5. (2025·黄石模拟) 如图所示,这是一架望远镜的示意图。小乐在跨学科实践活动中想制作一个这样的望远镜,远处的物体经过物镜成像的原理与(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同,目镜所成的像是正立、放大的像。
图:
图:
答案
照相机;虚
解析
望远镜的物镜相当于一个凸透镜,远处的物体位于物镜的二倍焦距以外,经物镜成倒立、缩小的实像,该成像原理与照相机相同;目镜相当于一个放大镜,将物镜所成的实像放在其一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。
6. (2024·湖北中考) 同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图甲所示。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。



(1) 如图乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。
(2) 如图丙,将蜡烛放在较远处,移动光屏,使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表。
凸透镜成缩小实像时,物距(选填“>”“<”或“=”)像距。
(3) 小宇受第 4、5 组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离 $u$ 和凸透镜焦距 $f$ 的关系为 $f < u < 2f$。小丽对小宇的观点提出了质疑,她继续减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小丽撤去光屏,从图丙中(选填“A”或“B”)侧向透镜方向观察,看到了正立放大的像,测得物距为 $8.0\ \mathrm{cm}$,她推测 $u$ 和 $f$ 的关系应为 $u < f$。的推测合理,理由是。
(1) 如图乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。
(2) 如图丙,将蜡烛放在较远处,移动光屏,使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表。
凸透镜成缩小实像时,物距(选填“>”“<”或“=”)像距。
(3) 小宇受第 4、5 组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离 $u$ 和凸透镜焦距 $f$ 的关系为 $f < u < 2f$。小丽对小宇的观点提出了质疑,她继续减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小丽撤去光屏,从图丙中(选填“A”或“B”)侧向透镜方向观察,看到了正立放大的像,测得物距为 $8.0\ \mathrm{cm}$,她推测 $u$ 和 $f$ 的关系应为 $u < f$。的推测合理,理由是。
答案
(1) $\boldsymbol{10.0}$
(2) $\boldsymbol{>}$
(3) $\boldsymbol{B}$;$\boldsymbol{小丽}$;$\boldsymbol{图甲中看到的是正立、放大的像,当$u<f$时,凸透镜成正立、放大的虚像,与图甲情景一致;而$f<u<2f$时成倒立、放大的实像,与图甲成像情况不符}$
(2) $\boldsymbol{>}$
(3) $\boldsymbol{B}$;$\boldsymbol{小丽}$;$\boldsymbol{图甲中看到的是正立、放大的像,当$u<f$时,凸透镜成正立、放大的虚像,与图甲情景一致;而$f<u<2f$时成倒立、放大的实像,与图甲成像情况不符}$
解析
(1) 由图乙可知,光屏上最小、最亮的光斑到凸透镜的距离为$20.0\ \mathrm{cm}-10.0\ \mathrm{cm}=10.0\ \mathrm{cm}$,即此凸透镜的焦距为$10.0\ \mathrm{cm}$。
(2) 分析表格中第1、2组成缩小实像的实验数据,物距分别为$24.0\ \mathrm{cm}$、$22.0\ \mathrm{cm}$,像距分别为$17.2\ \mathrm{cm}$、$18.8\ \mathrm{cm}$,可知凸透镜成缩小实像时,物距大于像距。
(3) 当$u<f$时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与物体在凸透镜的同侧,因此需从图丙中B侧向透镜方向观察才能看到像;图甲中看到的是正立、放大的像,当$f<u<2f$时,凸透镜成倒立、放大的实像,与图甲的成像情况不符;当$u<f$时,凸透镜成正立、放大的虚像,与图甲情景一致,因此小丽的推测合理。
(2) 分析表格中第1、2组成缩小实像的实验数据,物距分别为$24.0\ \mathrm{cm}$、$22.0\ \mathrm{cm}$,像距分别为$17.2\ \mathrm{cm}$、$18.8\ \mathrm{cm}$,可知凸透镜成缩小实像时,物距大于像距。
(3) 当$u<f$时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与物体在凸透镜的同侧,因此需从图丙中B侧向透镜方向观察才能看到像;图甲中看到的是正立、放大的像,当$f<u<2f$时,凸透镜成倒立、放大的实像,与图甲的成像情况不符;当$u<f$时,凸透镜成正立、放大的虚像,与图甲情景一致,因此小丽的推测合理。
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