9. 海上有风时,海面出现波浪,某区域海面呈圆弧形,O为圆心,圆弧形海面正下方的水中有一点A,如图所示.请画出从圆弧形海面上方看到水中A的像$A'$的光路图.

9.如图所示 解析:来自A点射向圆心的光线,出射光线方向不变.来自A点斜射向界面的光线,出射光线远离法线,两条出射光线反向延长线相交于A'点,A'是A的虚像.

【分析】要画出水中A点在海面上方的虚像A'，需依据光的折射规律：水中A点发出的光线经水与空气的弧形界面折射后，人眼逆着折射光线会看到虚像。解题思路是选取A点发出的两条典型光线：一条射向圆心O，其法线为弧形界面的半径，该光线与法线重合，折射光线方向不变；另一条斜射向海面，根据光从水斜射入空气时折射角大于入射角的规律画折射光线，两条折射光线的反向延长线交点即为虚像A'。
【解析】1. 从A点作指向圆心O的光线，该光线在弧形海面的法线是半径方向，此光线与法线重合，因此折射光线沿原方向射出；2. 从A点作斜射向海面的光线，过入射点作弧形海面的法线（半径），根据光的折射定律，光从水斜射入空气时折射角大于入射角，画出对应的折射光线；3. 将两条折射光线反向延长，交点即为A的虚像A'，完成光路图。
【答案】如图所示（对应题目中给出的第二幅光路图）
【知识点】光的折射、虚像的形成
【点评】本题考查光的折射成像的应用，核心是掌握弧形界面的法线为半径，以及光从水斜射入空气的折射规律，通过典型光线确定虚像位置，是光学作图的基础题型。
【难度系数】0.5

10. (2025·南京中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中.

左
右
(1)安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的上.
(2)图中光屏上恰好成清晰的像,该像的性质是倒立、的实像,透镜焦距可能为(填字母).
A. 5 cm
B. 10 cm
C. 15 cm
D. 20 cm
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上清晰的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的眼镜.

10.(1)主光轴 (2)放大 C (3)近视 解析:(1)为了使像成在光屏中央,安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上.(2)图中光屏上恰好成清晰的像,由图可知,此时物距小于像距,则此时凸透镜成倒立、放大的实像.凸透镜成倒立、放大的实像时,物距满足2f＞u=20 cm＞f,像距满足v=60 cm＞2f,则20 cm＞f＞10 cm,因此透镜焦距可能为15 cm,故ABD不符合题意,C符合题意.故选C.(3)把蜡烛向左移动一小段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,此时像成在光屏的前方,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像.

【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、视力矫正知识逐步分析：
1. 第(1)问：实验安装器材时，为使像成在光屏中央，需让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上，这是实验的基本要求。
2. 第(2)问：先确定物距u和像距v，由图可知，蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在30cm刻度处，故物距u=30cm-10cm=20cm；光屏在90cm刻度处，像距v=90cm-30cm=60cm。物距小于像距，根据凸透镜成像规律，当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时像距v＞2f。代入数据得：2f＞20cm＞f（即10cm＜f＜20cm），且60cm＞2f（即f＜30cm），综合得10cm＜f＜20cm，结合选项选C。
3. 第(3)问：蜡烛左移，物距增大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，像会成在光屏前方，要让像重新成在光屏上，需用对光线有发散作用的凹透镜，即近视眼镜，因为近视眼镜是凹透镜，能推迟光线会聚，使像后移到光屏上。
【解析】
(1) 为使烛焰的像成在光屏的中央，安装器材时，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上。
(2) 由图可知，物距u=30cm-10cm=20cm，像距v=90cm-30cm=60cm，物距小于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像；成倒立、放大实像的条件是f＜u＜2f，v＞2f，代入得：f＜20cm＜2f → 10cm＜f＜20cm，且60cm＞2f → f＜30cm，综合得10cm＜f＜20cm，故焦距可能为15cm，选C。
(3) 蜡烛向左移动，物距增大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，像会成在光屏前方，需在蜡烛与凸透镜间放凹透镜（近视眼镜），凹透镜对光线有发散作用，可使像后移到光屏上。
【答案】
(1)主光轴 (2)放大；C (3)近视
【知识点】
凸透镜成像规律、实验器材安装、近视眼矫正
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，综合考查实验操作要求、成像规律应用及视力矫正知识，侧重对实验细节和规律的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6

11.（2026·南京外国语学校月考）小明制作“智能”投影仪，他用硬纸板制作长方体暗箱，配置合适的凸透镜制成简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，调整白屏，使呈现放大的画面。

（1）由图甲所示，该凸透镜的焦距是________cm；现有宽、高相同，长分别为10 cm、20 cm和35 cm的三个纸盒，他应选择长为________cm的纸盒做暗箱；为使投影仪具有更好的观影效果，手机图片应该________（填“正立”“倒立”或“侧立”）放置。
（2）由图乙所示，固定手机、凸透镜的位置，手机播放视频，无论怎样调节白屏的位置，均不能在白屏上呈现清晰的像，原因可能是________。
（3）优化“投影仪”如图丙所示，给暗箱加装可左右移动的抽屉。通过调节，小明在墙面上找到了清晰放大的像，为了使像更大，应移动抽屉，使手机与凸透镜的距离变________（填“大”或“小”，下同），同时使“投影仪”与墙面的距离变________。

11.(1)20.0 35 倒立 (2)手机放在凸透镜一倍焦距以内 (3)小 大 解析:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是f=30.0 cm-10.0 cm=20.0 cm.投影仪的物距满足f＜u＜2f,即手机屏幕到凸透镜的距离应大于20 cm,小于40 cm,故只有35 cm的纸盒长度能满足要求.为了使像成在光屏中央,制作时需要保证凸透镜、手机和白屏三者的中心在同一水平直线上;凸透镜作为投影仪时,成倒立、放大的实像,为了使投影仪具有更好的观影效果,手机屏幕应该倒立放置,成的像为正立的实像.(2)无论怎样调节白屏的位置,均不能在白屏上呈现清晰的像,说明手机放在凸透镜一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接.(3)为了使像更大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,应使手机与凸透镜的距离变小,同时使“投影仪”与墙面的距离变大.

【分析】
首先利用平行光聚焦法测量凸透镜焦距：平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点，焦点到光心的距离为焦距，据此计算焦距。接着结合投影仪的成像条件（物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距）选择合适长度的暗箱；投影仪成倒立实像，需手机倒立放置才能得到正立画面。对于光屏无法成像的问题，需明确虚像不能用光屏承接的条件；最后根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，分析像变大时的物距和像距变化。
【解析】
（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上的焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲可知，凸透镜在10.0cm刻度处，光屏在30.0cm刻度处，因此焦距$f=30.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=20.0\mathrm{cm}$。投影仪的成像条件是物距满足$f＜u＜2f$，即手机到凸透镜的距离需大于20cm、小于40cm，结合三个纸盒的长度，应选择35cm的纸盒做暗箱。投影仪成倒立、放大的实像，为使观众看到正立的画面，手机图片应倒立放置。
（2）光屏无法承接清晰的像，说明凸透镜成的是虚像，当手机放在凸透镜一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，因此无法在白屏上呈现清晰的像。
（3）根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，要使像更大，需减小物距，即手机与凸透镜的距离变小；同时增大像距，即投影仪与墙面的距离变大。
【答案】
(1)20.0；35；倒立 (2)手机放在凸透镜一倍焦距以内 (3)小；大
【知识点】
凸透镜成像规律；投影仪的原理；实像与虚像
【点评】
本题结合简易投影仪的制作，考查凸透镜焦距测量、成像条件及像的变化规律，属于光学基础应用题型，需将理论知识与实际操作结合，难度适中。
【难度系数】
0.4