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4.某同学在探究凸透镜成像规律的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离）。用该凸透镜做放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在m以内；把物体从距凸透镜6 cm处移动到距凸透镜20 cm处的过程中，像的大小将（选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”）。
答案
0.05；变小
解析
【分析】
首先，根据凸透镜成像规律，当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成倒立、等大的实像。从图像中找到u=10cm时v=10cm，由此可算出凸透镜的焦距；放大镜的原理是物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像，据此确定物体到透镜的距离范围；再根据凸透镜成像规律，分析物体从6cm移动到20cm过程中像的大小变化。
【解析】
1. 计算凸透镜焦距：由图像可知，当u=v=10cm时，根据凸透镜成像规律，此时u=2f，v=2f，成倒立等大的实像，因此2f=10cm，解得f=5cm=0.05m。
2. 放大镜的使用条件：放大镜利用凸透镜物距小于一倍焦距（u＜f）时成正立、放大虚像的原理，所以被观察的物体到透镜的距离应在0.05m以内。
3. 像的大小变化：当物体从距凸透镜6cm处（f＜u＜2f）移动到距凸透镜20cm处（u＞2f），根据凸透镜成像规律，物距增大时，像距减小，像的大小变小，因此此过程中像的大小将变小。
【答案】
0.05；变小
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距计算
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像中获取焦距，再结合成像规律分析放大镜的使用和像的变化，需要学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律，属于中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.5
首先，根据凸透镜成像规律，当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成倒立、等大的实像。从图像中找到u=10cm时v=10cm，由此可算出凸透镜的焦距；放大镜的原理是物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像，据此确定物体到透镜的距离范围；再根据凸透镜成像规律，分析物体从6cm移动到20cm过程中像的大小变化。
【解析】
1. 计算凸透镜焦距：由图像可知，当u=v=10cm时，根据凸透镜成像规律，此时u=2f，v=2f，成倒立等大的实像，因此2f=10cm，解得f=5cm=0.05m。
2. 放大镜的使用条件：放大镜利用凸透镜物距小于一倍焦距（u＜f）时成正立、放大虚像的原理，所以被观察的物体到透镜的距离应在0.05m以内。
3. 像的大小变化：当物体从距凸透镜6cm处（f＜u＜2f）移动到距凸透镜20cm处（u＞2f），根据凸透镜成像规律，物距增大时，像距减小，像的大小变小，因此此过程中像的大小将变小。
【答案】
0.05；变小
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距计算
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像中获取焦距，再结合成像规律分析放大镜的使用和像的变化，需要学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律，属于中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.5
5. 某实验小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)移动蜡烛和光屏到如图所示位置，光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出)，生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用的就是这一成像原理。
(2)实验过程中，小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上（选填“会”或“不会”）出现指尖的像。
(3)实验进行一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向移动。
(4)另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是。（写出一点即可）
(1)移动蜡烛和光屏到如图所示位置，光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出)，生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用的就是这一成像原理。
(2)实验过程中，小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上（选填“会”或“不会”）出现指尖的像。
(3)实验进行一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向移动。
(4)另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是。（写出一点即可）
答案
解：
(1) 由图可知，此时物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像，生活中投影仪应用的就是这一成像原理。
答案：投影仪
(2) 指尖触摸凸透镜时，指尖到透镜的距离小于一倍焦距，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，因此光屏上不会出现指尖的像。
答案：不会
(3) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，所成的实像会向上偏移，要使像仍成在光屏中央，应将光屏向上移动。
答案：上
(4) 用“F”字样的发光体代替蜡烛，成像更稳定，不会因蜡烛燃烧变短导致像的位置偏移，便于清晰观察像的正倒、大小特点。
答案：成像更稳定，便于观察像的性质（合理即可）
(1) 由图可知，此时物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像，生活中投影仪应用的就是这一成像原理。
答案：投影仪
(2) 指尖触摸凸透镜时，指尖到透镜的距离小于一倍焦距，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，因此光屏上不会出现指尖的像。
答案：不会
(3) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，所成的实像会向上偏移，要使像仍成在光屏中央，应将光屏向上移动。
答案：上
(4) 用“F”字样的发光体代替蜡烛，成像更稳定，不会因蜡烛燃烧变短导致像的位置偏移，便于清晰观察像的正倒、大小特点。
答案：成像更稳定，便于观察像的性质（合理即可）
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验展开，需结合凸透镜成像规律、实像与虚像的特点、实验操作注意事项等分析各问题：
(1) 先确定物距和像距，根据物距与像距的大小关系，结合成像规律判断对应光学仪器；
(2) 指尖触摸凸透镜时，指尖到透镜的距离小于一倍焦距，据此判断成像性质，明确虚像无法在光屏呈现；
(3) 蜡烛燃烧变短，烛焰位置下移，结合实像倒立的特点判断像的移动方向，进而确定光屏的移动方向；
(4) 对比蜡烛和发光二极管的特点，分析发光二极管作为光源的优势。
【解析】
(1) 由图可知，蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在95.0cm刻度处，因此物距$u=50.0\mathrm{cm}-20.0\mathrm{cm}=30.0\mathrm{cm}$，像距$v=95.0\mathrm{cm}-50.0\mathrm{cm}=45.0\mathrm{cm}$，即物距小于像距。根据凸透镜成像规律，当$f＜u＜2f$时，$v＞2f$，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪应用了这一成像原理。
(2) 用指尖触摸凸透镜时，指尖到凸透镜的距离小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上承接，因此光屏上不会出现指尖的像。
(3) 凸透镜成实像时，像与物体的移动方向相反。蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，所成的实像会向上偏移，要使像仍成在光屏中央，应将光屏向上移动。
(4) 用发光二极管做成的“F”字样发光体代替蜡烛，好处是：成像更稳定，不会因蜡烛燃烧变短导致像的位置偏移，便于清晰观察像的正倒、大小等性质（合理即可）。
【答案】
(1) 投影仪；(2) 不会；(3) 上；(4) 成像更稳定，便于观察像的性质（合理即可）
【知识点】
凸透镜成像规律，实像与虚像，实验器材改进
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，涵盖成像规律应用、实像虚像特点、实验操作调整及实验改进等知识点，注重对实验过程的理解，难度适中，适合初中学生掌握相关知识。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验展开，需结合凸透镜成像规律、实像与虚像的特点、实验操作注意事项等分析各问题：
(1) 先确定物距和像距，根据物距与像距的大小关系，结合成像规律判断对应光学仪器；
(2) 指尖触摸凸透镜时，指尖到透镜的距离小于一倍焦距，据此判断成像性质，明确虚像无法在光屏呈现；
(3) 蜡烛燃烧变短，烛焰位置下移，结合实像倒立的特点判断像的移动方向，进而确定光屏的移动方向；
(4) 对比蜡烛和发光二极管的特点，分析发光二极管作为光源的优势。
【解析】
(1) 由图可知，蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在95.0cm刻度处，因此物距$u=50.0\mathrm{cm}-20.0\mathrm{cm}=30.0\mathrm{cm}$，像距$v=95.0\mathrm{cm}-50.0\mathrm{cm}=45.0\mathrm{cm}$，即物距小于像距。根据凸透镜成像规律，当$f＜u＜2f$时，$v＞2f$，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪应用了这一成像原理。
(2) 用指尖触摸凸透镜时，指尖到凸透镜的距离小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上承接，因此光屏上不会出现指尖的像。
(3) 凸透镜成实像时，像与物体的移动方向相反。蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，所成的实像会向上偏移，要使像仍成在光屏中央，应将光屏向上移动。
(4) 用发光二极管做成的“F”字样发光体代替蜡烛，好处是：成像更稳定，不会因蜡烛燃烧变短导致像的位置偏移，便于清晰观察像的正倒、大小等性质（合理即可）。
【答案】
(1) 投影仪；(2) 不会；(3) 上；(4) 成像更稳定，便于观察像的性质（合理即可）
【知识点】
凸透镜成像规律，实像与虚像，实验器材改进
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，涵盖成像规律应用、实像虚像特点、实验操作调整及实验改进等知识点，注重对实验过程的理解，难度适中，适合初中学生掌握相关知识。
【难度系数】
0.7
1.(多选)(2024·云南中考)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,若此时光屏上成清晰的像,下列说法正确的是 ()
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机是利用该成像原理制成的
D.投影仪是利用该成像原理制成的
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机是利用该成像原理制成的
D.投影仪是利用该成像原理制成的
答案
BC
解析
【分析】
要解决本题，需先计算凸透镜成像实验中的物距和像距，再结合凸透镜成像规律判断成像性质及应用。步骤如下：1. 读取刻度尺上蜡烛、凸透镜、光屏的刻度，计算物距（蜡烛到凸透镜的距离）和像距（光屏到凸透镜的距离）；2. 根据凸透镜成像规律，结合物距与像距的关系，判断成像特点；3. 对应选项分析，选出正确答案。
【解析】
首先计算物距和像距：蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，因此物距$ u = 50.0\mathrm{cm} - 20.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm} $；光屏在65.0cm刻度处，因此像距$ v = 65.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 15.0\mathrm{cm} $。
由$ u ＞ v $，根据凸透镜成像规律：当物距$ u ＞ 2f $，像距$ f ＜ v ＜ 2f $时，成倒立、缩小的实像，该原理应用于照相机。因此选项B（倒立、缩小实像）、C（照相机原理）正确；选项A（放大实像）、D（投影仪原理，投影仪成放大实像）错误。
【答案】
BC
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是准确计算物距和像距，再对应成像规律判断，属于基础题型，需牢记成像特点与应用的对应关系。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先计算凸透镜成像实验中的物距和像距，再结合凸透镜成像规律判断成像性质及应用。步骤如下：1. 读取刻度尺上蜡烛、凸透镜、光屏的刻度，计算物距（蜡烛到凸透镜的距离）和像距（光屏到凸透镜的距离）；2. 根据凸透镜成像规律，结合物距与像距的关系，判断成像特点；3. 对应选项分析，选出正确答案。
【解析】
首先计算物距和像距：蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，因此物距$ u = 50.0\mathrm{cm} - 20.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm} $；光屏在65.0cm刻度处，因此像距$ v = 65.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 15.0\mathrm{cm} $。
由$ u ＞ v $，根据凸透镜成像规律：当物距$ u ＞ 2f $，像距$ f ＜ v ＜ 2f $时，成倒立、缩小的实像，该原理应用于照相机。因此选项B（倒立、缩小实像）、C（照相机原理）正确；选项A（放大实像）、D（投影仪原理，投影仪成放大实像）错误。
【答案】
BC
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是准确计算物距和像距，再对应成像规律判断，属于基础题型，需牢记成像特点与应用的对应关系。
【难度系数】
0.6
2.(2025·云南中考)小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)实验中,点燃蜡烛,调整光屏、凸透镜和烛焰的高度,使三者的中心大致在,目的是使烛焰的像呈现在。
(2)移动蜡烛、凸透镜和光屏至图中位置,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),这个像是倒立、(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。将蜡烛向左移至某一位置,发现光屏上的像变模糊了,要使像变清晰,光屏应向(选填“左”或“右”)移动。
(1)实验中,点燃蜡烛,调整光屏、凸透镜和烛焰的高度,使三者的中心大致在,目的是使烛焰的像呈现在。
(2)移动蜡烛、凸透镜和光屏至图中位置,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),这个像是倒立、(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。将蜡烛向左移至某一位置,发现光屏上的像变模糊了,要使像变清晰,光屏应向(选填“左”或“右”)移动。
答案
解：
(1) 同一高度
光屏中央
(2) 放大
左
(1) 同一高度
光屏中央
(2) 放大
左
解析
【分析】
首先，实验前调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，是为了让像成在光屏中央，这是凸透镜成像实验的基本要求。其次，判断成像性质需计算物距和像距，结合凸透镜成像规律：当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像；当物距增大时，像距减小，像变小，据此判断光屏移动方向。
【解析】
(1) 实验中，调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使三者中心大致在同一高度，目的是让烛焰的像呈现在光屏中央，避免像偏位影响观察。
(2) 由图可知，蜡烛位于35.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，物距u=50.0cm - 35.0cm=15.0cm；光屏在80.0cm刻度处，像距v=80.0cm -50.0cm=30.0cm。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。当蜡烛向左移动，物距增大，根据“物远像近像变小”的规律，要使光屏上重新呈现清晰的像，需减小像距，因此光屏应向左移动。
【答案】
(1) 同一高度；光屏中央 (2) 放大；左
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作要求
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基本操作和成像规律的应用，是初中光学部分的基础考点，难度适中，需学生熟练掌握实验注意事项和成像规律的应用。
【难度系数】
0.6
首先，实验前调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，是为了让像成在光屏中央，这是凸透镜成像实验的基本要求。其次，判断成像性质需计算物距和像距，结合凸透镜成像规律：当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像；当物距增大时，像距减小，像变小，据此判断光屏移动方向。
【解析】
(1) 实验中，调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使三者中心大致在同一高度，目的是让烛焰的像呈现在光屏中央，避免像偏位影响观察。
(2) 由图可知，蜡烛位于35.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，物距u=50.0cm - 35.0cm=15.0cm；光屏在80.0cm刻度处，像距v=80.0cm -50.0cm=30.0cm。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。当蜡烛向左移动，物距增大，根据“物远像近像变小”的规律，要使光屏上重新呈现清晰的像，需减小像距，因此光屏应向左移动。
【答案】
(1) 同一高度；光屏中央 (2) 放大；左
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作要求
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基本操作和成像规律的应用，是初中光学部分的基础考点，难度适中，需学生熟练掌握实验注意事项和成像规律的应用。
【难度系数】
0.6
