5. 试根据实验结果总结凸透镜的成像规律，完成下表。
物距u | μlticolumn{3}{c}{像的性质} | 像的位置 | 像距v
---|---|---|---|---|---
| 正倒 | 大小 | 虚实 | 与物同侧或异侧 |
$u＞2f$ | | | | |
$u=2f$ | | | |
$f＜u＜2f$ | | | | |
$u=f$ | μlticolumn{5}{c}{不成像}
$u＜f$ | | | | |

5. 倒立 缩小 实像 异侧 $f＜v＜2f$
倒立 等大 实像 异侧 $v=2f$
倒立 放大 实像 异侧 $v＞2f$
正立 放大 虚像 同侧 $v＞u$

【分析】要完成凸透镜成像规律的表格，需牢记凸透镜成像的核心规则：根据物距$u$与焦距$f$的关系，对应像的正倒、大小、虚实、位置及像距$v$的规律，逐一分析不同物距区间的成像特点即可完成表格。
【解析】根据凸透镜成像规律：
1. 当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，像与物异侧，像距满足$f＜v＜2f$；
2. 当$u=2f$时，成倒立、等大的实像，像与物异侧，像距$v=2f$；
3. 当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，像与物异侧，像距$v＞2f$；
4. 当$u=f$时，不成像；
5. 当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，像与物同侧，像距$v＞u$。
【答案】倒立 缩小 实像 异侧 $f＜v＜2f$；倒立 等大 实像 异侧 $v=2f$；倒立 放大 实像 异侧 $v＞2f$；正立 放大 虚像 同侧 $v＞u$
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像的基础规律，是光学部分的核心知识点，需准确记忆不同物距对应的成像特点，属于基础识记类题目。
【难度系数】0.3

6. (2025无锡梁溪区校级期中)物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是（）

A.正立、放大的像
B.正立、缩小的像
C.倒立、放大的像
D.倒立、缩小的像

6. B

【分析】要解决这道题，需回忆凸透镜成像的规律：凸透镜成像的性质由物距（物体到凸透镜的距离）与焦距的关系决定，不同物距对应不同的像的正倒、大小、虚实。我们逐个分析选项对应的像是否存在：
1. 当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，对应选项A，是可以看到的；
2. 凸透镜成像中，不存在正立、缩小的像，对应选项B，是不能看到的；
3. 当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应选项C，是可以看到的；
4. 当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，对应选项D，是可以看到的。
因此选B。
【解析】根据凸透镜成像规律：
物距$u＜f$时，成正立、放大的虚像，故A选项的像可看到；
凸透镜成像的所有情况中，不存在正立、缩小的像，故B选项的像不能看到；
物距$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，故C选项的像可看到；
物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，故D选项的像可看到。
综上，答案为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，属于初中物理光学部分的基础题，只要牢记不同物距对应的成像性质即可快速解答。
【难度系数】0.8

7.（2023常州二模）如图3-3-2所示，此时烛焰在光屏上刚好成清晰的像（未画出）。保持透镜不动，将蜡烛移至10 cm刻度线处后再移动光屏，在光屏上能观察到（）

图3-3-2

A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.大小变化的光斑

7. A

【分析】要解决此题，需先根据图中刻度确定初始物距和像距，利用凸透镜成像规律算出焦距，再计算蜡烛移动后的物距，最后根据成像规律判断成像性质。首先读取各元件位置：蜡烛在20cm刻度线，透镜在50cm刻度线，光屏在80cm刻度线；计算初始物距和像距，再结合成像规律求出焦距，最后分析移动后的物距对应的成像特点。
【解析】1. 确定初始物距和像距：由图可知，蜡烛在20cm处，凸透镜在50cm处，光屏在80cm处，因此初始物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，像距$ v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $。2. 计算焦距：根据凸透镜成像规律，当$ u = v = 2f $时，成倒立、等大的实像，因此$ 2f = 30\mathrm{cm} $，得焦距$ f = 15\mathrm{cm} $。3. 计算移动后的物距：蜡烛移至10cm刻度线处，新物距$ u' = 50\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $。4. 判断成像性质：因为$ u' = 40\mathrm{cm} ＞ 2f = 30\mathrm{cm} $，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，因此光屏上成倒立、缩小的实像。
【答案】A
【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，解题关键是先通过初始成像情况确定焦距，再分析移动后的物距，难度适中，属于基础题型，需熟练掌握凸透镜成像的规律内容。
【难度系数】0.6

8. (2024泰州)在探究凸透镜成像规律的实验中，发光物体与凸透镜的位置如图3-3-3所示，清晰的像应成在图中（填数字序号）区域，像的箭头方向是向的，该像（选填“能”或“不能”）被人眼看到。

图3-3-3

8. ② 上 能

【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律逐步分析：首先确定物距，题图中发光物体位于凸透镜右侧2f处，根据凸透镜成像规律，当物距u=2f时，像距v=2f，成倒立、等大的实像，因此像应成在凸透镜左侧2f对应的位置；其次，实像为倒立的，物体箭头向下，故像的箭头方向与物体相反；最后，实像由实际光线会聚而成，可被人眼观察到。
【解析】
根据凸透镜成像规律：当物距u=2f时，像距v=2f，成倒立、等大的实像。由题图可知，发光物体在凸透镜右侧2f处，因此清晰的像应成在凸透镜左侧2f对应的②区域；由于实像是倒立的，物体箭头向下，所以像的箭头方向向上；实像是实际光线会聚形成的，因此该像能被人眼看到。
【答案】
②；上；能
【知识点】
凸透镜成像规律；实像的特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，需牢记物距与像距的对应关系、实像的特点，结合题图分析即可快速得出结果，属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.7

9. (2024宿迁宿城区期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，把点燃的蜡烛分别放在如图3-3-4所示的a、b、c、d和e点，同时调整光屏的位置，蜡烛在点时，光屏上的像最大；蜡烛在点时，光屏上的像最小；蜡烛在点时，所成的像是虚像。

9. c a e

【分析】
要解决这道题，需牢记凸透镜成像规律：实像能呈现在光屏上，虚像不能。当物距$u＞2f$时，成倒立缩小的实像；$u=2f$时，成倒立等大的实像；$f＜u＜2f$时，成倒立放大的实像；$u=f$时，不成像；$u＜f$时，成正立放大的虚像。实像的大小随物距减小而变大，物距越大，实像越小。先确定各点物距：$a$点在$2f$以外，$b$点在$2f$处，$c$点在$f$和$2f$之间，$d$点在焦点$F$处，$e$点在焦点以内，再结合规律分析即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 光屏上的像为实像，实像中物距越小（一倍焦距外），像越大。$a$点物距$u＞2f$，成缩小实像；$b$点$u=2f$，成等大实像；$c$点$f＜u＜2f$，成放大实像。因此$c$点实像最大，$a$点物距最大，实像最小。
2. 虚像需物距小于焦距，$e$点在焦点以内（$u＜f$），成正立放大的虚像，无法在光屏上呈现。
【答案】
c；a；e
【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，需明确实像与虚像的区别，掌握不同物距下的成像特点，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.3

10.（教材素材题）小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像。在移动凸透镜时，意外地发现在报纸上出现了窗外景物的像，如图3-3-5所示。对比像的性质和像形成的原因，下列说法正确的是（）


A.两次都是成正立的像
B.第一次成的像是虚像，第二次成的像是实像
C.两次都成缩小的实像
D.第一次像的成因是光的反射，第二次是光的色散

10. B

【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律分析两次成像的特点：
1. 第一次：凸透镜贴近报纸看文字，此时物距（凸透镜到报纸的距离）小于凸透镜的焦距，根据凸透镜成像规律，当物距$u ＜ f$时，成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接，这是放大镜的应用，成因是光的折射。
2. 第二次：移动凸透镜后，报纸上出现窗外景物的像，窗外景物距离凸透镜较远，此时物距大于2倍焦距（$u ＞ 2f$），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，实像可以用光屏（报纸）承接，成因也是光的折射。
再逐一分析选项：A选项中第二次成倒立的像，不是正立，错误；B选项第一次是虚像，第二次是实像，正确；C选项第一次是放大的虚像，不是缩小的，错误；D选项两次都是光的折射形成，不是反射和色散，错误。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
当物距$u ＜ f$时，凸透镜成正立、放大的虚像，对应第一次贴近报纸看文字的情况，此时成虚像；
当物距$u ＞ 2f$时，凸透镜成倒立、缩小的实像，实像可呈现在光屏上，对应第二次报纸上出现窗外景物像的情况，此时成实像。
对选项逐一判断：
A. 第二次成倒立的实像，不是正立，错误；
B. 第一次成虚像，第二次成实像，正确；
C. 第一次成放大的虚像，不是缩小的，错误；
D. 两次成像都是光的折射形成，不是反射和色散，错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、光的折射
【点评】
本题结合生活中的凸透镜应用场景，考查凸透镜成像规律的实际应用，需要区分虚像和实像的特点，以及不同物距下的成像性质，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5

11. (2025苏州高新区一模)小明利用如图3-3-6所示的装置探究凸透镜成像的规律，将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)，分别测出蜡烛到透镜的距离(物距$u$)，像到透镜的距离(像距$v$)，实验数据如下表所示。下列说法正确的是 ()



A.第4次实验时，光屏上成缩小的实像
B.当$u=12.5\ \mathrm{cm}$时，像距一定为$v=50\ \mathrm{cm}$
C.该凸透镜的焦距为20 cm
D.第2次光屏所成的像比第4次成的像大

11. B

【分析】
要解决本题，首先需根据凸透镜成像规律确定凸透镜的焦距：当物距$u=2f$时，像距$v=2f$，成倒立等大的实像，结合实验数据可算出焦距。再逐一分析各选项：
1. 先求焦距：根据实验中$u=20\ \mathrm{cm}$时$v=20\ \mathrm{cm}$，可知$2f=20\ \mathrm{cm}$，故$f=10\ \mathrm{cm}$；
2. 分析选项A：第4次实验物距满足$f＜u＜2f$，成倒立放大实像，不是缩小实像，A错误；
3. 分析选项B：根据光路可逆原理，结合透镜公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入$f=10\ \mathrm{cm}$、$u=12.5\ \mathrm{cm}$，可算出像距$v=50\ \mathrm{cm}$，B正确；
4. 分析选项C：由计算得焦距为$10\ \mathrm{cm}$，不是$20\ \mathrm{cm}$，C错误；
5. 分析选项D：凸透镜成实像时，物距越小像越大，第2次物距大于第4次，故第2次像更小，D错误。
【解析】
根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，$v=2f$，成倒立等大实像。由实验数据，当$u=20\ \mathrm{cm}$时$v=20\ \mathrm{cm}$，因此$2f=20\ \mathrm{cm}$，解得$f=10\ \mathrm{cm}$。
对各选项分析如下：
选项A：第4次实验物距满足$f＜u＜2f$，根据规律，此时成倒立、放大的实像，而非缩小实像，A错误；
选项B：根据透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入$f=10\ \mathrm{cm}$、$u=12.5\ \mathrm{cm}$，得$\frac{1}{v}=\frac{1}{10}-\frac{1}{12.5}=\frac{1}{50}$，解得$v=50\ \mathrm{cm}$，B正确；
选项C：由上述计算得焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，并非$20\ \mathrm{cm}$，C错误；
选项D：凸透镜成实像时，物距越小，像越大。第2次实验物距大于第4次，故第2次成的像比第4次小，D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是先通过实验数据确定焦距，再结合成像规律和透镜公式分析选项，需注意实像大小与物距的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5