，而是它們的反向延長線的交點，用光屏接收不到，是虛像。可與平面鏡所成的虛像對比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。
當物體與透鏡的距離大於焦距時，物體成倒立的像，這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經過凸透鏡會聚而成的，是實際光線的會聚點，能用光屏承接，是實像。當物體與透鏡的距離小於焦距時，物體成正立的虛像。
與凹透鏡的區別
一.結構不同
凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成
凹透鏡是由兩面都是磨成凹球面透明鏡體組成
二.對光線的作用不同
凸透鏡主要對光線起會聚作用
凹透鏡主要對光線起發散作用
三.成像性質不同
凸透鏡是折射成像
凹透鏡是折射成像凸透鏡是折射成像 成的像可以是 正、倒；虛、實；放、縮。起聚光作用
凹透鏡是折射成像只能成縮小的正立像。起散光作用透鏡（包括凸透鏡）是使光線透過，使用光線折後成像的儀器，光線遵守折射定律。面鏡（包括凸面鏡）不是使光線透過，而是反射回去成像的儀器，光線遵守反射定律。
凸透鏡可以成倒立放大、等大、縮小的實像或正立放大的虛像。可把平行光會聚於焦點，也可把焦點發出的光線折射成平行光。凸面鏡只能成正立縮小的虛像，主要用擴大視野。
(1)二倍焦距以外，倒立縮小實像；〈這里所指的一倍焦距是說平行光源通過透鏡匯聚的那一點到透鏡中心的距離,那麼兩倍焦距就是指2倍遠的地方〉
一倍焦距到二倍焦距，倒立放大實像；
一倍焦距不成像；
一倍焦距以內，正立放大虛像；
成實像物和像在凸透鏡異側，成虛像在凸透鏡同側。
(2)
一倍焦距分虛實
兩倍焦距分大小
物近像遠像變大
物遠像近像變小
凸透鏡成像規律表格
物體到透鏡中心的距離u 像的大小 像的正倒 像的虛實 像到透鏡中心的距離v 應用實例
u是物距 v是像距 f是焦距
u>2f，倒立縮小的實像 2f>v>f 照相機
u=2f, 倒立等大的實像 v=2f 可用來測量凸透鏡焦距
2f>u>f 倒立放大的實像 v>2f 放映機,幻燈機，投影機
u=f 不成像 平行光源：探照燈
u<f正立放大的虛像 無 虛像在物體同側 放大鏡
為了研究各種猜想，人們經常用光具座進行試驗。
蠟燭的焰心，凸透鏡中心，光屏中心應盡量保持在同一條高度上。
（3）凸透鏡成像還滿足1/v+1/u=1/f
利用透鏡的特殊光線作透鏡成像光路：
（1）物體處於2倍焦距以外
（2）物體處於2倍焦距和1倍焦距之間
（3）物體處於焦點以內
（4）凹透鏡成像光路
實驗研究凸透鏡的成像規律是：當物距在一倍焦距以內時，得到正立、放大的虛像；在一倍焦距到二倍焦距之間時得到倒立、放大的實像；在二倍焦距以外時，得到倒立、縮小的實像。
該實驗就是為了研究證實這個規律。實驗中，有下面這個表：
物 距 u 像的性質 像的位置
正立或倒立 放大或縮小虛像或實像 與物同側與異側像距v
u>2f 倒立縮小 實像異側 f<v<2f
u=2f 倒立等大 實像異側 v=2f 此時物體與像的距離是最小的，既4倍焦距。
f<u<2f 倒立放大 實像異側 v>2f
u=f 不成像 平行光源：探照燈
u<f 正立 放大 虛像 同側 u,v同側
這就是為了證實那個規律而設計的表格。其實，透鏡成像滿足透鏡成像公式：
1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透鏡焦距）
照相機運用的就是凸透鏡的成像規律
鏡頭就是一個凸透鏡，要照的景物就是物體，膠片就是屏幕
照射在物體上的光經過漫反射通過凸透鏡將物體的像成在最後的膠片上
膠片上塗有一層對光敏感的物質，它在曝光後發生化學變化，物體的像就被記錄在膠卷上
至於物距、像距的關系與凸透鏡的成像規律完全一樣
物體靠近時，像越來越遠，越來越大，最後再同側成虛像。
物距增大，像距減小，像變小；物距減小，像距增大，像變大。
一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。
凸透鏡成像規律表：

實像，物近像遠像變大
虛像，物遠像近像變小

(4)當成虛像時，物、像的左右一致，上下一致；當成實像時，物、像的左右相反，上下相反.。
【規律記憶】
1.u>2f，倒立縮小的實像 2f>v>f 照相機
簡記為：外中倒小實（或物遠像近像變小）
2.u=2f, 倒立等大的實像 v=2f 可用來測量凸透鏡焦距
簡記為：兩兩倒等實
3.2f>u>f 倒立放大的實像 v>2f 放映機,幻燈機，投影機
簡記為：中外倒大實（或物近像遠像變大）
4.u=f 不成像 平行光源：探照燈
簡記為：點上不成像
5.u<f正立放大的虛像 無 虛像在物體同側 放大鏡
簡記為：點內正大虛
註：u大於2f簡稱為遠——離凸透鏡遠一些；u小於2f且大於f簡稱為近——離凸透鏡近一些

❷ 探究物距大於兩倍焦距時凸透鏡成像規律具體實驗步驟.

實驗步驟如下：
1、把透鏡放在光具座標尺中央,從透鏡的位置開始在左右兩邊的標尺上用粉筆標出等於焦距和2倍焦距的位置.
2、點燃蠟燭,調整它們的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度.
3、把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上（滿足物距大於2倍焦距）,調整光屏到透鏡的距離,使燭焰在屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒,測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離.把數據記錄在表格中.

❸ 凸透鏡成像規律的探究過程 謝謝

在探究實驗前小新將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側移動光屏，在距透鏡10厘米時屏上呈現出最小極亮的一點。這說明實驗用的凸透鏡焦距約是10cm。然後開始做實驗：

（1）為了研究凸透鏡的成像規律，他們先將蠟燭、透鏡和光屏依次放置，然後調節它們的高度，使它們的中心與燭焰的中心大致在同一高度上.

（2）當燭焰離凸透鏡30厘米時，光屏應在透鏡另一側距透鏡10cm――20cm的位置移動，光屏在某一位置上會呈現一個清晰、倒立、縮小、實像。

（3）當燭焰離凸透鏡15厘米時，光屏應在透鏡另一側距透鏡位置移動，在某一位置上光屏上會呈現一個清晰、正立、放大虛像.

（4）當燭焰離凸透鏡5厘米時，在光屏上得不到像，但透過透鏡能看到一個、

、像.

（5）根據實驗現象填寫下列表格

❹ 凸透鏡成像規律怎麼做

！！：u>2f 倒立縮小 實像異側 u=2f 倒立等大 實像異側
f<u<2f 倒立放大 實像異側 u=f不成像
u<f 正立 放大 虛像 同側 探究凸透鏡成像規律
提出問題：照相機、投影儀和放大鏡都應用了凸透鏡，為什麼物體通過凸透鏡成像不同呢？像的性質（成像的正倒、大小、虛實）是由哪些因素決定的呢？

猜想：物體通過凸透鏡成像的性質可能與物體與透鏡的距離有關，可能與透鏡的焦距有關

實驗器材：光具座（標尺）、凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、平行光源

實驗步驟：
1. 測量凸透鏡的焦距：利用平行光源或太陽光粗測凸透鏡的焦距（實驗室提供的凸透鏡的焦距有5cm、10cm和30cm，我們所選的透鏡最好在10cm---20cm之間，太大或太小都不方便）
2. 共軸調節：把蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上．點燃蠟燭，調整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．
3. 把蠟燭放在離凸透鏡遠大於2倍焦距的地方，沿直線移動光屏，直到光屏上出現明亮、清晰的燭焰的像。觀察這個像是倒立的還是正立的，是放大的還是縮小。
4. 把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離等於2倍焦距，移動光屏，觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。
5. 把蠟燭再靠近凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離在2倍焦距與1倍焦距之間，移動光屏，觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。
6. 把蠟燭繼續靠近凸透鏡，讓蠟燭在凸透鏡的焦點上，移動光屏，看是否能夠成像
7. 把蠟燭移動到凸透鏡的焦點以內，移動光屏，在光屏上還能看到燭焰的像嗎?

現象記錄：
透鏡焦距f= cm
物距與焦距的關系物體的位置透鏡的位置像的位置物距u/cm像距v/cm像的性質實虛大小正倒u>2f u>2f u=2f 2f>u>f 2f>u>f u <f u <f 實驗結論：
凸透鏡成像規律（見下表）
物距與焦距的關系像的性質像距v 物像與鏡的位置關系能否用光屏接收到應用正倒大小實虛u>2f倒立縮小實像2f>v>f異側能照相機u=2f倒立等大實像v =2f異側能 2f>u>f倒立放大實像v>2f異側能投影儀u =f不成像 u <f正立放大虛像物距小於像距同側不能放大鏡小結：
1. 虛像和實像
當物體與透鏡的距離大於焦距時，物體成倒立的像，這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經過凸透鏡折射會聚而成的，是實際光線的會聚點，能用光屏承接，是實像。當物體與透鏡的距離小於焦距時，物體成放大的像，這個像不是實際折射光線的會聚點，而是它們的反向延長線的交點，用光屏接收不到，是虛像。�

2. u=f是成像虛實的分界點，當物距大於透鏡的一倍焦距時，物體成實像，當物距小於透鏡的一倍焦距時，物體成虛像；

3. u=2f是成像大小的分界點，當物距大於透鏡的二倍焦距時，物體成縮小的像，當物距小於透鏡的二倍焦距時，物體成放大的像；

4. 凸透鏡所成的實像都是倒立的，虛像是正立的；

5. 凸透鏡成實像時，當物體從較遠處向透鏡靠近時(物距變小)，像到透鏡的距離(像距)逐漸變大，像也逐漸變大。
即：「一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小，物近像遠像變大」6. 不管成實像還是虛像，成放大像時必定像距大於物距，成縮小像時必定像距小於物距。

二、凸透鏡成像規律的應用
1、照相機原理和構造�
照相機鏡頭相當於凸透鏡，膠卷相當於光屏，機殼相當於暗室，被拍照的物體到鏡頭的距離要遠遠大於焦距才能在膠卷上得到倒立、縮小的實像，此時膠卷與鏡頭的距離在一、二倍焦距之間。 光路圖如下：

由圖可知：
物體AB垂直於主軸放置，且位於二倍焦距之外，做出A點的兩條特殊光線，平行於主軸的光線經凸透鏡折射後過焦點，過光心的光線經凸透鏡折射後傳播方向不改變，兩條折射光線的交點就是A點的像點A』，因為像A』B』也垂直於主軸，可以得到物體的像A'B'，可以看出物體經照相機成倒立、縮小的實像，像距在一、二倍焦距之間，且物距大於像距。

思考：照相時人應該靠近還是離開照相機一些?
根據凸透鏡成像規律可知，「物近像遠像變大」，所以為了使照片上人像大一些，人應靠近照相機，但與此同時，為了使底片上能得到清晰的像，還應使像距變大，即調節鏡頭到膠卷的距離。

2、投影儀的原理和構造�
投影儀的構造主要有：鏡頭、投影片、聚光鏡、光源和反光鏡等部分。光源是用來照亮投影片的；聚光鏡為一組凸透鏡，其作用是聚光，增加投影片的亮度；反光鏡是平面鏡，其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。投影片相當於實驗中的蠟燭（物體），天花板相當於光屏，鏡頭起凸透鏡的作用。投影片到鏡頭的距離在一、二倍焦距之間，並且距焦點較近，所以在幕上能成放大的實像，此時的像距要大於二倍的焦距。光路圖如下：

由圖可知：
物體AB垂直於主軸放置，且位於一、二倍焦距之間，做出A點的兩條特殊光線，平行於主軸的光線經凸透鏡折射後過焦點，過光心的光線經凸透鏡折射後傳播方向不改變，兩條折射光線的交點就是A點的像點A』，因為像A』B』也垂直於主軸，可以得到物體的像A'B'，可以看出物體經投影儀成倒立、放大的實像，像距在二倍焦距之外且物距小於像距。

3、放大鏡原理�
當物體位於透鏡的一倍焦距之內，通過透鏡可以看到物體放大的虛像，即為放大鏡。光路圖如下：
由圖可知：
物體AB垂直於主軸放置，且位於一倍焦距之內，做出A點的兩條特殊光線，平行於主軸的光線經凸透鏡折射後光線過焦點，過光心的光線經凸透鏡折射後傳播方向不改變，兩條折射光線的交點就是A點的像點A』，因為像A』B』也垂直於主軸，可以得到物體的像A'B'，可以看出物體經放大鏡成正立、放大的虛像，且物距小於像距。

❺ 探究凸透鏡成像規律實驗是什麼

探究凸透鏡成像規律實驗介紹如下：

實驗步驟：記錄凸透鏡的焦距。在光具座上從左往右依次放置蠟燭，凸透鏡，光屏，並調節凸透鏡和光屏的高度，使凸透鏡和光屏的中心跟燭焰的中心大致在同一高度。(使像成在光屏中央)。

固定凸透鏡的位置，使燭焰位於凸透鏡的 2f 以外(u>2f)，移動光屏找像，在移動的過程中，眼睛要注意觀察光屏上的成像情況，直到光屏上出現一個最清晰的像為止。

此時像的情況是一個倒立、縮小的實像。測量並記錄此時的物距和像距，再把像距、物距與凸透鏡的 f、2f 相比較(f<v<2f)。使燭焰位於凸透鏡 f、2f 之間(f<u2f)。使燭焰位於凸透鏡 f 以內。

實驗目的和結論：

1、實驗時點燃蠟燭，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一直線、同一高度，目的是：使燭焰的像成在光屏中央。

2、①保持凸透鏡位置不動，改變蠟燭到凸透鏡的距離，調節光屏的位置，使燭焰在光屏上成清晰的像，分別記下不同情況下的物距、像距和成像情況；②把蠟燭放在凸透鏡焦點以內，在另一側透過透鏡觀察所成的像。

3、若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①燭焰在焦點以內；②燭焰在焦點上；③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；④燭焰到凸透鏡的距離稍大於焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置。