[例1]（2024枣庄）如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。

【分析】
要画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路，需利用透镜的特殊光线规律：①凹透镜的光学性质：若入射光线的延长线指向凹透镜另一侧的焦点，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴；②凸透镜的光学性质：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会指向凸透镜另一侧的焦点。解题时先确定凹透镜的折射光线，再以此为基础确定凸透镜的折射光线即可。
【解析】
1. 处理凹透镜的折射：入射到凹透镜的光线，其延长线指向凹透镜右侧的焦点F，根据凹透镜的光学性质，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴；
2. 处理凸透镜的折射：上述平行于主光轴的光线入射到凸透镜，根据凸透镜的光学性质，经凸透镜折射后，折射光线过凸透镜右侧的焦点，最终画出完整的折射光路。
【答案】

【知识点】
凹透镜光路作图、凸透镜光路作图
【点评】
本题考查透镜的特殊光线作图，需牢记凹透镜和凸透镜的光路规律，是光学作图的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5

1.从光源A点发出的一束光，其传播径迹如图所示，请再画出从A点发出的另一束光的传播径迹，以此来确定A的像点并标为A'。（用两种方法）

方法一
方法二
2.根据画出的光线，在图中虚线框内画出一个适当的透镜。

1.
2.

【分析】
第1题：要确定光源A经凸透镜的像点，需利用凸透镜的特殊光线：方法一，过A作平行于主光轴的光线，经凸透镜后折射光线过右侧焦点；再结合过光心的光线（传播方向不变），两条折射光线的交点即为像点A'；方法二，过A作过左侧焦点的光线，经凸透镜后折射光线平行于主光轴，结合过光心的光线，交点即为A'。第2题：判断透镜类型，根据入射光线平行、出射光线发散，说明透镜对光线有发散作用，应为凹透镜，在虚线框内画中间薄边缘厚的凹透镜即可。
【解析】
1. 方法一：从A点作平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线过右侧焦点F；再从A点作过凸透镜光心O的入射光线，传播方向不变，两条折射光线的交点就是A的像点A'。
方法二：从A点作过凸透镜左侧焦点F的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；再结合过光心的光线，两条折射光线的交点即为A'。
2. 入射光线平行于主光轴，经过透镜后光线向外发散，说明透镜对光线有发散作用，因此虚线框内应画凹透镜（中间薄、边缘厚的透镜）。
【答案】
1.
2.
【知识点】
凸透镜成像、凹透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜成像的作图方法和透镜类型的判断，核心是掌握凸透镜的特殊光线规律及不同透镜的光学特性，属于光学基础作图题。
【难度系数】
0.5

[例2]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像（未画出）。保持凸透镜的位置不变，则（）


A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0 cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0 cm刻度线上，光屏上仍能承接到像

C

【分析】
要解决本题，需先读取图中刻度计算物距、像距，再结合凸透镜成像规律推导焦距范围，最后逐一分析选项。步骤如下：1. 确定物距u和像距v；2. 根据u＞v判断成像性质，推导焦距的取值范围；3. 结合凸透镜成像规律、光路可逆原理、虚像的特点分析每个选项的对错。
【解析】
由图可知，蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在60.0cm刻度处，因此物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm，像距v=60.0cm-50.0cm=10.0cm。
根据凸透镜成像规律，此时光屏上成清晰的像，且u＞v，说明成倒立、缩小的实像，满足条件：u＞2f，f＜v＜2f。代入数据得：30.0cm＞2f，f＜10.0cm＜2f，解得5.0cm＜f＜10.0cm。
选项A：焦距需满足5.0cm＜f＜10.0cm，不可能为10.0cm，A错误；
选项B：u＞v时成倒立、缩小的实像，不是放大的实像，B错误；
选项C：根据光路可逆原理，将蜡烛和光屏位置互换后，物距变为10.0cm，像距变为30.0cm，仍能成清晰的实像，光屏可承接，C正确；
选项D：蜡烛移至45.0cm刻度线时，物距u=50.0cm-45.0cm=5.0cm，等于焦距f，此时不成像（物距小于焦距成虚像），虚像无法用光屏承接，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是先确定物距和像距，推导焦距范围，再结合成像规律和光路可逆分析选项，需注意虚像不能用光屏承接的要点，整体属于中等难度的基础实验题。
【难度系数】
0.5

3.(2024聊城)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10 cm、20 cm、30 cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30 cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是 ()


A.应选择焦距为10 cm的凸透镜
B.应选择焦距为20 cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像

3. B

【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律中投影仪的成像特点分析：投影仪成倒立、放大的实像，对应的条件是物距满足$f ＜ u ＜ 2f$，像距$v ＞ 2f$。本题中手机和凸透镜固定在长30cm的纸盒两端，因此物距$u=30cm$，需根据成像条件判断合适的焦距，同时明确实像、虚像及像的正倒特点。
【解析】
根据凸透镜成像规律，投影仪成清晰放大实像的条件为：物距$f ＜ u ＜ 2f$，像距$v ＞ 2f$。本题中手机与凸透镜分别固定在长30cm的纸盒两端，故物距$u=30cm$，代入条件得不等式：$f ＜ 30cm ＜ 2f$，解得$15cm ＜ f ＜ 30cm$。
选项A：焦距为10cm，不满足$15cm ＜ f$，此时$u=30cm ＞ 2f=20cm$，成倒立缩小的实像，不符合投影仪要求，错误。
选项B：焦距为20cm，满足$15cm ＜ 20cm ＜ 30cm$，此时$f=20cm ＜ u=30cm ＜ 2f=40cm$，成倒立放大的实像，符合要求，正确。
选项C：投影仪成的实像均为倒立的，因此墙上看到的像是倒立的，错误。
选项D：投影仪成的是实像，不是虚像，错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合制作手机投影仪的实际情境，考查凸透镜成像规律的应用，需准确掌握投影仪的成像条件，区分实像与虚像、像的正倒特点，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5