1. 如图甲是小荣做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。

(1)如图乙，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距$f=$cm。
(2)调整器材高度时，应使烛焰、凸透镜、光屏三者中心在，确保像始终成在光屏的中央。
(3)固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜20.0 cm处，此时应移动直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。
(4)逐步减小物距，重复上述操作多次实验，将数据记录在表中：

①分析表中第两次数据可知：物体位于凸透镜的1倍焦距到2倍焦距之间时，成倒立、的实像。
②分析表中第1、2两次数据可知：物体位于凸透镜的时，成倒立、缩小的。
③分析表中第3次数据可知，物体位于2倍焦距时，成（填成像性质）。
(5)当蜡烛处于凸透镜的焦点处时，移动光屏（选填“能”或“不能”）在光屏上找到像。
(6)生活中常用的放大镜应用了表中第次实验的成像规律，该次实验中，光屏上接收不到像，小荣应该在透镜的（选填“左”或“右”）侧观察。
(7)(拓展设问)若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上（选填“能”或“不能”）成完整的烛焰的像。
(8)(真实情境)实验中，蜡烛由于燃烧而变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的（选填“上半部”或“下半部”），为了使像回到中央，接下来的操作是（选填“①”“②”或“③”）。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛

1.(1)5.0 (2)同一高度 (3)光屏 (4)①4、5；放大 ②2倍焦距外；实像 ③倒立、等大的实像 (5)不能 (6)6；右 (7)能 (8)上半部；③

【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验操作要求、凸透镜成像规律逐一分析各问题：
1. 测焦距：利用平行光聚焦法，平行光经凸透镜后会聚的最小最亮光斑到透镜的距离即为焦距；
2. 实验调整：为使像成在光屏中央，需让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；
3. 找像：固定透镜后，移动光屏才能找到清晰的像；
4. 成像规律：已知焦距f=5.0cm，2f=10cm，结合物距范围对应成像特点：1f＜u＜2f成倒立放大实像，u＞2f成倒立缩小实像，u=2f成倒立等大实像，u=f不成像，u＜f成正立放大虚像（放大镜原理）；
5. 透镜遮挡：苍蝇挡住部分透镜，仅减少折射光线，像仍完整；
6. 像的移动：蜡烛变短，像向上偏移，需调整蜡烛向上或透镜向下、光屏向上使像回中央。
【解析】
(1) 平行光正对凸透镜照射，光屏上最小最亮光斑到凸透镜的距离为焦距，由图乙得焦距f=5.0cm；
(2) 调整器材高度时，应使烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，确保像成在光屏中央；
(3) 固定凸透镜位置，蜡烛在20.0cm处时，需移动光屏直至出现最清晰的像，记录相关数据；
(4) 已知f=5.0cm，2f=10cm：①物距在1倍到2倍焦距之间（5cm＜u＜10cm），对应表中第4、5次数据，成倒立、放大的实像；②第1、2次物距大于2倍焦距（u＞10cm），成倒立、缩小的实像；③第3次物距等于2倍焦距（u=10cm），成倒立、等大的实像；
(5) 当蜡烛在焦点处（u=f），凸透镜不成像，因此光屏不能找到像；
(6) 放大镜利用物距小于焦距（u＜f）时成正立放大虚像的规律，对应表中第6次实验；虚像与物体在透镜同侧，需透过透镜观察，因此应在透镜右侧观察；
(7) 苍蝇落到凸透镜上，仅挡住部分入射光线，烛焰的像由剩余光线会聚而成，因此光屏上能成完整的烛焰的像；
(8) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，像向上移动，位于光屏的上半部；为使像回到中央，应向上调蜡烛，对应操作③。
【答案】
1.(1)5.0 (2)同一高度 (3)光屏 (4)①4、5；放大 ②2倍焦距外；实像 ③倒立、等大的实像 (5)不能 (6)6；右 (7)能 (8)上半部；③
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作要点、实像与虚像
【点评】
本题是初中物理光学核心基础实验题，全面考查凸透镜成像规律应用、实验操作规范及成像特点判断，需学生熟练掌握成像规律并结合实验细节分析，属于中等难度的实验探究题。
【难度系数】
0.6

2.（教材习题改编）某凸透镜的焦距为10 cm，在离字母F距离为6 cm的位置透过凸透镜进行观察，所观察到的像是下列选项中的（）

2.B

【分析】首先回忆凸透镜成像规律：当物距u小于焦距f时，成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，像的方向与原物体一致。本题中已知凸透镜焦距f=10cm，物距为6cm，先判断物距与焦距的大小关系，再结合成像规律确定像的特点，进而选出正确选项。
【解析】根据凸透镜成像规律，当物距u ＜ f时，成正立、放大的虚像。本题中，凸透镜焦距f=10cm，物距u=6cm，满足u=6cm ＜ 10cm=f，因此成正立、放大的虚像。逐一分析选项：A为倒立的像，不符合；C为缩小的像，不符合；D为缩小的像，不符合；只有B选项是正立、放大且与原物体形状一致的像，符合成像特点，故答案为B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题是凸透镜成像规律的基础应用题，核心是掌握物距与焦距的关系对应的成像性质，准确判断物距和焦距的大小即可解题，难度较低。
【难度系数】0.6

3. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上成倒立、等大的像（未画出），则此实验中凸透镜的焦距为 cm；固定凸透镜的位置不变，将蜡烛移到35 cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向（选填“左”或“右”）移动。

3. 10.0；右 【点拨】当物距等于凸透镜2倍焦距时，成倒立、等大的实像，像距等于2倍焦距；由图可知，像距等于物距，等于20.0 cm，成倒立、等大的实像，所以此时的物距等于凸透镜的2倍焦距，则此实验中凸透镜的焦距为10.0 cm。固定凸透镜位置不变，将蜡烛移到35 cm刻度线处，则物距u＝50 cm－35 cm＝15 cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，此时成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，所以，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向右移动。

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析：首先，当光屏成倒立、等大实像时，物距等于2倍焦距，据此可计算焦距；其次，蜡烛移动后，计算新的物距，判断物距与焦距的关系，再根据成像规律确定像距的变化，从而明确光屏的移动方向。
【解析】
1. 计算凸透镜焦距：由图可知，蜡烛在30cm刻度线处，凸透镜在50cm刻度线处，物距$ u = 50\mathrm{cm} - 30\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律，当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时$ u = 2f $，因此$ 2f = 20\mathrm{cm} $，解得焦距$ f = 10.0\mathrm{cm} $。
2. 判断光屏移动方向：蜡烛移到35cm刻度线处，新的物距$ u' = 50\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm} $。已知$ f = 10\mathrm{cm} $，则$ f ＜ u' ＜ 2f $，根据成像规律，此时成倒立、放大的实像，像距需大于2倍焦距（即大于20cm），因此要将光屏向右移动以增大像距。
【答案】
10.0；右
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是利用“物距与焦距的关系对应成像特点”的规律解题，需准确读取刻度、牢记成像条件，属于常规实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5

4.如图所示，蜡烛距凸透镜20 cm，能在距凸透镜30 cm的光屏上得到一个倒立、放大的实像（未画出），则透镜的焦距可能是（）


A.8 cm
B.12 cm
C.15 cm
D.25 cm

4.B 【点拨】由题意可知u＝20 cm，v＝30 cm；因光屏上得到一个倒立、放大的实像，则由凸透镜成像规律可知v＝30 cm＞2f，所以15 cm＞f；由f＜u＜2f可得，f＜20 cm＜2f，解得10 cm＜f＜20 cm，由此可得10 cm＜f＜15 cm，故B正确。

【分析】首先确定物距u=20cm，像距v=30cm，根据凸透镜成像规律，当光屏上成倒立、放大的实像时，需满足物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，据此列出关于焦距f的不等式，联立求解得到f的范围，再结合选项判断正确答案。
【解析】由题意可知，物距u=20cm，像距v=30cm，光屏上成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律：
1. 成倒立、放大实像时，物距满足f ＜ u ＜ 2f，代入u=20cm得：f ＜ 20cm ＜ 2f，解得10cm ＜ f ＜ 20cm；
2. 像距满足v ＞ 2f，代入v=30cm得：30cm ＞ 2f，解得f ＜ 15cm；
联立两个不等式，可得焦距f的范围为10cm ＜ f ＜ 15cm。
观察选项：A.8cm（不在范围内），B.12cm（在范围内），C.15cm（等于15cm时v=2f，成等大实像，不符合），D.25cm（u=20cm ＜ f，成虚像，无法在光屏呈现），故正确答案为B。
【答案】B
【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，核心是牢记不同成像性质对应的物距、像距与焦距的关系，通过列不等式求解焦距范围即可得出答案，属于基础应用题型。
【难度系数】0.6