1. 小华用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲、乙所示，白纸上出现最小、最亮的光斑时，测出透镜与白纸的间距，则可判断该透镜的焦距$f$为cm。

（2）调整器材高度时，应（点燃/不点燃）蜡烛。
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏按图丙所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像，则：
① 若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到cm的刻度线处，又可在光屏上成清晰的像，此时所成的是倒立、的像。
② 保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个（凸/凹）透镜。
（4）如图丁所示，在透镜另一侧可以观察到放大的虚像，若将一不透明的光屏置于如图丁中的虚线处，则烛焰的像（填字母）。
A. 会消失 B. 亮度变暗 C. 没有变化 D. 成在光屏上

（5）小华同学在调整凸透镜时，手上的墨水涂在了透镜中央，形成了一个黑色指纹，则此时在光屏上看到蜡烛的像（填字母）。
A. 变暗且正中间出现黑斑 B. 亮度不变且中间出现指纹的影像
C. 变暗且形状不受影响 D. 亮度不变且中间出现黑斑
（6）焦距标志着透镜对光的折射本领，于是小华与其他组的同学进行交流，利用电脑软件画出了“不同焦距下，像距$v$与物距$u$的关系图像”。（如图戊所示）
① 小华选用的凸透镜的“像距$v$与物距$u$的关系图像”是（A/B/C）。
② 当物距相同时，凸透镜的焦距越大，物体成实像时的像距越。
③ 进一步交流还发现：随着物距的增大，图线逐渐接近直线，直线对应的像距大小近似等于凸透镜的。

1.（1）10.0 （2）点燃 （3）① 35 缩小 ② 凸 （4）C
（5）C （6）① B ② 大 ③ 焦距
[解析]（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距 $f=40.0\ \mathrm{cm}-30.0\ \mathrm{cm}=10.0\ \mathrm{cm}$。（2）根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以应在调整高度之前点燃蜡烛。（3）① 若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到35 cm的刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，又可在光屏上成清晰的像；此时物距大于像距，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像。② 保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后，凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，会将光线推迟会聚成像，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。（4）因为虚像是光的反向延长线相交得到的，所以在虚线处放置一光屏对成虚像不产生影响，所以烛焰的像不会发生变化。（5）虽然手上的墨水涂在了透镜中央，形成了一个黑色指纹，但烛焰的光线可以通过凸透镜别的部位仍能在光屏上成像，像的形状不受影响，只是由于成像的光线减少了，像会变暗，故C正确。（6）① 由于小华选用的凸透镜的焦距为10 cm，根据凸透镜成像规律可知 $u_2=v_2=2f=20\ \mathrm{cm}$ 时，凸透镜成倒立、等大的实像，所以小华选用的凸透镜的“像距$v$与物距$u$的关系图像”是B。② 同理可得，“不同焦距下，像距$v$与物距$u$的关系图像”中的曲线A表示该凸透镜成倒立、等大的实像时，$u_1=v_1=2f_1＜20\ \mathrm{cm}$，所以曲线A选用的凸透镜焦距小于10 cm；曲线C表示该凸透镜成倒立、等大的实像时，$u_3=v_3=2f_3＞20\ \mathrm{cm}$，则曲线C选用的凸透镜焦距大于10 cm，再结合“不同焦距下，像距$v$与物距$u$的关系图像”可知，当物距相同时，凸透镜的焦距越大，物体成实像时的像距越大。③ 由曲线B可知，随着物距的增大，像距$v$与物距$u$的关系图像逐渐接近直线，直线对应的像距不断接近10 cm，即直线对应的像距大小近似等于凸透镜的焦距。