《探究凸透镜成像规律》实验操作设计 2026-2027学年人教版八年级物理上学期

《探究凸透镜成像规律》实验操作设计 2026-2027学年人教版八年级物理上学期

（人教版八年级物理上册，适配中考实验操作考试）

一、实验整体设计目的

理解凸透镜成像的规律；会组装光具座，调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；观察不同物距下的成像特点，区分实像、虚像；记录实验数据，总结成像规律；了解实验误差与故障原因，符合中考实验操作考试评分标准。

二、实验器材

光具座、凸透镜（已知焦距f）、蜡烛、光屏、火柴（打火机）

三、实验：探究凸透镜成像规律

1. 实验原理

光的折射，凸透镜对光线有会聚作用；物体发出的光经过凸透镜折射后，可以成不同性质的实像或虚像。

几个关键距离： u：物距（物体到凸透镜光心的距离） v：像距（像到凸透镜光心的距离） f：焦距

2. 操作步骤

组装并调节器材 把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。

目的：使像成在光屏中央。

u>2f（物距大于二倍焦距） 将蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外，移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像。观察像的大小、正倒，记录物距u、像距v。

f<u<2f（物距在一倍焦距和二倍焦距之间） 把蜡烛移到一倍焦距与二倍焦距之间，再次移动光屏，找到最清晰的像，观察像的特点，记录u、v。

u=2f（物距等于二倍焦距） 蜡烛放在二倍焦距处，移动光屏找到清晰像，记录成像情况。

u=f（物距等于一倍焦距） 蜡烛放在焦点处，无论怎么移动光屏，光屏上不成像。

u<f（物距小于一倍焦距） 将蜡烛移到一倍焦距以内，撤去光屏，眼睛在光屏一侧透过凸透镜观察，看到正立、放大的虚像；虚像不能呈现在光屏上。

多次实验：改变蜡烛位置重复几组实验，多次实验目的：寻找普遍规律，避免偶然性。