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10. (2024 广元)“问天”学习小组在实验室研究投影仪(图 5-F-18)的成像特点。
(1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头
A.2倍焦距以外
B.1倍焦距到2倍焦距之间
C.1倍焦距以内
(2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像
(1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头
B
的位置。(填正确选项前的序号)A.2倍焦距以外
B.1倍焦距到2倍焦距之间
C.1倍焦距以内
(2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像
变小
(选填“变大”“不变”或“变小”)。答案
10.(1)B (2)变小
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析投影仪的成像特点及动态变化：首先明确凸透镜成实像的规律，投影仪利用凸透镜成倒立放大实像的原理工作；再根据“物远像近像变小”的实像动态变化规律，判断像的大小变化。
【解析】
(1) 凸透镜成像规律中，当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间（$ f ＜ u ＜ 2f $）时，成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，这是投影仪的成像原理，因此投影片应放在距离镜头1倍焦距到2倍焦距之间，对应选项B。
(2) 凸透镜成实像时，遵循“物远像近像变小”的规律：物距增大，像距减小，像会变小。本题中投影片到镜头的距离（物距）调大，镜头到屏幕的距离（像距）调小，符合“物远像近”的条件，因此再次成清晰的像时，像与(1)中的像相比变小。
【答案】
(1)B (2)变小
【知识点】
凸透镜成像规律；投影仪成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用，是光学基础考点，需学生牢记实像的成像规律及动态变化特点，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析投影仪的成像特点及动态变化：首先明确凸透镜成实像的规律，投影仪利用凸透镜成倒立放大实像的原理工作；再根据“物远像近像变小”的实像动态变化规律，判断像的大小变化。
【解析】
(1) 凸透镜成像规律中，当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间（$ f ＜ u ＜ 2f $）时，成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，这是投影仪的成像原理，因此投影片应放在距离镜头1倍焦距到2倍焦距之间，对应选项B。
(2) 凸透镜成实像时，遵循“物远像近像变小”的规律：物距增大，像距减小，像会变小。本题中投影片到镜头的距离（物距）调大，镜头到屏幕的距离（像距）调小，符合“物远像近”的条件，因此再次成清晰的像时，像与(1)中的像相比变小。
【答案】
(1)B (2)变小
【知识点】
凸透镜成像规律；投影仪成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用，是光学基础考点，需学生牢记实像的成像规律及动态变化特点，难度适中。
【难度系数】
0.7
11.（2025烟台）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是
(2)如图5-F-19甲所示是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10 cm刻度线处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45 cm刻度线处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是
使物体的像能够成在光屏的中心
。(2)如图5-F-19甲所示是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为
30
cm(不要求估读)。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像。(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10 cm刻度线处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向
靠近
(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,像的大小将变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45 cm刻度线处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是
物距小于焦距
,要想看到此时的像,观察的方法是在光屏的一侧透过凸透镜进行观察
。答案
11.(1)使物体的像能够成在光屏的中心
(2)30 如图所示
(3)靠近 变小
(4)物距小于焦距 在光屏的一侧透过凸透镜进行观察
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验操作目的、物距计算、凸透镜成像规律逐步分析：
1. 调节光源、凸透镜、光屏中心同一高度，是为了让像成在光屏中央，便于观察；
2. 物距是光源到凸透镜的距离，通过光具座刻度计算；实像为倒立（上下、左右均颠倒）的像，据此画出像；
3. 根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，物距增大时像距减小、像变小，判断光屏移动方向和像的变化；
4. 当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，虚像无法用光屏承接，需透过透镜观察。
【解析】
(1) 调节三者中心在同一高度，可使烛焰的像完整成在光屏的中心，避免像偏位，便于实验观察；
(2) 物距是光源到凸透镜的距离，由图甲可知，光源在15.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，故物距u=50.0cm -15.0cm=30cm；凸透镜成实像时，像与物体相比上下、左右均颠倒，因此在图乙方格中画出倒立的“F”即可；
(3) 光源移到光具座10cm刻度线处，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像距会减小，因此应将光屏向靠近透镜方向移动，像的大小变小；
(4) 光源移到45cm刻度线处，物距u=50cm -45cm=5cm，物距小于焦距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，因此无论怎样移动光屏都得不到像；要看到虚像，需在光屏的一侧透过凸透镜观察。
【答案】
(1) 使物体的像能够成在光屏的中心
(2) 30 如图所示
(3) 靠近 变小
(4) 物距小于焦距 在光屏的一侧透过凸透镜进行观察
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作；实像与虚像
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，全面考查实验操作、物距计算、成像规律应用，是初中光学核心考点，难度适中，需熟练掌握成像规律的核心内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验操作目的、物距计算、凸透镜成像规律逐步分析：
1. 调节光源、凸透镜、光屏中心同一高度，是为了让像成在光屏中央，便于观察；
2. 物距是光源到凸透镜的距离，通过光具座刻度计算；实像为倒立（上下、左右均颠倒）的像，据此画出像；
3. 根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，物距增大时像距减小、像变小，判断光屏移动方向和像的变化；
4. 当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，虚像无法用光屏承接，需透过透镜观察。
【解析】
(1) 调节三者中心在同一高度，可使烛焰的像完整成在光屏的中心，避免像偏位，便于实验观察；
(2) 物距是光源到凸透镜的距离，由图甲可知，光源在15.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，故物距u=50.0cm -15.0cm=30cm；凸透镜成实像时，像与物体相比上下、左右均颠倒，因此在图乙方格中画出倒立的“F”即可；
(3) 光源移到光具座10cm刻度线处，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像距会减小，因此应将光屏向靠近透镜方向移动，像的大小变小；
(4) 光源移到45cm刻度线处，物距u=50cm -45cm=5cm，物距小于焦距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，因此无论怎样移动光屏都得不到像；要看到虚像，需在光屏的一侧透过凸透镜观察。
【答案】
(1) 使物体的像能够成在光屏的中心
(2) 30 如图所示
(3) 靠近 变小
(4) 物距小于焦距 在光屏的一侧透过凸透镜进行观察
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作；实像与虚像
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，全面考查实验操作、物距计算、成像规律应用，是初中光学核心考点，难度适中，需熟练掌握成像规律的核心内容。
【难度系数】
0.6
12. (2024 南充)如图5-F-20所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像的规律。当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为
(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰
(3)在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一副眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为
9.0
cm。(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰
放大
(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上能
(选填“能”或“不能”)看到清晰的像。(3)在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一副眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是
近视
(选填“近视”或“远视”)眼镜。答案
12.(1)9.0
(2)放大 能
(3)近视
(2)放大 能
(3)近视
解析
【分析】
本题围绕水透镜探究凸透镜成像规律展开，解题思路如下：
1. 第(1)题：利用平行光聚焦法测焦距，平行于主光轴的光线经透镜会聚成的最小最亮光斑为焦点，焦点到透镜光心的距离就是焦距，通过刻度差计算即可。
2. 第(2)题：根据图乙确定物距和像距的关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质；再依据光路可逆原理，分析蜡烛与光屏对调后的成像情况。
3. 第(3)题：根据加水后水透镜会聚能力变强（焦距变小）时像的变化，结合眼镜对光线的作用，判断眼镜类型：加水后像重新清晰，说明眼镜使光线发散，对应凹透镜（近视镜）的作用。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经水透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑为焦点。由图甲可知，水透镜在10.0cm刻度处，光屏在19.0cm刻度处，因此水透镜的焦距$f=19.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=9.0\mathrm{cm}$。
(2) 由图乙可知，物距小于像距，且$f=9.0\mathrm{cm}$，此时$f＜u＜2f$，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像；根据光路可逆原理，将蜡烛与光屏位置对调后，物距变为原来的像距，像距变为原来的物距，仍满足凸透镜成像条件，因此光屏上能看到清晰的像。
(3) 往水透镜中加水时，水透镜焦距变小，会聚能力变强，像会靠近透镜。戴上眼镜后像变模糊，加水后像再次清晰，说明该眼镜使光线发散，导致像延后（远离透镜），凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜，因此该眼镜是近视眼镜。
【答案】
(1)9.0 (2)放大；能 (3)近视
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距测量、透镜的作用
【点评】
本题结合水透镜实验考查凸透镜成像规律的应用，涉及焦距测量、成像性质判断及透镜类型分析，需理解平行光聚焦法、光路可逆性及透镜对光线的作用，是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕水透镜探究凸透镜成像规律展开，解题思路如下：
1. 第(1)题：利用平行光聚焦法测焦距，平行于主光轴的光线经透镜会聚成的最小最亮光斑为焦点，焦点到透镜光心的距离就是焦距，通过刻度差计算即可。
2. 第(2)题：根据图乙确定物距和像距的关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质；再依据光路可逆原理，分析蜡烛与光屏对调后的成像情况。
3. 第(3)题：根据加水后水透镜会聚能力变强（焦距变小）时像的变化，结合眼镜对光线的作用，判断眼镜类型：加水后像重新清晰，说明眼镜使光线发散，对应凹透镜（近视镜）的作用。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经水透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑为焦点。由图甲可知，水透镜在10.0cm刻度处，光屏在19.0cm刻度处，因此水透镜的焦距$f=19.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=9.0\mathrm{cm}$。
(2) 由图乙可知，物距小于像距，且$f=9.0\mathrm{cm}$，此时$f＜u＜2f$，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像；根据光路可逆原理，将蜡烛与光屏位置对调后，物距变为原来的像距，像距变为原来的物距，仍满足凸透镜成像条件，因此光屏上能看到清晰的像。
(3) 往水透镜中加水时，水透镜焦距变小，会聚能力变强，像会靠近透镜。戴上眼镜后像变模糊，加水后像再次清晰，说明该眼镜使光线发散，导致像延后（远离透镜），凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜，因此该眼镜是近视眼镜。
【答案】
(1)9.0 (2)放大；能 (3)近视
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距测量、透镜的作用
【点评】
本题结合水透镜实验考查凸透镜成像规律的应用，涉及焦距测量、成像性质判断及透镜类型分析，需理解平行光聚焦法、光路可逆性及透镜对光线的作用，是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
