11. 小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：

（1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为.
（2）第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8 cm，由这两次实验可得出的初步结论：.
（3）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为10 cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜，的焦距大些.
（4）在用焦距为10 cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5 cm和22 cm，与理论像距20 cm相比偏差较大.若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：.

11. (1) 10 cm (2) 材料和横截面积相同的凸透镜，凸面程度越大其焦距越小 (3) 红光 (4) 光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距

【分析】
（1）测量凸透镜焦距采用平行光聚焦法，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上的焦点，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距，通过图中刻度差计算焦距。
（2）两次实验控制凸透镜的材料和横截面积相同，仅改变凸起程度，对比焦距变化得出结论。
（3）根据光的色散现象，不同色光的偏折程度不同，偏折程度越小，凸透镜对该色光的焦距越大，据此判断红光和蓝光的焦距大小。
（4）探究凸透镜成等大实像时，需确保光屏上出现清晰的像后再测量像距，若未等像清晰就测量，会导致结果偏差。
【解析】
（1）由图甲可知，凸透镜位于30.0cm刻度处，光屏位于40.0cm刻度处，平行光经凸透镜会聚在光屏上，因此焦距为焦点到光心的距离，即$ f = 40.0\,\mathrm{cm} - 30.0\,\mathrm{cm} = 10\,\mathrm{cm} $。
（2）第一次凸起程度较小的凸透镜焦距为10cm，第二次凸起程度较大的凸透镜焦距为8cm，两次实验中凸透镜的材料和横截面积相同，因此结论：材料和横截面积相同的凸透镜，凸起程度越大，其焦距越小。
（3）白光经三棱镜色散时，红光的偏折程度最小，说明凸透镜对红光的折射能力最弱，光线会聚点更远，因此对同一凸透镜，红光的焦距更大。
（4）探究成等大实像时，像距理论值为$ 2f = 20\,\mathrm{cm} $，若不是测量方法错误或误差，原因是光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距，导致结果偏差。
【答案】
(1) 10 cm (2) 材料和横截面积相同的凸透镜，凸面程度越大其焦距越小 (3) 红光 (4) 光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距
【知识点】
凸透镜焦距测量、影响凸透镜焦距的因素、光的色散
【点评】
本题结合凸透镜焦距的测量、影响焦距的因素、光的色散及凸透镜成像实验的操作要点，综合性较强，考查学生对实验原理和操作细节的理解，需注意控制变量法的应用和实验操作的规范性。
【难度系数】
0.5

12. 如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A'为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。

C B A

解：
1. 连接蜡烛A的顶端与像A'的顶端，该连线与主光轴MN的交点即为凸透镜的光心，在该交点处画出凸透镜，确定凸透镜的位置。
2. 从A的顶端出发，作一条平行于主光轴MN的入射光线，该光线经凸透镜折射后经过A'的顶端，这条折射光线与主光轴的交点即为凸透镜右侧的焦点F。
3. 从A'的顶端出发，作一条平行于主光轴MN的折射光线，该折射光线对应的入射光线经过A的顶端，这条入射光线与主光轴的交点即为凸透镜左侧的焦点F，标记出两个焦点即可。
最终作图结果：凸透镜位于AA'连线与主光轴的交点处，左右两侧主光轴上各有一个对称的焦点，符合凸透镜三条特殊光线的传播规律。

【分析】
要确定凸透镜的位置和焦点，需利用凸透镜成像的特殊光线规律：过光心的光线传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过像点。首先连接物点A和像点A'的顶端，其与主光轴的交点即为光心，由此确定凸透镜位置；再通过平行于主光轴的入射光线及其折射光线，找到与主光轴的交点，即为焦点。
【解析】
1. 确定凸透镜位置：连接蜡烛A的顶端与像A'的顶端，该连线与主光轴MN的交点为凸透镜的光心，在该交点处画出凸透镜，完成凸透镜位置的确定。
2. 确定右侧焦点：从A的顶端作平行于主光轴MN的入射光线，该光线经凸透镜折射后经过A'的顶端，这条折射光线与主光轴MN的交点即为凸透镜右侧的焦点F。
3. 确定左侧焦点：从A'的顶端作平行于主光轴MN的折射光线，该折射光线对应的入射光线经过A的顶端，这条入射光线与主光轴MN的交点即为凸透镜左侧的焦点F，标记出两个焦点即可。
【答案】
凸透镜位于AA'连线与主光轴MN的交点处，凸透镜左右两侧主光轴上各有一个焦点，分别为左侧焦点和右侧焦点，符合凸透镜三条特殊光线的传播规律。
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜特殊光线
【点评】
本题考查凸透镜成像的作图，核心是利用凸透镜的特殊光线确定凸透镜和焦点的位置，解题思路清晰，属于初中物理光学的基础作图题，需熟练掌握凸透镜的特殊光线规律。
【难度系数】
0.6

13. 如图,在探究凸透镜成像规律实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,则凸透镜一定固定在之间.

13. BC

【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：当物体在凸透镜一倍焦距内时，成正立放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，且像距大于物距；当物体在一倍焦距外时，成实像，实像与物体在透镜异侧。首先根据“烛焰在B点成像在A点”判断成像类型，再结合“烛焰在A点成像在C点”确定透镜位置。
【解析】
1. 当烛焰在B点时，成像在A点，像与物在透镜同侧，说明成虚像，因此透镜应在B点的右侧（若透镜在A、B之间，像与物异侧成实像，不符合虚像的同侧特点）；
2. 当烛焰在A点时，成像在C点，若透镜在B右侧，成像在C点，结合实像的成像特点，像与物异侧，因此C点在透镜右侧，故透镜需在B、C之间，才能满足两次成像的位置关系。
综上，凸透镜固定在BC之间。
【答案】
BC
【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，关键是根据像与物的位置关系判断成像类型（实像/虚像），进而确定透镜位置，需熟练掌握实像、虚像的位置特点。
【难度系数】
0.5

14. 某同学利用图示装置来研究凸透镜成像.

（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在.
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是（正立/倒立）的像，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的方.
（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是（放大/缩小/等大）的像.
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为$L_0$，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为$L$，如图2所示.则该透镜焦距$f$（＞/＜/=）$L$. 透镜先后两次所在位置A、B之间的距离$s=$（用$L_0,L$表示）.

14. (1) 同一高度 (2) 倒立 上 (3) 缩小 (4) $＜$ $L_0-2L$

【分析】
本题围绕凸透镜成像实验展开，需结合实验操作要求、凸透镜成像规律及光路可逆原理解题：
1. 实验前调整三者中心在同一高度，是为了让像成在光屏中央，这是实验的基本操作要求；
2. 凸透镜成实像时像为倒立的，蜡烛变短后，像会向上移动，依据是过光心的光线传播方向不变；
3. 当蜡烛和光屏位置不变时，移动凸透镜利用光路可逆，第一次的物距和像距会互换，据此判断第二次成像的性质；
4. 结合第一次成像的物距、像距关系，利用凸透镜成放大实像的条件（f＜u＜2f）判断焦距与L的关系，再通过两次物距的差计算A、B间的距离。
【解析】
（1）实验前，为使烛焰的像能成在光屏的中央，需调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。
（2）凸透镜成实像时，像为倒立的；蜡烛燃烧一段时间后，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，烛焰的像会向上移动，位于光屏中心的上方。
（3）保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向右移，根据光路可逆原理，第一次成像的物距和像距互换：第一次物距$u=L$，像距$v=L_0-L$，则第二次成像时物距$u'=v=L_0-L$，像距$v'=u=L$，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像。
（4）第一次成像时，物距$u=L$，像距$v=L_0-L$，因物距小于像距，说明成倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，当$f＜u＜2f$时成倒立放大实像，故$f＜u=L$，即$f＜L$；第二次成像的物距等于第一次的像距，即第二次物距为$L_0-L$，则A、B间的距离$s=(L_0-L)-L=L_0-2L$。
【答案】
(1) 同一高度 (2) 倒立；上 (3) 缩小 (4) ＜；$L_0-2L$
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作；光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础知识点，涵盖实验操作要求、实像特点、光路可逆的应用及焦距判断，是初中物理光学部分的典型题目，需熟练掌握成像规律才能正确解答。
【难度系数】
0.5