核心内容·建构

创新分层·作业

解：
① 照相机
② 投影仪（或幻灯机）
③ 放大镜

【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需回忆凸透镜在不同物距下的成像性质，进而确定对应的实际应用。根据凸透镜成像规律，不同物距对应不同的像的特点，结合生活中光学仪器的原理即可完成填空。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物距$u＞2f$时，凸透镜成倒立、缩小的实像，该规律应用于照相机，因此①处填照相机；
2. 当物距$2f＞u＞f$时，凸透镜成倒立、放大的实像，该规律应用于投影仪（或幻灯机），因此②处填投影仪（或幻灯机）；
3. 当物距$u＜f$时，凸透镜成正立、放大的虚像，该规律应用于放大镜，因此③处填放大镜。
【答案】①照相机；②投影仪（或幻灯机）；③放大镜
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题是对凸透镜成像规律应用的基础考查，属于光学核心知识点，需牢记不同物距对应的像的性质及实际应用，难度较低，是学生需掌握的基础内容。
【难度系数】0.2

1.如图所示，凸透镜焦距为$f$，烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像。现将蜡烛沿主光轴向某一方向移动距离$2f$，移动蜡烛的同时移动光屏，使烛焰始终能在光屏上成清晰的像，则光屏上的像（）


A.一直变小
B.一直变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大

A

【分析】
要解答本题，需利用凸透镜成实像的变化规律：当凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。题目中移动蜡烛后光屏仍能成清晰的像，说明始终成实像，因此蜡烛是向远离凸透镜的方向移动（若向凸透镜移动，物距小于焦距时成虚像，无法用光屏承接），物距持续增大，据此判断像的变化。
【解析】
根据凸透镜成像规律，实像的变化遵循“物远像近像变小，物近像远像变大”的规律。本题中，光屏上始终能成清晰的像，说明成的是实像，因此蜡烛移动方向为远离凸透镜（若蜡烛向凸透镜移动，当物距小于焦距时成虚像，虚像无法用光屏承接，不符合题意）。当蜡烛沿主光轴远离凸透镜移动距离2f时，物距不断增大，根据实像的变化规律，像距会随之减小，像的大小会一直变小，因此光屏上的像一直变小，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成实像时的规律应用，核心是掌握实像大小与物距的关系，易错点是混淆实像和虚像的变化规律，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

2.(江西中考)某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出)，如图所示。下列说法正确的是 ()


A.光屏上的像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏，烛焰的像仍然在原处

D

【分析】首先读取实验装置的刻度确定物距和像距：蜡烛在0cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，物距u=50cm；光屏在65cm刻度处，像距v=15cm，可见u＞v。根据凸透镜成像规律，当u＞v时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机。再逐一分析选项：A选项，凸透镜成实像时像一定倒立，而非正立；B选项，此时成缩小的实像，不是放大的；C选项，投影仪利用的是物距在一倍焦距和二倍焦距之间成放大实像的原理，与本题不符；D选项，实像是实际光线会聚形成的，撤去光屏光线仍会在原位置会聚，像仍存在。
【解析】由图可知，物距$ u = 50\,\mathrm{cm} - 0\,\mathrm{cm} = 50\,\mathrm{cm} $，像距$ v = 65\,\mathrm{cm} - 50\,\mathrm{cm} = 15\,\mathrm{cm} $，$ u＞v $，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。对各选项分析：
A选项：凸透镜成实像时，像为倒立的，不是正立，A错误；
B选项：此时成缩小的实像，不是放大的，B错误；
C选项：投影仪的成像原理是物距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立放大实像，与本题原理不同，C错误；
D选项：实像是实际光线会聚而成的，撤去光屏后，光线仍会在原位置会聚，烛焰的像仍然在原处，D正确。
【答案】D
【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应用，核心是判断物距和像距，理解实像的形成特性，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6

3. 小明同学做探究凸透镜成像的规律的实验，
当他把烛焰移到距透镜18 cm 的位置时，在光屏上观察到倒立、放大清晰的像，则该凸透镜的焦距可能是（）

A.6 cm
B.9 cm
C.12 cm
D.20 cm

C

【分析】
要解决这道题，需先回忆凸透镜成像的规律：当凸透镜成倒立、放大的实像时，物距u满足的条件是$ f ＜ u ＜ 2f $（$ f $为凸透镜的焦距）。题目中给出物距$ u=18\ \mathrm{cm} $，将其代入该条件，即可求出焦距$ f $的取值范围，再结合选项判断正确答案。
【解析】
根据凸透镜成像规律，当光屏上成倒立、放大的实像时，物距$ u $与焦距$ f $的关系为：$ f ＜ u ＜ 2f $。
已知物距$ u=18\ \mathrm{cm} $，代入上述关系可得：
$ f ＜ 18\ \mathrm{cm} $，且$ 2f ＞ 18\ \mathrm{cm} $，即$ f ＞ 9\ \mathrm{cm} $。
因此焦距$ f $的取值范围是$ 9\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 18\ \mathrm{cm} $。
观察选项：A选项6 cm（小于9 cm，不符合），B选项9 cm（等于9 cm，不符合），C选项12 cm（在9 cm~18 cm之间，符合），D选项20 cm（大于18 cm，不符合）。故正确答案为C。
【答案】
C
【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，核心是牢记成倒立放大实像的物距条件，通过计算焦距范围即可快速选出答案，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

4.(北京中考)小京通过焦距为10 cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是 ()

A.“关灯”两字放大的像是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10 cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20 cm

C

【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律分析：当凸透镜成放大的像且作为放大镜使用时，成正立、放大的虚像，此时物体到凸透镜的距离（物距）小于凸透镜的焦距。已知该凸透镜焦距为10cm，据此逐一判断选项的正误。
【解析】
根据凸透镜成像的基本规律：
1. 当物距$u ＜ f$（$f$为焦距）时，成正立、放大的虚像，这是放大镜的工作原理；
2. 当$u = f$时，凸透镜不成像；
3. 当$f ＜ u ＜ 2f$时，成倒立、放大的实像；
4. 当$u ＞ 2f$时，成倒立、缩小的实像。
本题中，小京看到“关灯”两字放大的像，说明是放大镜的应用，即物距$u ＜ f = 10\mathrm{cm}$，成正立、放大的虚像。对各选项分析：
A选项：放大的像是虚像，不是实像，A错误；
B选项：若物体在凸透镜的焦点上（$u = f$），凸透镜不成像，B错误；
C选项：物体到凸透镜的距离小于10cm（即$u ＜ f$），符合放大镜的成像条件，C正确；
D选项：若物体到凸透镜的距离大于20cm（$u ＞ 2f$），成倒立、缩小的实像，与题意不符，D错误。
综上，答案为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】
本题结合生活中的提示牌场景，考查凸透镜成像规律的基础应用，属于常规题型，只需牢记不同物距对应的成像特点即可快速解答。
【难度系数】
0.6

5.摄影师在某次利用照相机拍照时,发现被拍摄人的正面照在屏幕中的比例太小,很不美观。为增大人在屏幕中的比例,下列做法可行的是 ()

A.摄影师不动,被拍摄人靠近摄影师,镜头向后缩
B.摄影师不动,被拍摄人远离摄影师,镜头向前伸
C.被拍摄人不动,摄影师远离被拍摄人,镜头向后缩
D.被拍摄人不动,摄影师靠近被拍摄人,镜头向前伸

D

【分析】
要解决这道题，需利用凸透镜成像中照相机的成像规律：照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像，规律为“物近像远像变大”，即当需要增大像的大小时，需减小物距（物体到镜头的距离），同时增大像距（镜头到屏幕的距离）。据此逐一分析选项是否符合要求。
【解析】
照相机的成像原理是：当物距$u＞2f$（$f$为凸透镜焦距）时，凸透镜成倒立、缩小的实像，且满足“物近像远像变大”的规律。要增大人在屏幕中的比例，即需增大像的大小，因此需要减小物距（人到镜头的距离），同时增大像距（镜头到屏幕的距离）。
对各选项分析：
A选项：摄影师不动，被拍摄人靠近摄影师，物距减小，但镜头向后缩会使像距减小，像会变小，不符合要求；
B选项：被拍摄人远离摄影师，物距增大，像会变小，不符合要求；
C选项：被拍摄人不动，摄影师远离被拍摄人，物距增大，像变小，且镜头向后缩也会减小像距，不符合要求；
D选项：被拍摄人不动，摄影师靠近被拍摄人，物距减小，镜头向前伸会增大像距，像变大，符合要求。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机的原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在实际生活（照相机）中的应用，核心是掌握“物近像远像变大”的规律，难度不大，属于基础题。
【难度系数】
0.7