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4.小吉同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离$v$与物到凸透镜的距离$u$的关系图像，如图5－3－2所示。下列说法正确的是（
图5－3－2
A.该凸透镜的焦距$f=16\mathrm{cm}$
B.当$u=10\mathrm{cm}$时，在光屏上得到的是放大的像
C.当$u=6\mathrm{cm}$时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
D.把物体从距凸透镜$30\mathrm{cm}$处移动到距凸透镜$10\mathrm{cm}$处的过程中，像逐渐变小
B
）图5－3－2
A.该凸透镜的焦距$f=16\mathrm{cm}$
B.当$u=10\mathrm{cm}$时，在光屏上得到的是放大的像
C.当$u=6\mathrm{cm}$时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
D.把物体从距凸透镜$30\mathrm{cm}$处移动到距凸透镜$10\mathrm{cm}$处的过程中，像逐渐变小
答案
4.B
解析
【分析】
要解决本题，需先利用凸透镜成像规律中“当$u=2f$时，$v=2f$，成倒立等大实像”的特点，从图像中确定凸透镜的焦距，再结合凸透镜成像规律逐一分析各选项。
【解析】
1. 确定焦距：由图像可知，当物距$u=16\mathrm{cm}$时，像距$v=16\mathrm{cm}$，根据凸透镜成像规律，此时$u=2f$，因此$2f=16\mathrm{cm}$，解得焦距$f=8\mathrm{cm}$。
2. 分析选项：
A选项：该凸透镜焦距$f=8\mathrm{cm}$，不是$16\mathrm{cm}$，A错误。
B选项：当$u=10\mathrm{cm}$时，$f=8\mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，根据成像规律，此时成倒立、放大的实像，B正确。
C选项：当$u=6\mathrm{cm}$时，$u＜f$，成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，C错误。
D选项：物体从距凸透镜$30\mathrm{cm}$（$u＞2f$）移动到$10\mathrm{cm}$（$f＜u＜2f$），物距减小，根据“物近像远像变大”，像会逐渐变大，D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像提取关键信息确定焦距，再结合成像规律判断选项，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先利用凸透镜成像规律中“当$u=2f$时，$v=2f$，成倒立等大实像”的特点，从图像中确定凸透镜的焦距，再结合凸透镜成像规律逐一分析各选项。
【解析】
1. 确定焦距：由图像可知，当物距$u=16\mathrm{cm}$时，像距$v=16\mathrm{cm}$，根据凸透镜成像规律，此时$u=2f$，因此$2f=16\mathrm{cm}$，解得焦距$f=8\mathrm{cm}$。
2. 分析选项：
A选项：该凸透镜焦距$f=8\mathrm{cm}$，不是$16\mathrm{cm}$，A错误。
B选项：当$u=10\mathrm{cm}$时，$f=8\mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，根据成像规律，此时成倒立、放大的实像，B正确。
C选项：当$u=6\mathrm{cm}$时，$u＜f$，成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，C错误。
D选项：物体从距凸透镜$30\mathrm{cm}$（$u＞2f$）移动到$10\mathrm{cm}$（$f＜u＜2f$），物距减小，根据“物近像远像变大”，像会逐渐变大，D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像提取关键信息确定焦距，再结合成像规律判断选项，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
5.如图5－3－3所示，小林同学通过实验验证凸透镜成像的规律，实验器材有凸透镜、光屏、高度为12cm的发光物体、卷尺等。
小林同学经过多次实验得到部分成实像时物距、像距和像高的数据，分析数据可得，凸透镜成放大实像时，像距
图5－3－3
小林同学经过多次实验得到部分成实像时物距、像距和像高的数据，分析数据可得，凸透镜成放大实像时，像距
大于
（选填“大于”“小于”或“等于”）物距，小林同学使用的凸透镜的焦距为10.0
cm。思考后他还从中发现其他一些规律，物距为18.0cm时，像高为15.0
cm。图5－3－3
答案
5.大于 10.0 15.0
解析
【分析】要解决本题，首先需依据凸透镜成像规律判断成放大实像时像距与物距的关系；其次利用凸透镜成等大实像时物距等于二倍焦距的特性，结合实验数据求出焦距；最后通过凸透镜成像公式及相似三角形的比例关系，计算物距为18.0cm时的像高。
【解析】1. 根据凸透镜成像规律：当凸透镜成实像且放大时，物距满足$f＜u＜2f$，此时像距$v＞2f$，因此像距大于物距，故第一空填“大于”。
2. 当凸透镜成等大实像时，物距$u=2f$，像距$v=2f$，即$u=v$。结合实验数据，存在$u=20cm$、$v=20cm$的等大实像情况，因此$2f=20cm$，解得焦距$f=10.0cm$。
3. 当物距$u=18.0cm$时，根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入$f=10.0cm$，可得$\frac{1}{10}=\frac{1}{18}+\frac{1}{v}$，解得$v=22.5cm$。由于凸透镜成像中，物高与像高的比值等于物距与像距的比值（相似三角形原理），即$\frac{h_{物}}{h_{像}}=\frac{u}{v}$，已知$h_{物}=12cm$，代入得$\frac{12}{h_{像}}=\frac{18}{22.5}$，解得$h_{像}=15.0cm$。
【答案】大于 10.0 15.0
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜成像公式
【点评】本题综合考查凸透镜成像规律的应用，涵盖像距与物距的关系判断、焦距求解及像高计算，需学生熟练掌握成像特点并能灵活运用公式和比例关系，是初中物理光学的典型题型。
【难度系数】0.5
【解析】1. 根据凸透镜成像规律：当凸透镜成实像且放大时，物距满足$f＜u＜2f$，此时像距$v＞2f$，因此像距大于物距，故第一空填“大于”。
2. 当凸透镜成等大实像时，物距$u=2f$，像距$v=2f$，即$u=v$。结合实验数据，存在$u=20cm$、$v=20cm$的等大实像情况，因此$2f=20cm$，解得焦距$f=10.0cm$。
3. 当物距$u=18.0cm$时，根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入$f=10.0cm$，可得$\frac{1}{10}=\frac{1}{18}+\frac{1}{v}$，解得$v=22.5cm$。由于凸透镜成像中，物高与像高的比值等于物距与像距的比值（相似三角形原理），即$\frac{h_{物}}{h_{像}}=\frac{u}{v}$，已知$h_{物}=12cm$，代入得$\frac{12}{h_{像}}=\frac{18}{22.5}$，解得$h_{像}=15.0cm$。
【答案】大于 10.0 15.0
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜成像公式
【点评】本题综合考查凸透镜成像规律的应用，涵盖像距与物距的关系判断、焦距求解及像高计算，需学生熟练掌握成像特点并能灵活运用公式和比例关系，是初中物理光学的典型题型。
【难度系数】0.5
1.小春通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图5－3－4所示。下列说法正确的是 （
A.将“关灯”这两个字放大的像应是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜焦点处
C.“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D.“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
C
）A.将“关灯”这两个字放大的像应是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜焦点处
C.“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D.“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
答案
1.C
解析
【分析】首先明确凸透镜焦距f=10cm，看到的“关灯”两字的像是正立放大的，需结合凸透镜成像规律判断物距范围，再逐一分析选项。凸透镜成像规律：物距u＜f时，成正立、放大的虚像；u=f时不成像；f＜u＜2f时成倒立放大实像；u=2f时成倒立等大实像；u＞2f时成倒立缩小实像。
【解析】已知凸透镜焦距f=10cm，该像是正立放大的，属于虚像，根据成像规律，成正立放大虚像时物距u＜f=10cm。逐一分析选项：
A选项：实像均为倒立的，该像是正立放大的虚像，A错误；
B选项：物距在焦点处（u=f=10cm）时，凸透镜不成像，B错误；
C选项：成正立放大虚像时物距小于焦距，即小于10cm，C正确；
D选项：物距大于20cm（u＞2f）时，成倒立缩小实像，不符合题意，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是根据像的性质判断物距范围，属于基础题型，需牢记成像规律的不同情况。
【难度系数】0.6
【解析】已知凸透镜焦距f=10cm，该像是正立放大的，属于虚像，根据成像规律，成正立放大虚像时物距u＜f=10cm。逐一分析选项：
A选项：实像均为倒立的，该像是正立放大的虚像，A错误；
B选项：物距在焦点处（u=f=10cm）时，凸透镜不成像，B错误；
C选项：成正立放大虚像时物距小于焦距，即小于10cm，C正确；
D选项：物距大于20cm（u＞2f）时，成倒立缩小实像，不符合题意，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是根据像的性质判断物距范围，属于基础题型，需牢记成像规律的不同情况。
【难度系数】0.6
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个放大、倒立的像，若保持透镜位置不变，把烛焰与光屏的位置对调一下，则 （
A.光屏上将能呈现出一个缩小的像
B.光屏上仍能呈现出一个放大的像
C.光屏上不能呈现出像，但眼睛透过透镜能看到像
D.光屏上没有像，需调节光屏的位置像才能呈现出来
A
）A.光屏上将能呈现出一个缩小的像
B.光屏上仍能呈现出一个放大的像
C.光屏上不能呈现出像，但眼睛透过透镜能看到像
D.光屏上没有像，需调节光屏的位置像才能呈现出来
答案
2.A
解析
【分析】首先明确凸透镜成像的规律和光路可逆原理。当烛焰在光屏上成放大倒立的实像时，根据规律可知此时物距$ f＜u＜2f $，像距$ v＞2f $；当烛焰与光屏位置对调后，新的物距变为原来的像距（即$ u'=v＞2f $），新的像距变为原来的物距（即$ v'=u $，满足$ f＜v'＜2f $），由于光路是可逆的，此时会成倒立、缩小的实像，且实像可被光屏承接，据此判断选项。
【解析】根据凸透镜成像规律，原实验中烛焰成放大倒立实像时，$ f＜u＜2f $，$ v＞2f $。对调烛焰与光屏位置后，新物距$ u'=v＞2f $，新像距$ v'=u $（$ f＜v'＜2f $），由光路可逆可知，此时成倒立、缩小的实像，实像能在光屏上呈现，故A选项正确。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是利用光路可逆性分析对调后的成像情况，属于易掌握的常规题型。
【难度系数】0.6
【解析】根据凸透镜成像规律，原实验中烛焰成放大倒立实像时，$ f＜u＜2f $，$ v＞2f $。对调烛焰与光屏位置后，新物距$ u'=v＞2f $，新像距$ v'=u $（$ f＜v'＜2f $），由光路可逆可知，此时成倒立、缩小的实像，实像能在光屏上呈现，故A选项正确。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是利用光路可逆性分析对调后的成像情况，属于易掌握的常规题型。
【难度系数】0.6
