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8. 在探究凸透镜成像的规律实验中,先用焦距为8 cm的凸透镜甲进行实验,在凸透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。接下来不改变发光物体和凸透镜的位置,改用焦距为20 cm的凸透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是(
①光屏向左移动,能承接到清晰放大的像;②光屏向左移动,能承接到清晰缩小的像;③光屏向左移动,能承接到清晰等大的像;④光屏向右移动,能承接到清晰放大的像;⑤光屏向右移动,能承接到清晰缩小的像;⑥光屏向右移动,能承接到清晰等大的像;⑦无论向左或向右移动光屏,都不能承接到清晰的像。
A.①⑦
B.①②③
C.③④⑦
D.④⑤⑥⑦
D
)。①光屏向左移动,能承接到清晰放大的像;②光屏向左移动,能承接到清晰缩小的像;③光屏向左移动,能承接到清晰等大的像;④光屏向右移动,能承接到清晰放大的像;⑤光屏向右移动,能承接到清晰缩小的像;⑥光屏向右移动,能承接到清晰等大的像;⑦无论向左或向右移动光屏,都不能承接到清晰的像。
A.①⑦
B.①②③
C.③④⑦
D.④⑤⑥⑦
答案
8.D
解析
【分析】
首先根据凸透镜成像规律，当物体经凸透镜成清晰缩小实像时，物距满足$u＞2f$（$f$为凸透镜焦距）。先用焦距8cm的甲透镜成缩小实像，可推出此时物距$u＞2×8cm=16cm$；物距不变，换用焦距20cm的乙透镜后，需分情况分析物距与乙焦距的关系，结合成像性质判断像距变化和光屏移动方向，最终确定符合的情形。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 用甲透镜（$f_甲=8cm$）成清晰缩小实像，故物距$u＞2f_甲=16cm$；
2. 换用乙透镜（$f_乙=20cm$），物距$u$不变，分情况讨论：
若$u＞2f_乙=40cm$：成倒立缩小实像，像距需满足$f_乙＜v＜2f_乙$（20cm＜v＜40cm），原像距在8cm~16cm，故光屏需向右移动，对应⑤；
若$u=2f_乙=40cm$：成倒立等大实像，像距$v=2f_乙=40cm$，原像距更小，故光屏向右移动，对应⑥；
若$f_乙＜u＜2f_乙$（20cm＜u＜40cm）：成倒立放大实像，像距$v＞2f_乙=40cm$，原像距更小，故光屏向右移动，对应④；
若$u≤f_乙=20cm$：成正立放大虚像，虚像无法被光屏承接，对应⑦；
综上，可能发生的是④⑤⑥⑦，答案选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，核心是分析物距不变时，焦距变化对成像性质和像距的影响，需分情况讨论物距与新焦距的关系，属于中等难度的规律应用题。
【难度系数】
0.4
首先根据凸透镜成像规律，当物体经凸透镜成清晰缩小实像时，物距满足$u＞2f$（$f$为凸透镜焦距）。先用焦距8cm的甲透镜成缩小实像，可推出此时物距$u＞2×8cm=16cm$；物距不变，换用焦距20cm的乙透镜后，需分情况分析物距与乙焦距的关系，结合成像性质判断像距变化和光屏移动方向，最终确定符合的情形。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 用甲透镜（$f_甲=8cm$）成清晰缩小实像，故物距$u＞2f_甲=16cm$；
2. 换用乙透镜（$f_乙=20cm$），物距$u$不变，分情况讨论：
若$u＞2f_乙=40cm$：成倒立缩小实像，像距需满足$f_乙＜v＜2f_乙$（20cm＜v＜40cm），原像距在8cm~16cm，故光屏需向右移动，对应⑤；
若$u=2f_乙=40cm$：成倒立等大实像，像距$v=2f_乙=40cm$，原像距更小，故光屏向右移动，对应⑥；
若$f_乙＜u＜2f_乙$（20cm＜u＜40cm）：成倒立放大实像，像距$v＞2f_乙=40cm$，原像距更小，故光屏向右移动，对应④；
若$u≤f_乙=20cm$：成正立放大虚像，虚像无法被光屏承接，对应⑦；
综上，可能发生的是④⑤⑥⑦，答案选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，核心是分析物距不变时，焦距变化对成像性质和像距的影响，需分情况讨论物距与新焦距的关系，属于中等难度的规律应用题。
【难度系数】
0.4
9. 在探究凸透镜成像的规律时，小郭用发光二极管制成的F形光源进行了以下实验。
(1)小郭将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座40 cm刻度线处，将光源放在光具座10 cm刻度线处，再将光屏移动到如图甲所示的位置时，光屏上承接到了清晰的像。该像是倒立、
(2)小郭接着保持凸透镜位置不动，将光源移到光具座25 cm刻度线处，这时应将光屏移到光具座上
(3)为了使光屏上承接到的清晰的像变大，应将发光二极管向
(4)小郭利用该实验装置，绘制了另外一个焦距未知的凸透镜的像距v与物距u之间的关系图像，如图乙所示。此凸透镜的焦距为
(1)小郭将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座40 cm刻度线处，将光源放在光具座10 cm刻度线处，再将光屏移动到如图甲所示的位置时，光屏上承接到了清晰的像。该像是倒立、
缩小
（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，此时凸透镜成像的性质在生活中的应用为照相机
（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。(2)小郭接着保持凸透镜位置不动，将光源移到光具座25 cm刻度线处，这时应将光屏移到光具座上
70
cm刻度线处，可在光屏上承接到清晰的放大
（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。这说明光发生折射时，光路是可逆
的。(3)为了使光屏上承接到的清晰的像变大，应将发光二极管向
靠近
凸透镜的方向移动，同时向远离
凸透镜的方向调节光屏的位置。（均选填“靠近”或“远离”。）(4)小郭利用该实验装置，绘制了另外一个焦距未知的凸透镜的像距v与物距u之间的关系图像，如图乙所示。此凸透镜的焦距为
8
cm，由此可推断新的凸透镜对光的会聚能力较强
（选填“较强”或“较弱”）。答案
9.(1)缩小 照相机
(2)70 放大 可逆
(3)靠近 远离
(4)8 较强
(2)70 放大 可逆
(3)靠近 远离
(4)8 较强
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律逐步分析：
1. 对于(1)，先计算物距，对比焦距判断成像性质，再对应生活应用；
2. 对于(2)，利用光路可逆原理，结合之前的物像关系计算新的像距，再判断成像性质；
3. 对于(3)，根据凸透镜成像“物近像远像变大”的规律，判断光源和光屏的移动方向；
4. 对于(4)，根据凸透镜成像中u=2f时v=2f的特点，从图像中找到u=v的点求焦距，再根据焦距与会聚能力的关系判断会聚强弱。
【解析】
(1) 已知凸透镜焦距f=10cm，凸透镜在40cm刻度处，光源在10cm刻度处，物距u=40cm-10cm=30cm，满足u＞2f（30cm＞2×10cm），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机利用这一原理。
(2) 原物距u₁=30cm时，像距v₁=55cm-40cm=15cm；根据光路可逆，当光源移到25cm刻度处，新的物距u₂=40cm-25cm=15cm，此时像距应为v₂=30cm，故光屏位置为40cm+30cm=70cm刻度处；此时f=10cm，满足f＜u₂＜2f，成倒立、放大的实像，说明光的折射光路是可逆的。
(3) 凸透镜成像时，要使像变大，需减小物距（光源靠近凸透镜），同时增大像距（光屏远离凸透镜），即遵循“物近像远像变大”的规律。
(4) 由凸透镜成像规律，当u=2f时，v=2f，此时u=v。从图乙中找到u=v=16cm的点，故2f=16cm，得f=8cm；焦距越小，凸透镜对光的会聚能力越强，因此该凸透镜会聚能力较强。
【答案】
(1)缩小；照相机
(2)70；放大；可逆
(3)靠近；远离
(4)8；较强
【知识点】
凸透镜成像规律；光路可逆；焦距的概念
【点评】
本题综合考查凸透镜成像规律的应用，涵盖成像性质判断、光路可逆、像的大小变化及图像分析求焦距，需熟练掌握凸透镜成像的核心规律，是光学实验的典型题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律逐步分析：
1. 对于(1)，先计算物距，对比焦距判断成像性质，再对应生活应用；
2. 对于(2)，利用光路可逆原理，结合之前的物像关系计算新的像距，再判断成像性质；
3. 对于(3)，根据凸透镜成像“物近像远像变大”的规律，判断光源和光屏的移动方向；
4. 对于(4)，根据凸透镜成像中u=2f时v=2f的特点，从图像中找到u=v的点求焦距，再根据焦距与会聚能力的关系判断会聚强弱。
【解析】
(1) 已知凸透镜焦距f=10cm，凸透镜在40cm刻度处，光源在10cm刻度处，物距u=40cm-10cm=30cm，满足u＞2f（30cm＞2×10cm），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机利用这一原理。
(2) 原物距u₁=30cm时，像距v₁=55cm-40cm=15cm；根据光路可逆，当光源移到25cm刻度处，新的物距u₂=40cm-25cm=15cm，此时像距应为v₂=30cm，故光屏位置为40cm+30cm=70cm刻度处；此时f=10cm，满足f＜u₂＜2f，成倒立、放大的实像，说明光的折射光路是可逆的。
(3) 凸透镜成像时，要使像变大，需减小物距（光源靠近凸透镜），同时增大像距（光屏远离凸透镜），即遵循“物近像远像变大”的规律。
(4) 由凸透镜成像规律，当u=2f时，v=2f，此时u=v。从图乙中找到u=v=16cm的点，故2f=16cm，得f=8cm；焦距越小，凸透镜对光的会聚能力越强，因此该凸透镜会聚能力较强。
【答案】
(1)缩小；照相机
(2)70；放大；可逆
(3)靠近；远离
(4)8；较强
【知识点】
凸透镜成像规律；光路可逆；焦距的概念
【点评】
本题综合考查凸透镜成像规律的应用，涵盖成像性质判断、光路可逆、像的大小变化及图像分析求焦距，需熟练掌握凸透镜成像的核心规律，是光学实验的典型题目。
【难度系数】
0.6
