1.某实验小组进行探究凸透镜成像规律的实验。

(1)实验前,调整发光物体和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度。
(2)正确测出凸透镜的焦距$f$,当物距$u＜f$时,发光物体成正立、放大的虚像;当$u=f$时,(选填“能”或“不能”)观察到发光物体的像;当$u＞f$时,发光物体成(选填“正立实像”“正立虚像”“倒立实像”或“倒立虚像”)。同学们分析得出:像的虚实由的大小关系决定。
(3)当发光物体、凸透镜和光屏处于图甲所示的位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)的原理相同。
(4)若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同但直径较小的凸透镜,则光屏上所成的像与原来相比将(选填“变小”“变暗”或“变得不完整”)。
(5)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同但焦距稍小的凸透镜,则需将光屏(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。
(6)如图乙所示,凸透镜的焦距为10 cm,保持光屏位置不变,让发光物体和凸透镜分别以4 cm/s和2 cm/s的速度同时沿光具座匀速向左运动,经过2.5 s,光屏上成清晰(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。

(2)不能 倒立实像 物距和焦距
(3)投影仪
(4)变暗
(5)向左
(6)等大

【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合凸透镜成像的条件、特点及应用，逐步分析各问题：
1. 回忆凸透镜成像规律，明确物距与焦距的关系对应成像情况；
2. 计算图甲中物距和像距，判断成像特点对应生活应用；
3. 分析更换不同凸透镜时，像的亮度、像距的变化规律；
4. 计算图乙中2.5s后物体和凸透镜的位置，得出物距，结合焦距判断成像特点。
【解析】
(2) 根据凸透镜成像规律：当物距$u=f$时，光线经凸透镜后平行射出，无法会聚成像，故不能观察到像；当$u＞f$时，发光物体成倒立的实像；像的虚实由物距和焦距的大小关系决定（$u＜f$成虚像，$u＞f$成实像）。
(3) 图甲中，物距$u=40cm -25cm=15cm$，像距$v=70cm -40cm=30cm$，此时$u＜v$，成倒立、放大的实像，与投影仪的原理相同。
(4) 换成直径较小的凸透镜，焦距不变，物距和像距不变，像的大小不变，但透光量减少，因此光屏上的像会变暗。
(5) 换成焦距稍小的凸透镜，凸透镜会聚能力变强，像距减小，因此需将光屏向左移动才能成清晰的像。
(6) 已知凸透镜焦距$f=10cm$，初始时物体在25cm处，凸透镜在40cm处；经过2.5s，物体向左移动的距离$s_{物}=v_{物}t=4cm/s×2.5s=10cm$，物体位置为$25cm -10cm=15cm$；凸透镜向左移动的距离$s_{透镜}=v_{透镜}t=2cm/s×2.5s=5cm$，凸透镜位置为$40cm -5cm=35cm$；此时物距$u=35cm -15cm=20cm=2f$，根据成像规律，当$u=2f$时，成倒立、等大的实像。
【答案】
(2)不能；倒立实像；物距和焦距
(3)投影仪
(4)变暗
(5)向左
(6)等大
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜应用；实像与虚像
【点评】
本题全面考查凸透镜成像规律的应用，涵盖成像条件、特点、动态变化分析，需熟练掌握成像规律并结合实际场景计算，是光学部分的重点内容。
【难度系数】
0.5