1.一个焦距为8 cm的凸透镜被用作放大镜。用它观察物体时，应让凸透镜到物体的距离（选填“大于”“小于”或“等于”）8 cm，此时看到的像是、的虚像。

1. 小于、正立、放大

【分析】
要解决这道题，需回忆凸透镜作为放大镜的成像原理：放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的规律，而该成像情况对应的物距条件是小于凸透镜的一倍焦距。本题中凸透镜焦距为8cm，因此物体到凸透镜的距离需满足小于8cm，对应像的性质也需符合放大镜的成像特点。
【解析】
根据凸透镜成像规律：当物距$ u ＜ f $（$ f $为凸透镜焦距）时，凸透镜成正立、放大的虚像，这是放大镜的工作原理。已知该凸透镜焦距$ f=8\ \mathrm{cm} $，因此用它作为放大镜时，凸透镜到物体的距离（物距）应小于8cm，此时看到的像是正立、放大的虚像。
【答案】
小于、正立、放大
【知识点】
凸透镜成像规律、放大镜的原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在放大镜中的基础应用，属于初中物理光学的核心基础知识点，只要牢记凸透镜成像的基本规律即可快速解答，是典型的基础题型。
【难度系数】
0.7

2. 提升题 请根据凸透镜成像的规律，完成下表。(f为焦距)
物距u | 像的倒正 | 像的大小 | 像的虚实 | 典型应用
$u＞2f$ | 倒立 | | 实像 | 照相机
$f＜u＜2f$ | | 放大 | 实像 |
$u＜f$ | | 放大 | 虚像 |

2.
$u＞2f$对应的像的大小：缩小
$f＜u＜2f$对应的像的倒正：倒立，典型应用：投影仪
$u＜f$对应的像的倒正：正立，典型应用：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的三条核心规律：①当物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机；②当物距f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪；③当物距u＜f时，成正立、放大的虚像，应用为放大镜。根据这三条规律，对应表格空缺位置填写即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：1. 物距u＞2f时，像的大小为缩小；2. 物距f＜u＜2f时，像的倒正为倒立，典型应用为投影仪；3. 物距u＜f时，像的倒正为正立，典型应用为放大镜。
【答案】
$u＞2f$对应的像的大小：缩小；$f＜u＜2f$对应的像的倒正：倒立，典型应用：投影仪；$u＜f$对应的像的倒正：正立，典型应用：放大镜
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题直接考查凸透镜成像规律的基础应用，属于识记类题目，只要牢记成像特点与对应应用即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.7

3.在探究凸透镜成像的规律时，已知凸透镜的焦距为10 cm，当蜡烛到凸透镜的距离为15.0 cm时，所成的像是立、的像；若将该凸透镜替换成焦距为20 cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，则此时所成的像是立、的像。

3. 倒、放大、实；正、放大、虚

【分析】
要解决这道题，需牢记凸透镜成像规律：当物距$u$满足$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像；当$u＜f$时，成正立、放大的虚像。解题时先确定两种情况下的物距，再分别与对应凸透镜的焦距比较，判断物距与焦距的关系，最后结合规律得出成像特点。
【解析】
1. 原凸透镜焦距$f_1=10\ \mathrm{cm}$，蜡烛到凸透镜的距离（物距）$u=15\ \mathrm{cm}$，此时$f_1=10\ \mathrm{cm} ＜ u=15\ \mathrm{cm} ＜ 2f_1=20\ \mathrm{cm}$，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像；
2. 替换焦距$f_2=20\ \mathrm{cm}$的凸透镜后，物距仍为$15\ \mathrm{cm}$，此时$u=15\ \mathrm{cm} ＜ f_2=20\ \mathrm{cm}$，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像。
【答案】
倒、放大、实；正、放大、虚
【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，核心是判断物距与焦距的关系，需熟练掌握成像规律，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6

4.在探究凸透镜成像的规律时,应调节烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的上。蜡烛距凸透镜30.0 cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是cm。将蜡烛远离透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,应将光屏向(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动。

4. 主光轴；15；靠近

【分析】首先，探究凸透镜成像规律的实验中，需调节各元件中心在同一高度，确保像成在光屏中央；其次，利用凸透镜成等大实像的条件计算焦距；最后根据物距变化判断像距的变化，确定光屏移动方向。
【解析】1. 实验调节：探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心位于凸透镜的主光轴上，使像成在光屏中央，故第一空填主光轴。2. 焦距计算：当物距u=30.0cm时成等大实像，根据凸透镜成像规律，当u=2f时成倒立等大的实像，因此2f=30.0cm，解得f=15cm，故第二空填15。3. 光屏移动：蜡烛远离透镜，物距增大，根据“物远像近像变小”的规律，像距减小，需将光屏靠近透镜，故第三空填靠近。
【答案】主光轴；15；靠近
【知识点】凸透镜成像规律；实验操作要求
【点评】本题考查凸透镜成像实验的基本操作和成像规律的应用，属于初中物理基础题，需牢记实验要点和成像规律。
【难度系数】0.8

5. 提升题 以下是“探究凸透镜成像的规律”的实验内容。

(1)如图5.3-1甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距$f=$cm。实验前应调节凸透镜和光屏,使它们的中心与烛焰的中心在高度。
(2)如图5.3-1乙所示,某同学将蜡烛、光屏位置固定后,左右移动凸透镜,凸透镜在①②两个位置时,光屏上都能得到倒立的清晰的像。与透镜在位置①相比,透镜在位置②时,光屏上得到的像(选填“较大”或“较小”)。
(3)该同学将透镜和光屏的位置固定后,发现无论怎么移动蜡烛,光屏上都不能得到像(光具座足够长)。为了在光屏上得到清晰的像,他应将凸透镜(选填“靠近”或“远离”)光屏一些。经过调整,在光屏上得到了清晰的像,他发现:若将凸透镜下半部分用纸遮住,光屏上将得到(选填“完整”或“一半”)的像;若将蜡烛稍微上移,光屏上的像将(选填“上移”或“下移”)。

5.
(1) 10.0；同一
(2) 较大
(3) 远离；完整；下移

【分析】
1. 第(1)题：平行光正对凸透镜时，会聚的最小最亮光斑到凸透镜的距离为焦距，通过甲图刻度差计算焦距；实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度，确保像成在光屏中央。
2. 第(2)题：蜡烛和光屏位置固定，移动凸透镜时，根据凸透镜成像规律，物距减小则像距增大、像变大，对比位置①和②，位置②更靠近蜡烛，物距更小，故像更大。
3. 第(3)题：透镜和光屏固定时无法成像，需调整透镜位置使像距合适，应远离光屏；遮住透镜部分，像仍完整（仅亮度变暗）；实像上下颠倒，蜡烛上移则像下移。
【解析】
(1) 平行光经凸透镜后会聚到焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲可知，凸透镜在10.0cm刻度处，光屏在20.0cm刻度处，因此焦距$f=20.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，使像能成在光屏的中央。
(2) 图乙中蜡烛和光屏位置固定，当凸透镜在位置①时，物距较大，像距较小；在位置②时，凸透镜靠近蜡烛，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，可知此时像更大，因此位置②时光屏上的像较大。
(3) 透镜和光屏固定时无法成像，说明此时像距不满足成像条件，需增大像距，故应将凸透镜远离光屏。遮住凸透镜下半部分，透镜的上半部分仍能折射光线会聚成像，因此光屏上仍成完整的像（亮度变暗）。凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒，所以蜡烛上移时，光屏上的像将下移。
【答案】
(1) $10.0$；同一
(2) 较大
(3) 远离；完整；下移
【知识点】
凸透镜成像规律，焦距测量，实像特点
【点评】
本题综合考查凸透镜成像规律的应用，涵盖焦距测量、像的变化分析、实像特性等知识点，需要学生熟练掌握成像规律并结合实际场景分析，对知识应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.5