凸透镜成像规律（1）基本检测工具及其使用。用J2507型光具座做本实验时，每一元件的滑座的中心刻线所对应标尺的读数就是该器件的座标值，如图1-15所示，蜡烛座标为s1，凸透镜座标s2-s1，像距v=s3-s2凸透镜成像规律口诀视频，调节物距或像距时，可联通蜡烛滑座和光屏滑座或则联通透镜座。若无光具座，直接在桌上摆放发光体、透镜和光屏，则可直接用毫米刻度尺对准各器件基座的中心检测物距u和像距v。（2）检测数据的有效数字。实验中使用的是薄透镜，其主平面无法确定，且用人眼观察实验过程存在变焦偏差，故估读光具座上表示的各化学量的示值精度为毫米。[实验目的]检测凸透镜的焦距[实验器材]有基座的小灯泡（或蜡烛）中学生电源（若用蜡烛则不须要电源）凸透镜（焦距10-15分米）毛玻璃光具座（或毫米刻度尺）导线两根[实验原理]像公式法，测出物距u和像距v，算出多组f=uv/（u+v），再求各焦距的平均值。）/4L公式法（共轭法），测出物体和光屏之间的距离L镜两次成像之间的位移d多组，算出每次的焦距，之后求各焦距的平均值。[实验步骤]将带基座的小灯泡（或蜡烛）、凸透镜和毛玻璃屏安装在光具座上，调节它们的高度，使其共轴，镜面与屏面平行，如图1-15（甲）。
点拨：实验中毛玻璃屏的毛面要对着透镜，使虚像成在毛面上，观察者从屏的另一面观察像的清晰度，若果没有光具座，可先使灯、镜、屏靠拢调整至等高共轴，再沿直线加强其距离凸透镜成像规律口诀视频，使镜面与屏面平行。用导线联接灯泡与电源，接通电源，（或燃起蜡烛）沿轴线方向平移透镜，直至屏上可见清晰的像为止。点拨：用电灯或或则蜡烛做光源时，因为钨丝和蜡烛不在一个平面内，这就使联通镜或屏时，在一定范围内都可能有清晰的像，使检测偏差较大，有空气流动时，烛焰周围二氧化碳密度分布发生变化，带来烛焰的抖动也为检测带来困难，解决这种问题最好的简便方式是在不透明的塑胶片或铁片、硬纸上刻出图1-16所示的旗形孔屏，把孔屏置于光源近处当实验的“物”，这时毛玻璃屏上所成的像是倒旗形，物距u是旗形孔到凸透镜的距离。在光具座上读出光源、透镜、像屏的座标，算出物距u和像距v（或用毫米刻度尺直接检测物距u和像距v）改变光源与光屏的距离，再做几次，检测物距u和对应的像距v几组填入实验记录表中。化学量12.048.09.6016.023.99.58平均f9.59[实验记录]点拨：用1/u+1/v=1/f公式法做实验时，可以用另一种数据处理方式，如图1-17直线多项式，在座标纸中将测出的各数据点画在以1/v为座标轴的座标系中，作一条直线使它通过尽可能多的数据点，会发觉这直线与纵、横轴倾角均为45，则该直线在横轴和纵轴上的截距的倒数就等于焦距f，若x=0，即平行光入射，f=v，成像于一点，若y=0，即物于焦点上，f=u，成像于无穷远，即不成像。
假如我们将公式1/u+1/v=1/f以放大率m=|v|/u为纵座标，为横座标，依照表1中数据估算后在图1-18座标系中描点，得到直线BC，不难看出f=ctgθ=（OQ-OP）/OR；图中倾斜直线的实线部份表示Ovf区域内不成像；PA线表示成倒立缩小虚像（即fv2f）;AB段表示成倒立放大虚像（即v2f）；DC段表示物像同侧正立放大实像。值得注意的是图1-19所示为凸透镜的放大率示意图，定性解放了图1-18座标系中倾斜直线的意义：即当物距u等于焦距f时，放大率m即不成像；当fu2f时，对应图1-18中AB线段；当u2f时对应PA线段；当uf时，对应CD线段。若果以实验记录中的多组物距u和像距v值做出u-v图像如图1-20所示，由曲线可以看出，除u=f图中斜线部份为凸透镜实物成像的无像区，即实物不能成像在凸透镜另左侧焦点内。曲线AO′B对应实物成虚像的情况，即当物距u逐步减少时，所对应的虚像和像距逐步减小。OC段表示实物成实像情况，像和像距的绝对值随物距u的减小而减小。当物距等于一倍焦距，则该焦点是实物成虚像还是实像的分界点，该点不成像。AB段斜率为负，表示镜前的实物在镜后成一倒立的虚像。
BO段斜率绝对值大于1对应实物成放大的、倒立的虚像情况。越小，则放大率的绝对值越大。10.O′A段斜率绝对值大于1，对应实物成倒立、缩小虚像。此时u2f。物降低，像在缩小，u=2f的点是成虚像时，是虚像大小的分界点。（11）OC段斜率绝对值大于1，故物体成的实像总是放大的，越接近焦点，放大率越大，见图1-19。（12）曲线AO′B段上每一点座标之和，u+v是以O′（2f，2f）点为最小，即u+v=Lmin=4f。（由成像公式物理知识定和定积定律去证），在用共轭法做实验时。（）当L=4f时，物像等大且只能一次成像在屏上。（）当L4f时，无论如何联通凸透镜，屏上得不到虚像。）/4L测凸透镜的焦距。点拨：熟悉公式f=（L）/4L的来历，了解“共轭”的涵义是迅速确切完成实验的关键，因此，我们通过推论公式、熟练把握公式中各化学量的意义很有必要，设实验中的物体与光屏之距离为L，透镜联通位移d能两次成清晰的像，如图1-21所示：u2=u1+d；u2=L-u1-d；由成像公式列等式组易得到f=（L）/4L。[实验步骤]放置和调好光源、透镜、像屏等高共轴，但注意光源（物）与像屏的距离L小于4倍焦距4f，图1-15（乙）所示。
点拨：如图1-21为共轭法两次成像得出焦距公式f=4Lf，而L0L4f。从另一种物理思路联系透镜成像数学意义，由成像公式得f=uv/（u+v）。-4Lf0，当L=4f只有一个解，即成一个像，当l4f，u才有两解，即成两次虚像可用共轭法。（3）燃起光源，使凸透镜从接近像屏处开始沿轴线平动，渐渐离开像屏，在屏上看见光源的清晰像为止，记下此时透镜位置M（如图1-15乙所示），之后继续联通透镜，再度在屏（4）上可见清晰的像时，记下透镜位置N（MN=d）用刻度尺检测MN=d和物与像屏之距L，填入实验记录表中。改变L值，重复步骤3、4再做两次，把这两组数据填入表。进行估算，求出每次的焦距再求其平均值。[实验记录]化学量u（分米）v（分米）f（分米）39.05.509.56平均f9.56点拨（1）：共轭法f=）/4L比公式法f=uv/（u+v）确切。是物体或像到透镜主平面的距离，本实验所测透镜的主平面位置存在1_2毫米偏差（教材中所说u、v是物体或像到透镜光心的距离是指理想的薄透镜），而用f=）/4L公式法（共轭法）则巧妙地避免了这些系统偏差，由于无论透镜的主平面与支持它的滑座上指示线偏离多大，两次成像时指示线平移的距离必将确切地等于透镜主平面平移的距离。
点拨（2）：上述两种实验方式中公式法对结果影响最大的是物距u和像距v像太大或太小，无法获得真正清晰的像。本实验共轭法对结果影响最大的是凸透镜联通的位移d和物与屏之间的距离L的检测偏差。实验中易混淆的是：清晰的像与不清晰的像区分不清，导致像距u的检测偏差。）/4L中凸透镜联通位移d的检测值错误。易忘的是：物、镜、屏未等高共轴放置，共轭法中忘掉粗测凸透镜焦距f而忘掉条件L4f。[实验推论]以上三种实验方式，第（2）种方式和第（3）种方式所求焦距的平均值接近，而以第（3）种方式（共轭法）所求焦距较确切，即f=（L）/4L比f=uv/（u+v）确切。变通（1）：弄成像法为光斑法。用下述器材检测凸透镜的焦距：点光源。嵌有凸透镜的蓝屏。划有座标刻度的毛玻璃屏。绘图三角板。光具座。简略步骤如下：用三角板量出死机上嵌住的凸透镜有效半径，（如6分米）将点光源、嵌有透镜的死机和毛玻璃屏等高共轴放置在光具座上，毛玻璃屏的毛面对凸透镜，如图1-22所示。调节点光源的透光圆孔、透镜、毛玻璃屏，使屏上呈现一圆光斑，并从屏上的座标刻度读出圆光斑的半径（如分米），量出透光圆孔即点光源到透镜的距离u1（如u1=60分米），量出毛玻璃光屏到透镜的距离OP，（如OP=30分米）。
联通点光源，保持凸透镜与毛玻璃屏的距离不变，使屏上的圆光斑与凸透镜半径相同（即为6分米，等于前次圆光斑半径的2倍），记下此时点光源到凸透镜的距离u2。由凸透镜成像知识知：假若此实验过程中成实像，则首先得到的光斑半径不可能比透镜半径小，所以我们断定本实验只有图1-23成虚像的两种可能性，并且对于确定焦距的凸透镜而言，不可能同时存在这两种情况，要晓得我们检测的焦距到底是图1-23（甲）、（乙）哪种，那就要看步骤中记录的u2值，由于我们从实验条件可知，当u2=f，能够平行光出射产生与凸透镜等大的圆光斑。即S′P/（S′P+PO）=1/2而PO=30分米S′P=30分米S′O=60分米由成像公式1/60+1/60=1/f得f=30分米u2=30分米。比较步骤中的u2读数，若是30分米，则该透镜焦距就是30分米，若是图1-23（乙）情况u2=15分米，则f=15分米。推论：在光屏上接收到的可能是像，也可能不是像而是光斑，二者不能混淆，光斑可以由平行光束、会聚光束或则发散光束射在光屏上产生，这就要我们有熟练的基础知识去剖析、判断，若把光斑当作像，其实验结果必将错误。变通（2）：平面镜补贴法。用下述器材检测凸透镜的焦距：侧壁开有三角形小孔的光源箱S平面镜M凸透镜L光具座如图1-24（甲）步骤如下：