【探究凸透镜成像规律】在光学实验中，凸透镜的成像规律是一个重要的研究内容。通过实验，可以观察到凸透镜在不同物距下所形成的像的性质，如像的大小、正倒、虚实等。这些规律不仅有助于理解光的传播特性，也为实际应用（如照相机、显微镜、望远镜等）提供了理论依据。
通过对多次实验数据的整理和分析，总结出以下关于凸透镜成像的基本规律：
一、实验原理
凸透镜是中间厚、边缘薄的透明介质，对光线具有会聚作用。当物体位于凸透镜的不同位置时，根据物距（u）、像距（v）和焦距（f）之间的关系，可以形成不同的像。其基本公式为：
$$
\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}
$$
其中：
- $ f $：凸透镜的焦距；
- $ u $：物体到透镜的距离；
- $ v $：像到透镜的距离。
二、成像规律总结
| 物距（u） | 像距（v） | 像的性质 | 实验现象 |
| u > 2f | f < v < 2f | 倒立、缩小、实像 | 像在透镜另一侧，比物体小 |
| u = 2f | v = 2f | 倒立、等大、实像 | 像与物体等大，位于对称位置 |
| 2f > u > f | v > 2f | 倒立、放大、实像 | 像在透镜另一侧，比物体大 |
| u = f | v → ∞ | 不成像 | 光线平行射出，无法成像 |
| u < f | v 为负值 | 正立、放大、虚像 | 像与物体在同一侧，不可投影 |
三、实验结论
1. 当物体位于凸透镜的两倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。
2. 当物体位于两倍焦距处时，成倒立、等大的实像。
3. 当物体位于一倍焦距与两倍焦距之间时，成倒立、放大的实像。
4. 当物体位于一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像。
5. 当物体位于焦点上时，无法成像，光线平行射出。
四、注意事项
- 实验过程中需确保光源稳定，透镜与光屏对齐。
- 测量时应尽量减小误差，如使用刻度尺准确测量距离。
- 虚像不能在光屏上呈现，需通过眼睛直接观察。
通过本次实验，我们深入理解了凸透镜的成像规律，并掌握了如何根据物距判断像的性质。这不仅提升了我们的动手能力，也加深了对光学知识的理解。
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