凸透镜成像规律的应用
1. 当时，凸透镜成倒立、缩小的实像，像距小于2倍焦距、大于焦距，应用是。
2. 当时，凸透镜成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，应用是。
3. 当时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用是。
[注意] 凸透镜所成的实像相对于物体上下左右全颠倒。

解：
1. 物距大于2倍焦距（$u＞2f$）；照相机
2. 物距在1倍焦距和2倍焦距之间（$f＜u＜2f$）；投影仪（或幻灯机）
3. 物距小于焦距（$u＜f$）；放大镜

【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路是牢记凸透镜成像时，物距（$u$）与焦距（$f$）的不同关系对应不同的成像特点、像距范围及实际应用，逐一对应题目中的三个问题即可得出答案。
【解析】
1. 根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距（$u＞2f$）时，成倒立、缩小的实像，像距满足$f＜v＜2f$，该规律应用于照相机；
2. 当物距在1倍焦距和2倍焦距之间（$f＜u＜2f$）时，成倒立、放大的实像，像距$v＞2f$，应用是投影仪（或幻灯机）；
3. 当物距小于焦距（$u＜f$）时，成正立、放大的虚像，应用是放大镜。
【答案】
1. 物距大于2倍焦距（$u＞2f$）；照相机；2. 物距在1倍焦距和2倍焦距之间（$f＜u＜2f$）；投影仪（或幻灯机）；3. 物距小于焦距（$u＜f$）；放大镜
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜的应用
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，属于光学核心基础知识点，需准确记忆物距与成像特点、应用的对应关系，难度较低。
【难度系数】
0.8

[典例]如图所示是一种常见的投射灯,它的成像镜头可简化为一个凸透镜,能把投影片ab投射到地面。下图中能正确反映其成像原理的示意图是()。

b↑
a———●2F——●F———O——●F———●2F↓
b↑
a———●2F——●F———O——●F———●2F↓

↑
———●2F——●Fa——O——●F———●2F
b↑
a———●2F——●F——O——●F———●2F↓
解析:由题意可知,投射灯把投影片ab投射到地面,相当于一个投影仪。根据凸透镜成像规律可知,其原理是当 $2f ＞ u ＞ f$ 时,$v ＞ 2f$,成倒立、放大的实像,分析各选项可知,只有B选项符合要求,故A、C、D错误,B正确。
答案:B

解：
投射灯将投影片的像投射到地面，成像原理和投影仪一致，根据凸透镜成像规律：
当物距满足 $f＜u＜2f$ 时，像距 $v＞2f$，成倒立、放大的实像。
逐一分析选项：
1. 选项A：物距$u＞2f$，不符合投射灯的成像条件；
2. 选项C：物距$u＜f$，成正立放大的虚像，无法在地面形成实像，不符合要求；
3. 选项D：像距满足$f＜v＜2f$，不符合投射灯的成像条件；
4. 选项B：物距$f＜u＜2f$，像距$v＞2f$，符合投射灯成倒立放大实像的成像原理。
答：B。

【分析】首先明确投射灯的成像原理与投影仪一致，需依据凸透镜成像规律判断物距、像距的范围，再逐一分析各选项是否满足“成倒立、放大实像”的条件，进而确定正确答案。
【解析】投射灯将投影片的像投射到地面，成像原理和投影仪相同。根据凸透镜成像规律：当物距满足$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像。逐一分析选项：1. 选项A：物距$u＞2f$，成倒立、缩小的实像，为照相机的成像原理，不符合投射灯要求；2. 选项C：物距$u＜f$，成正立、放大的虚像，是放大镜的成像原理，无法在地面形成实像，不符合；3. 选项D：像距$f＜v＜2f$，成倒立、缩小的实像，不符合投射灯成像条件；4. 选项B：物距在$f$和$2f$之间，像距大于$2f$，符合投射灯成倒立、放大实像的成像原理，故正确。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、投影仪的成像原理
【点评】本题结合生活中的投射灯实例，考查凸透镜成像规律的实际应用，需牢记不同物距对应的成像特点，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.7

1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜的焦距$f=12\ \mathrm{cm}$，发光物体、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时发光物体在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是()。


A.图中所示的成像特点与投影仪的成像特点相同
B.凸透镜位置不动，把发光物体向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
C.凸透镜位置不动，把发光物体移到30 cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
D.凸透镜位置不动，把发光物体移至45 cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像

C

【分析】
首先确定凸透镜的焦距$f=12\ \mathrm{cm}$，计算图中物距和像距：发光物体在$20\ \mathrm{cm}$刻度处，凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度处，故物距$u=50\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$；光屏在$70\ \mathrm{cm}$刻度处，故像距$v=70\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$。结合凸透镜成像规律，逐一分析选项：
选项A：当前$u＞2f$，成倒立缩小实像，对应照相机，投影仪成放大实像，判断A错误；
选项B：物体左移，物距变大，根据“物远像近”，像距应减小，光屏需左移，判断B错误；
选项C：物体移到$30\ \mathrm{cm}$处，物距变为$20\ \mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，此时像距需大于$2f$，故需右移光屏，判断C正确；
选项D：物体移到$45\ \mathrm{cm}$处，物距为$5\ \mathrm{cm}＜f$，成虚像，虚像无法用光屏承接，判断D错误。
【解析】
1. 计算物距和像距：由图得，凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度线，发光物体在$20\ \mathrm{cm}$刻度线，故物距$u=50\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$；光屏在$70\ \mathrm{cm}$刻度线，故像距$v=70\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，已知$f=12\ \mathrm{cm}$，$2f=24\ \mathrm{cm}$。
2. 分析选项A：$u=30\ \mathrm{cm}＞2f$，成倒立缩小实像，是照相机原理；投影仪成倒立放大实像，故A错误。
3. 分析选项B：物体左移，物距增大，根据“物远像近像变小”，像距减小，需向左移动光屏才能得到清晰像，故B错误。
4. 分析选项C：物体移到$30\ \mathrm{cm}$刻度线，物距$u'=50\ \mathrm{cm}-30\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，满足$f＜u'＜2f$，此时像距应大于$2f$，需向右移动光屏才能得到清晰像，故C正确。
5. 分析选项D：物体移到$45\ \mathrm{cm}$刻度线，物距$u''=50\ \mathrm{cm}-45\ \mathrm{cm}=5\ \mathrm{cm}＜f$，成正立放大虚像，虚像无法用光屏承接，故D错误。
【答案】
C
【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，需准确计算物距、像距，结合“物近像远像变大，物远像近像变小”的规律分析选项，关键是区分实像与虚像的承接特点，难度适中。
【难度系数】
0.5

2.(多选)物理科技小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验。某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。下

列说法正确的是()。

A.该凸透镜的焦距是10.0 cm
B.将蜡烛放置在光具座的25 cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像，该像的性质与照相机成像的性质相同
C.将蜡烛放置在光具座的35 cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像，该像的性质与投影仪成像的性质相同
D.将蜡烛放置在光具座的45 cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像

ABC

【分析】首先根据图中蜡烛、凸透镜、光屏的位置确定物距和像距，利用“成倒立、等大实像时物距等于2倍焦距”求出凸透镜焦距；再依据凸透镜成像规律，分别分析各选项中物距对应的成像性质，判断选项正误。
【解析】由图可知，蜡烛在30cm刻度线，凸透镜在50cm刻度线，光屏在70cm刻度线，因此物距$u=50cm-30cm=20cm$，像距$v=70cm-50cm=20cm$。已知此时成倒立、等大的实像，根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时成倒立、等大实像，故$2f=20cm$，解得焦距$f=10.0cm$，A正确。
B选项：蜡烛在25cm刻度线处，物距$u'=50cm-25cm=25cm＞2f$，此时成倒立、缩小的实像，与照相机成像性质相同，B正确。
C选项：蜡烛在35cm刻度线处，物距$u''=50cm-35cm=15cm$，满足$f＜u''＜2f$，此时成倒立、放大的实像，与投影仪成像性质相同，C正确。
D选项：蜡烛在45cm刻度线处，物距$u'''=50cm-45cm=5cm＜f$，此时成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在光屏上，不能在光屏上成像，D错误。
综上，正确选项为ABC。
【答案】ABC
【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，核心是先由等大实像求出焦距，再根据物距与焦距的关系判断成像特点，需注意虚像不能在光屏承接的细节。
【难度系数】0.5