1. 如图5-3-1所示：

(1)图甲中，当$u＞2f$时，$v$与$f$的关系是，成、的像，是的工作原理图。
(2)当$u=2f$时，$v$与$f$的关系是，成、的像。
(3)图乙中，当$f＜u＜2f$时，$v$与$f$的关系是，成、的像，是的工作原理图。
(4)当$u=f$时，（选填“成像”或“不成像”）。
(5)图丙中，当$u＜f$时，成、的像，是的工作原理图。
(6)倍焦距处是成实像和虚像的分界点，倍焦距处是成放大像和缩小像的分界点。无论成实像还是成虚像，烛焰总是越靠近成的像越大。

(1)$f＜v＜2f$ 倒立 缩小 实 照相机
(2)$v=2f$ 倒立 等大 实
(3)$v＞2f$ 倒立 放大 实 投影仪(或幻灯机)
(4)不成像
(5)正立 放大 虚 放大镜
(6)1 2 焦点

【分析】本题考查凸透镜成像规律，需明确物距$u$与焦距$f$的不同关系，对应像距$v$的范围、像的性质（正倒、大小、虚实），以及相关光学仪器的应用，还有实虚像、放大缩小像的分界点，根据每个小问给出的$u$与$f$的关系，结合凸透镜成像规律逐一分析解答即可。
【解析】根据凸透镜成像的规律：
(1) 当$u＞2f$时，像距$v$满足$f＜v＜2f$，成倒立、缩小的实像，这是照相机的工作原理图；
(2) 当$u=2f$时，像距$v=2f$，成倒立、等大的实像；
(3) 当$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，是投影仪（或幻灯机）的工作原理图；
(4) 当$u=f$时，光线经凸透镜后平行射出，无法会聚成像，因此不成像；
(5) 当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，是放大镜的工作原理图；
(6) 1倍焦距处是成实像和虚像的分界点，2倍焦距处是成放大像和缩小像的分界点；无论成实像还是虚像，烛焰越靠近焦点，成的像越大。
【答案】(1)$f＜v＜2f$；倒立；缩小；实；照相机
(2)$v=2f$；倒立；等大；实
(3)$v＞2f$；倒立；放大；实；投影仪(或幻灯机)
(4)不成像
(5)正立；放大；虚；放大镜
(6)1；2；焦点
【知识点】凸透镜成像规律，凸透镜的应用
【点评】本题为凸透镜成像规律的基础考查题，要求学生熟练掌握物距与像的性质、像距的对应关系，以及相关光学仪器的原理，属于光学部分的核心基础知识点，难度较低。
【难度系数】0.2

2. 小刚同学用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，实验装置如图5-3-2所示，在实验过程中保持凸透镜的位置不变。请你根据所学知识完成下列填空。

图5-3-2
(1)实验中应将放在其他两个元件之间。调整器材，使“F”形光源、透镜、光屏三者的中心在上，确保像成在光屏。
(2)改变“F”形光源的位置，使其位于20 cm刻度线处，再移动光屏，“F”形光源在光屏上成清晰的、的实像，像成在cm刻度线和cm刻度线之间。
(3)在步骤(2)基础上，移动“F”形光源，使其位于30 cm刻度线处，再向（选填“左”或“右”）移动光屏，“F”形光源在光屏上成清晰的、的实像，像成在cm刻度线处。
(4)在步骤(3)基础上，移动“F”形光源，使其位于35 cm刻度线处，再向（选填“左”或“右”）移动光屏，“F”形光源在光屏上成清晰的、的实像，像成在cm刻度线之外。
(5)改变“F”形光源的位置，使其位于40 cm刻度线处，再移动光屏，发现光屏上（选填“成像”或“不成像”）。
(6)改变“F”形光源的位置，使其位于42 cm刻度线处，小刚从凸透镜的（选填“左”或“右”）侧通过透镜可以看到“F”形光源、的像。

(1)凸透镜 同一高度 中央
(2)倒立 缩小 60 70
(3)右 倒立 等大 70
(4)右 倒立 放大 70
(5)不成像
(6)右 正立 放大 虚

【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路为：①明确实验装置的元件顺序，实验时凸透镜需放在光源和光屏之间，且三者中心需在同一高度，确保像成在光屏中央；②确定凸透镜的位置（本题中凸透镜在50cm刻度线处），结合已知焦距f=10cm，计算不同位置光源对应的物距u；③根据凸透镜成像规律（u＞2f成倒立缩小实像、f＜u＜2f成倒立放大实像、u=2f成倒立等大实像、u=f不成像、u＜f成正立放大虚像），分析各小问的成像特点、像距范围及移动方向。
【解析】
(1) 实验中，凸透镜需放在光源和光屏之间，使光线经透镜折射后成像在光屏上；为保证像成在光屏中央，需调整“F”形光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上。
(2) 凸透镜在50cm刻度处，光源在20cm刻度处，物距u=50cm-20cm=30cm，因u＞2f（2f=20cm），根据规律，成倒立、缩小的实像，像距满足f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm，故光屏在50cm+10cm=60cm到50cm+20cm=70cm之间。
(3) 光源在30cm刻度处，物距u=50cm-30cm=20cm=2f，成倒立、等大的实像，像距v=2f=20cm，故光屏在50cm+20cm=70cm处；根据成像规律，物距减小（靠近透镜）时像距增大，因此需向右移动光屏。
(4) 光源在35cm刻度处，物距u=50cm-35cm=15cm，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，像距v＞2f=20cm，故光屏在70cm刻度线之外；物距减小，像距增大，需向右移动光屏。
(5) 光源在40cm刻度处，物距u=50cm-40cm=10cm=f，此时光线经透镜后平行射出，光屏上不成像。
(6) 光源在42cm刻度处，物距u=50cm-42cm=8cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，因此需从透镜的右侧通过透镜观察。
【答案】
(1)凸透镜；同一高度；中央
(2)倒立；缩小；60；70
(3)右；倒立；等大；70
(4)右；倒立；放大；70
(5)不成像
(6)右；正立；放大；虚
【知识点】
凸透镜成像规律；实验探究凸透镜成像；实像与虚像
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题目，核心考查学生对物距、像距与成像特点对应关系的掌握，结合实验装置刻度计算物距即可解题，属于初中物理的重点基础题型。
【难度系数】
0.6

3. 把一支点燃的蜡烛(如图5-3-3甲所示)放在凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个烛焰清晰的像。这个像是图乙中的 ()

B

【分析】首先回忆凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜2倍焦距以外（$u＞2f$）时，成倒立、缩小的实像，这里的“倒立”不仅指上下颠倒，还包含左右相反。结合题目，蜡烛在2倍焦距外，需据此判断符合条件的像。
【解析】根据凸透镜成像规律，当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，且实像上下颠倒、左右相反。观察图乙：A是正立缩小的像，不符合；B是倒立（上下颠倒、左右相反）且缩小的像，符合规律；C是正立放大的像，不符合；D是倒立但放大的像，不符合。因此正确选项为B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是理解“倒立实像”的含义（上下、左右均颠倒），属于基础题型，需熟练掌握成像规律。
【难度系数】0.6