1. (★★)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当F形光源、凸透镜、光屏位于如图5W-1所示的位置时，光屏上呈现一个清晰的像(图中未画出)，该像是倒立、的实像，生活中利用这个成像特点制成了(写出一个即可)。

图5W-1

1. 放大；投影仪

【分析】要判断凸透镜成像的性质，需先确定物距和像距，再结合凸透镜成像规律分析。首先从图中读出光源、凸透镜、光屏对应的刻度，计算物距（光源到凸透镜的距离）和像距（光屏到凸透镜的距离），再根据成像规律判断像的特点及应用。
【解析】由图可知，光源在30cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，物距$ u = 50cm - 30cm = 20cm $；光屏在80cm刻度处，像距$ v = 80cm - 50cm = 30cm $。此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律，当$ f ＜ u ＜ 2f $时，$ v ＞ 2f $，成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是利用这一成像特点制成的。
【答案】放大；投影仪
【知识点】凸透镜成像规律；凸透镜成像的应用
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，关键是正确计算物距和像距，属于基础题，难度适中。
【难度系数】0.6

2.(★★)如图5W-2所示,通过焦距为10 cm的凸透镜观察窗外远处的风景,看到的是 【 】


A.正立、放大的虚像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像
D.倒立、缩小的虚像

2. C

【分析】首先需根据凸透镜成像规律判断成像特点：观察窗外远处风景时，物距远大于凸透镜焦距，先确定物距与2倍焦距的关系，再对应凸透镜成像的不同情况，即可选出正确选项。
【解析】凸透镜成像规律：①当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机；②当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪；③当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，应用为放大镜。本题中凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，窗外远处风景的物距远大于$2f=20\ \mathrm{cm}$，满足$u＞2f$的条件，因此成倒立、缩小的实像，对应选项C。
【答案】C
【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实际应用，核心是判断物距与焦距的关系，属于基础题型，需牢记不同物距对应的成像特点。
【难度系数】0.5

3.(★★)某物体放在凸透镜前12 cm处时,在光屏上得到了物体倒立、放大的清晰实像,则该凸透镜的焦距可能是 【 】

A.5 cm
B.9 cm
C.13 cm
D.17 cm

3. B

【分析】
要解决这道题，需利用凸透镜成倒立放大实像的条件。首先明确：当凸透镜成倒立、放大的实像时，物距$u$满足$f ＜ u ＜ 2f$（$f$为焦距）。题目中物距$u=12\mathrm{cm}$，据此列出焦距的不等式范围，再结合选项判断符合条件的焦距即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律，成倒立、放大实像时，物距与焦距的关系为：$f ＜ u ＜ 2f$。已知物距$u=12\mathrm{cm}$，代入得不等式：
$f ＜ 12\mathrm{cm} ＜ 2f$
解不等式：
1. 由$12\mathrm{cm} ＜ 2f$，两边除以2得：$f ＞ 6\mathrm{cm}$；
2. 结合$f ＜ 12\mathrm{cm}$，得焦距范围：$6\mathrm{cm} ＜ f ＜ 12\mathrm{cm}$。
逐一分析选项：
A. $5\mathrm{cm}$：$5\mathrm{cm} ＜ 6\mathrm{cm}$，不符合范围，排除；
B. $9\mathrm{cm}$：$6\mathrm{cm} ＜ 9\mathrm{cm} ＜ 12\mathrm{cm}$，符合范围，正确；
C. $13\mathrm{cm}$：$13\mathrm{cm} ＞ 12\mathrm{cm}$，不符合，排除；
D. $17\mathrm{cm}$：$17\mathrm{cm} ＞ 12\mathrm{cm}$，不符合，排除。
【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，核心是牢记倒立放大实像对应的物距与焦距关系，通过不等式求解焦距范围后结合选项判断，是凸透镜成像部分的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

4. (★★★)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当光屏、透镜及F形光源的相对位置如图5W-3所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像(图中未画出)。由此判断这个凸透镜的焦距
【】


A.大于20 cm
B.介于10~16 cm之间
C.小于8 cm
D.介于8~10 cm之间
类型二 凸透镜动态成像变化的判定
方法指导:由凸透镜成像的规律可知,当物距大于焦距时,凸透镜成倒立的实像。在此前提下,当物体靠近凸透镜时,像距变大,实像也变大;当物体远离凸透镜时,像距变小,实像也变小,即“凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小”。
当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。在此前提下,当物体靠近凸透镜时,像距变小,虚像也变小;当物体远离凸透镜时,像距变大,虚像也变大,即“凸透镜成虚像时,物近像近像变小,物远像远像变大”。

4. D

【分析】
要解决这道题，首先从题图中确定物距和像距的数值，再根据光屏能承接清晰像的特点判断成像性质，最后结合凸透镜成像规律的条件列出不等式，联立求解焦距的范围即可。
【解析】
解：由题图可知，物距$ u = 20\ \mathrm{cm} $，像距$ v = 16\ \mathrm{cm} $，光屏上能承接清晰的像，说明成的是实像。
因为物距$ u ＞ $像距$ v $，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，需满足两个条件：
① 物距大于2倍焦距：$ u ＞ 2f $，代入$ u=20\ \mathrm{cm} $得：$ 20\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，解得$ f ＜ 10\ \mathrm{cm} $；
② 像距在1倍焦距和2倍焦距之间：$ f ＜ v ＜ 2f $，代入$ v=16\ \mathrm{cm} $得：$ f ＜ 16\ \mathrm{cm} ＜ 2f $，解得$ 8\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 16\ \mathrm{cm} $；
联立两个不等式，可得$ 8\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 10\ \mathrm{cm} $，因此凸透镜的焦距介于8~10 cm之间，对应选项D。
【答案】
D
【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，核心是根据物距与像距的大小关系判断成像类型，再结合成像条件推导焦距范围，属于基础中等题，需熟练掌握凸透镜成实像时的规律。
【难度系数】
0.6