1. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，物距(u)是指到的距离，像距(v)是指到的距离，用作参照的距离为(f)。

1. 物体 凸透镜 像(或光屏) 凸透镜 焦距

【分析】
本题考查“探究凸透镜成像的规律”实验中基本物理量的定义，解题时需准确识记物距、像距、焦距的概念：物距是物体到凸透镜的距离，像距是像（或光屏，用于承接像）到凸透镜的距离，实验中用作参照的距离为焦距。
【解析】
根据凸透镜成像实验的标准定义：物距(u)指物体到凸透镜的距离；像距(v)指像（或光屏）到凸透镜的距离；实验中用作参照的距离为焦距（f）。
【答案】
物体 凸透镜 像(或光屏) 凸透镜 焦距
【知识点】
凸透镜成像基本概念、物距像距定义
【点评】
本题为凸透镜成像实验的基础概念题，考查对实验核心物理量的识记，属于实验入门级内容，难度较低。
【难度系数】
0.8

2. 凸透镜成像的规律及其应用。
| 物距($u$) | 像距($v$) | 像的性质 | 应用 |
| --- | --- | --- | --- |
| | | 虚实 | 正倒 | 大小 | |
| $u＞2f$ | | | | | 照相机 |
| $u=2f$ | | | | | 测焦距 |
| $2f＞u＞f$ | | | | | 投影仪 |
| $u＜f$ | — | | | | 放大镜 |
| $u=f$ | | 不能成像 | 获得平行光 |

2. $f＜v＜2f$ 实像 倒立 缩小 $v=2f$ 实像 倒立 等大 $v＞2f$ 实像 倒立 放大 虚像 正立 放大

【分析】
本题考查凸透镜成像规律，需牢记不同物距区间对应的像距、像的性质（虚实、正倒、大小）。根据凸透镜成像的关键节点（1倍焦距、2倍焦距），逐一对应各物距的成像特点，即可完成填空。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当$u＞2f$时，像距范围为$f＜v＜2f$，成实像，像为倒立、缩小的，对应照相机；
2. 当$u=2f$时，像距$v=2f$，成实像，像为倒立、等大的，用于测焦距；
3. 当$2f＞u＞f$时，像距范围为$v＞2f$，成实像，像为倒立、放大的，对应投影仪；
4. 当$u＜f$时，成虚像，像为正立、放大的，对应放大镜；
5. 当$u=f$时，不能成像，获得平行光。
【答案】
$f＜v＜2f$；实像；倒立；缩小；$v=2f$；实像；倒立；等大；$v＞2f$；实像；倒立；放大；虚像；正立；放大
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题是光学部分的基础考点，考查对凸透镜成像规律的记忆与应用，属于核心知识点，需准确掌握各物距对应的成像特点。
【难度系数】
0.6

3. 凸透镜成实像时，可以概括为一句简单易记的口诀：物近像，像变。像的性质变化口诀：焦距分大小，焦距分虚实。

3. 远 大 2倍 1倍

【分析】本题考查凸透镜成像的核心规律，需回忆凸透镜成实像时物距、像距、像的大小变化关系，以及像的性质（大小、虚实）的分界点规律，对应填空即可。
【解析】根据凸透镜成像规律：成实像时，物距减小（物近），像距增大，像变大；像的性质上，2倍焦距处是成放大像与缩小像的分界点，1倍焦距处是成实像与虚像的分界点，因此依次填入对应内容。
【答案】远 大 2倍 1倍
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题为光学基础知识点的直接考查，聚焦凸透镜成像的核心口诀，是需准确记忆的内容，难度较低。
【难度系数】0.8

4. 凸透镜所成的实像总是立的，像与物体在凸透镜的侧；凸透镜所成的虚像总是立的，像与物体在凸透镜的侧。

4. 倒 两 正 同

【分析】
本题考查凸透镜成像的基础特点，解题时需回忆凸透镜成实像、虚像的核心规律：实像与虚像的倒立/正立状态，以及像与物体相对凸透镜的位置关系，直接对应知识点填空即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：凸透镜所成的实像总是倒立的，且像与物体在凸透镜的两侧；凸透镜所成的虚像总是正立的，且像与物体在凸透镜的同侧。因此依次填入对应内容。
【答案】
4. 倒 两 正 同
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像的区别
【点评】
本题为光学基础概念题，直接考查凸透镜成像中实像、虚像的基本性质，难度较低，准确记忆课本相关知识点即可作答，用于巩固光学基础。
【难度系数】
0.8

例1 小伟利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
（1）让一束平行于主光轴的平行光线经过凸透镜，移动光屏，某时刻在光屏上找到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm。
（2）实验前，应调节蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的相同，目的是。
（3）如图乙所示，将凸透镜固定在光具座上，移动蜡烛和光屏，进行多次实验，获得的实验数据如表所示。分析表中数据可知，物距为 cm处是物体通过凸透镜成缩小和放大实像的分界点；物距大于焦距时，会在光屏上得到一个的实像。



（4）当蜡烛移到光具座上45.0 cm刻度线的位置时，应该在凸透镜的（填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像。
（5）若将图乙中蜡烛与光屏的位置互换，则光屏上（填“能”或“不能”）看到清晰的像，原因是。
（6）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住凸透镜上半部分，则此时光屏上的像（填“完整”或“不完整”），像的亮度（填“变暗”或“变亮”）。
知识总结 光屏上没有像的原因：①物体、凸透镜、光屏的中心不在同一个高度处；②物距小于或等于焦距；③物体到凸透镜的距离稍大于焦距，导致像距太大，光屏无法移动到能接收像的位置。

例1 (1)10.0 (2)中心高度 使像成在光屏中央 (3)20.0 倒立 (4)光屏 (5)能 光路可逆 (6)完整 变暗

【分析】
1. 第（1）题：利用平行光聚焦法测凸透镜焦距，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑为焦点，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距，通过图甲中凸透镜和光斑的刻度差计算焦距。
2. 第（2）题：实验前调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是确保像能成在光屏中央，便于观察。
3. 第（3）题：凸透镜成像中，二倍焦距处是成缩小实像和放大实像的分界点，结合已知焦距可确定该分界点的物距；物距大于焦距时，凸透镜成倒立的实像。
4. 第（4）题：计算蜡烛在45.0cm刻度线时的物距，判断物距与焦距的关系，确定成像性质，进而明确观察像的位置。
5. 第（5）题：依据凸透镜成像的光路可逆原理，分析蜡烛与光屏互换后的成像情况。
6. 第（6）题：分析遮住凸透镜上半部分后，透镜的光线会聚情况，判断像的完整性和亮度变化。
【解析】
（1）由图甲可知，凸透镜位于50.0cm刻度处，焦点（最小最亮光斑）位于60.0cm刻度处，因此焦距$ f = 60.0\,\mathrm{cm} - 50.0\,\mathrm{cm} = 10.0\,\mathrm{cm} $。
（2）实验前，调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心高度相同，目的是使像成在光屏中央，便于观察实验现象。
（3）凸透镜成像规律中，物距$ u = 2f $是成缩小实像和放大实像的分界点，已知$ f = 10.0\,\mathrm{cm} $，故$ 2f = 20.0\,\mathrm{cm} $，即物距为20.0cm处是分界点；物距大于焦距时，凸透镜成倒立的实像。
（4）蜡烛移到45.0cm刻度线时，物距$ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 45.0\,\mathrm{cm} = 5.0\,\mathrm{cm} ＜ f $，此时成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，因此应在光屏一侧透过凸透镜观察像。
（5）根据光路可逆原理，将蜡烛与光屏位置互换后，原来的像距变为物距，原来的物距变为像距，所以光屏上能看到清晰的像。
（6）遮住凸透镜上半部分，透镜的下半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像的亮度变暗。
【答案】
(1)10.0 (2)中心高度 使像成在光屏中央 (3)20.0 倒立 (4)光屏 (5)能 光路可逆 (6)完整 变暗
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的测量、光路可逆
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律的核心实验展开，涵盖焦距测量、实验操作规范、成像规律应用、光路可逆及透镜遮挡对像的影响等基础考点，注重实验操作与规律的结合，是初中物理光学的典型基础题。
【难度系数】
0.7