8.如图甲所示,小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。点燃蜡烛进行实验,依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的蜡烛的像,记录的数据如下表。

甲
实验序号 1 2 3 4 5 6
物距/cm 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0
像距/cm 13.3 14.0 15.0 16.7 20.0 30.0
(1)根据表格中的数据可得出:凸透镜的焦距是cm。
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示时,光屏上恰好呈现清晰的像,此时将蜡烛向(填“上”或“下”)调节可以使烛焰的像移到光屏中央。该像是倒立、(填“放大”“等大”或“缩小”)的(填“实”或“虚”)像。
(3)若实验时有一只小飞虫落到凸透镜上,则光屏上的像(填“变暗”“无变化”或“变残缺”)。
(4)小明用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30 cm刻度线处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的(填序号)。

乙 丙

8.(1)10.0 (2)上 放大 实 (3)变暗 (4)②

【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开解题，思路如下：
1. 求焦距：利用凸透镜成像规律中“物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成等大实像”的特点，从表格中找物距和像距相等的组计算焦距；
2. 调节蜡烛与成像性质：实验需烛焰、凸透镜、光屏中心共线，像偏下时向上调蜡烛；根据物距与焦距的关系判断成像的大小、虚实；
3. 小飞虫的影响：凸透镜成像是所有折射光线会聚，部分遮挡不影响像的完整性，仅减少光线量；
4. F形光源的像：实像上下、左右均颠倒，据此判断对应像。
【解析】
(1) 根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，$v=2f$，成倒立、等大的实像。观察表格第5组数据，物距$u=20.0cm$，像距$v=20.0cm$，因此$2f=20.0cm$，解得$f=10.0cm$。
(2) 实验时需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，使像成在光屏中央。若像偏下，应将蜡烛向上调节；此时物距满足$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，实像可呈现在光屏上。
(3) 小飞虫落到凸透镜上，仅挡住部分入射光线，凸透镜其他部分仍能折射光线会聚成像，因此光屏上的像完整，仅因通过的光线减少而变暗。
(4) 凸透镜成实像时，像与物体相比上下颠倒、左右相反，因此“F”形光源成的实像为图丙中的②。
【答案】
(1)10.0 (2)上 放大 实 (3)变暗 (4)②
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像、凸透镜成像特点
【点评】
本题是光学实验的基础题型，涵盖焦距计算、实验操作、成像性质等核心考点，需学生熟练掌握凸透镜成像规律的应用，难度中等偏易。
【难度系数】
0.6

9. 小华进行“探究凸透镜成像的规律”的实验时，准备的实验器材有带支架的电子蜡烛(如图甲)、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和B、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等。

(1)小华安装调试好器材后，首先测量凸透镜A的焦距。他接通平行光光源的电源，在透镜另一侧不断移动光屏，直到光屏上的光斑最亮最小，此时各元件位置如图乙所示，则凸透镜A的焦距为cm。
(2)小华只将平行光光源替换成电子蜡烛。若要探究“凸透镜成像时，像的特点与物距的关系”，他应当不断改变，并移动光屏，观察所成像的情况。
(3)在探究“凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距是否有关”时，小华使蜡烛到凸透镜A的距离为20 cm，移动光屏直到光屏上呈现清晰的像(像如图丙所示)；换上凸透镜B后，保持物距不变，移动光屏直到光屏上呈现清晰的像(像如图丁所示)。可以得到的结论是：。根据两次成像情况可知，凸透镜(填“A”或“B”)的焦距比较大。

9.(1)10.0 (2)电子蜡烛到透镜A的距离(或物距) (3)凸透镜成像时,像的特点与凸透镜的焦距有关 B

【分析】
第(1)题：平行光经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑是凸透镜的焦点，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；第(2)题：探究像的特点与物距的关系，需控制凸透镜焦距不变，只改变物距，即电子蜡烛到凸透镜的距离；第(3)题：探究像与焦距的关系时，保持物距不变，更换不同焦距的凸透镜，观察像的变化，结合成像规律判断焦距大小。
【解析】
(1) 平行光光源发出的平行光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，此光斑为焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距。由图乙可知，凸透镜A在50.0cm刻度处，光屏在60.0cm刻度处，因此焦距$f=60.0\mathrm{cm}-50.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
(2) 探究“凸透镜成像时，像的特点与物距的关系”，需控制凸透镜焦距不变，不断改变物距，即电子蜡烛到透镜A的距离，再移动光屏找到清晰的像，观察像的特点变化。
(3) 当物距不变时，更换不同焦距的凸透镜，像的特点发生变化，说明凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距有关；已知物距$u=20\mathrm{cm}$，用凸透镜A时成的像较小，用凸透镜B时成的像较大，根据凸透镜成像规律：物距一定时，焦距越大，像越大，因此凸透镜B的焦距更大。
【答案】
(1)10.0 (2)电子蜡烛到透镜A的距离(或物距) (3)凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距有关 B
【知识点】
凸透镜焦距测量、凸透镜成像规律、探究凸透镜成像规律
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律的探究展开，涵盖焦距测量、变量控制、成像规律应用，是光学实验的基础题型，需掌握平行光测焦距的原理及物距、焦距对成像的影响。
【难度系数】
0.5