在光学学习中，凸透镜成像的规律是一个非常重要的知识点。它不仅帮助我们理解光的传播特性，还与日常生活中许多现象密切相关，如眼镜、照相机、显微镜等。为了更深入地掌握这一知识，设计一个科学、严谨的实验是必不可少的。

本实验旨在通过动手操作，观察并记录凸透镜在不同物距下所形成的像的性质，从而总结出凸透镜成像的基本规律。实验内容包括：调节光源、放置凸透镜、调整物体位置，并观察和记录像的位置、大小及正倒情况。整个过程将结合理论知识，引导学生进行分析和推理，提高其科学探究能力。

实验器材主要包括：凸透镜（焦距已知）、光具座、蜡烛或LED光源、光屏、刻度尺以及遮光板等。实验过程中，需注意保持环境光线较暗，以便清晰观察成像效果。同时，应确保凸透镜与光屏之间的距离适中，避免因过远或过近导致图像模糊。

实验步骤大致如下：

1. 将凸透镜固定在光具座上，调整其高度与光源、光屏在同一水平线上。

2. 在光具座的一侧放置光源（如蜡烛），另一侧放置光屏。

3. 逐步改变光源到凸透镜的距离（物距），并记录每次对应的像距和像的性质。

4. 当像清晰出现在光屏上时，测量并记录物距和像距。

5. 分析不同物距下的成像特点，比较像的大小、正倒及虚实情况。

通过多次实验，可以发现凸透镜成像具有一定的规律性。例如，当物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距介于一倍焦距和两倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；而当物距小于一倍焦距时，则形成正立、放大的虚像。这些现象均符合凸透镜成像的基本公式：1/f = 1/u + 1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。

此外，实验过程中还需注意一些常见问题，如像的清晰度、光路是否平行、凸透镜是否清洁等。这些问题都可能影响实验结果的准确性。因此，在实验前应做好充分准备，确保所有设备处于良好状态。

总之，通过本次实验，学生不仅能够直观地理解凸透镜成像的原理，还能培养其观察能力、动手能力和科学思维能力。这种以实践为基础的学习方式，有助于加深对物理知识的理解，激发学生对科学的兴趣和探索欲望。