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【典型例题 1】小潘同学选用焦距为 15 cm 的凸透镜，做探究凸透镜成像的规律实验。
(1)实验应在（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显。
(2)小潘将发光物体、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调整发光物体、凸透镜和光屏的高度，使三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈现在。
(3)小潘将发光物体放在 10 cm 刻度线处，移动光屏到如图所示的位置，光屏上恰好呈现一清晰的像。该像的性质是倒立、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
(4)保持凸透镜位置不变，小潘将发光物体移动到 25 cm 刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向（选填“左”或“右”）移动，像将（选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)保持凸透镜位置不变，小潘将发光物体移动到 40 cm 刻度线处，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像。当小潘的眼睛在凸透镜的右侧时，透过凸透镜能观察到发光物体（选填“正立”或“倒立”）、放大的像。生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。
思路导引 (1)进行探究凸透镜的成像规律实验时，环境越暗，发光物体越亮，发光物体成像越清晰。(2)探究凸透镜成像规律时，发光物体、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，像能成在光屏的中央。(3)凸透镜成实像时，物距大于像距，在光屏上成倒立、缩小的实像。(4)凸透镜成实像时，物近像远像变大。(5)当 $ u ＜ f $ 时，凸透镜成正立、放大的虚像。
答案 (1)较暗 (2)光屏的中央 (3)缩小 (4)右 变大 (5)正立 放大镜
(1)实验应在（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显。
(2)小潘将发光物体、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调整发光物体、凸透镜和光屏的高度，使三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈现在。
(3)小潘将发光物体放在 10 cm 刻度线处，移动光屏到如图所示的位置，光屏上恰好呈现一清晰的像。该像的性质是倒立、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
(4)保持凸透镜位置不变，小潘将发光物体移动到 25 cm 刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向（选填“左”或“右”）移动，像将（选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)保持凸透镜位置不变，小潘将发光物体移动到 40 cm 刻度线处，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像。当小潘的眼睛在凸透镜的右侧时，透过凸透镜能观察到发光物体（选填“正立”或“倒立”）、放大的像。生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。
思路导引 (1)进行探究凸透镜的成像规律实验时，环境越暗，发光物体越亮，发光物体成像越清晰。(2)探究凸透镜成像规律时，发光物体、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，像能成在光屏的中央。(3)凸透镜成实像时，物距大于像距，在光屏上成倒立、缩小的实像。(4)凸透镜成实像时，物近像远像变大。(5)当 $ u ＜ f $ 时，凸透镜成正立、放大的虚像。
答案 (1)较暗 (2)光屏的中央 (3)缩小 (4)右 变大 (5)正立 放大镜
答案
解：
已知该凸透镜焦距f=15cm。
(1) 较暗
(2) 光屏的中央
(3) 此时物距u=50cm-10cm=40cm，满足u＞2f，因此成倒立、缩小的实像，填缩小。
(4) 将发光物体移动到25cm刻度线处，物距减小，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，应把光屏向右移动，像将变大。
(5) 将发光物体移动到40cm刻度线处，物距u=50cm-40cm=10cm，满足u＜f，此时透过凸透镜能观察到发光物体正立、放大的像，生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。
已知该凸透镜焦距f=15cm。
(1) 较暗
(2) 光屏的中央
(3) 此时物距u=50cm-10cm=40cm，满足u＞2f，因此成倒立、缩小的实像，填缩小。
(4) 将发光物体移动到25cm刻度线处，物距减小，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，应把光屏向右移动，像将变大。
(5) 将发光物体移动到40cm刻度线处，物距u=50cm-40cm=10cm，满足u＜f，此时透过凸透镜能观察到发光物体正立、放大的像，生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律的实验应用，需结合实验操作要点和成像规律逐一分析：
1. 实验环境选择：暗环境中，发光物体的像与周围对比度更高，现象更明显；
2. 调整三者高度的目的：确保像能完整呈现在光屏中央，便于观察；
3. 成像性质判断：计算物距，结合焦距与物距的关系，依据凸透镜成像规律判断像的性质；
4. 实像的变化规律：实像满足“物近像远像变大”，物距减小则像距增大、像变大；
5. 虚像的特点：物距小于焦距时成正立放大的虚像，应用为放大镜。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$，结合题目条件分析：
(1) 探究凸透镜成像规律实验时，环境较暗，发光物体的像会更清晰，因此应选较暗的环境；
(2) 调整发光物体、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的是使像呈现在光屏的中央，确保能在光屏上接收到清晰完整的像；
(3) 发光物体在$10\ \mathrm{cm}$刻度线处，物距$u=50\ \mathrm{cm}-10\ \mathrm{cm}=40\ \mathrm{cm}$，$2f=30\ \mathrm{cm}$，$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像；
(4) 发光物体移到$25\ \mathrm{cm}$刻度线处，物距减小，根据实像“物近像远像变大”的规律，需将光屏向右移动，像会变大；
(5) 发光物体在$40\ \mathrm{cm}$刻度线处，物距$u=50\ \mathrm{cm}-40\ \mathrm{cm}=10\ \mathrm{cm}$，$u＜f$，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏呈现，生活中放大镜利用该原理工作。
【答案】
(1)较暗 (2)光屏的中央 (3)缩小 (4)右；变大 (5)正立；放大镜
【知识点】
凸透镜成像规律，实验操作注意事项，实像与虚像的应用
【点评】
本题为凸透镜成像规律的基础实验题，考查实验操作要点和成像规律的应用，需学生掌握物距与焦距的关系对应的成像情况，以及实像、虚像的区别，属于常规考点题。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜成像规律的实验应用，需结合实验操作要点和成像规律逐一分析：
1. 实验环境选择：暗环境中，发光物体的像与周围对比度更高，现象更明显；
2. 调整三者高度的目的：确保像能完整呈现在光屏中央，便于观察；
3. 成像性质判断：计算物距，结合焦距与物距的关系，依据凸透镜成像规律判断像的性质；
4. 实像的变化规律：实像满足“物近像远像变大”，物距减小则像距增大、像变大；
5. 虚像的特点：物距小于焦距时成正立放大的虚像，应用为放大镜。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$，结合题目条件分析：
(1) 探究凸透镜成像规律实验时，环境较暗，发光物体的像会更清晰，因此应选较暗的环境；
(2) 调整发光物体、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的是使像呈现在光屏的中央，确保能在光屏上接收到清晰完整的像；
(3) 发光物体在$10\ \mathrm{cm}$刻度线处，物距$u=50\ \mathrm{cm}-10\ \mathrm{cm}=40\ \mathrm{cm}$，$2f=30\ \mathrm{cm}$，$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像；
(4) 发光物体移到$25\ \mathrm{cm}$刻度线处，物距减小，根据实像“物近像远像变大”的规律，需将光屏向右移动，像会变大；
(5) 发光物体在$40\ \mathrm{cm}$刻度线处，物距$u=50\ \mathrm{cm}-40\ \mathrm{cm}=10\ \mathrm{cm}$，$u＜f$，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏呈现，生活中放大镜利用该原理工作。
【答案】
(1)较暗 (2)光屏的中央 (3)缩小 (4)右；变大 (5)正立；放大镜
【知识点】
凸透镜成像规律，实验操作注意事项，实像与虚像的应用
【点评】
本题为凸透镜成像规律的基础实验题，考查实验操作要点和成像规律的应用，需学生掌握物距与焦距的关系对应的成像情况，以及实像、虚像的区别，属于常规考点题。
【难度系数】
0.6
【典型例题2】在探究凸透镜成像的规律实验中，将发光物体分别置于图中a、b、c点，其中F为凸透镜的焦点。下列说法正确的是（）。
A.发光物体在a点时，成倒立、缩小的实像
B.发光物体在b点时，成正立、放大的虚像
C.发光物体在c点时，成像特点与照相机成像特点相同
D.发光物体在a点时，成像特点与放大镜成像特点相同
思路导引 由题图知，发光物体在a点时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，成像特点与照相机成像特点相同，A正确，D错误。由题图知，发光物体在b点时，物距大于焦距、小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，B错误。由题图知，发光物体在c点时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，成像特点与放大镜成像特点相同，C错误。
答案 A
A.发光物体在a点时，成倒立、缩小的实像
B.发光物体在b点时，成正立、放大的虚像
C.发光物体在c点时，成像特点与照相机成像特点相同
D.发光物体在a点时，成像特点与放大镜成像特点相同
思路导引 由题图知，发光物体在a点时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，成像特点与照相机成像特点相同，A正确，D错误。由题图知，发光物体在b点时，物距大于焦距、小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，B错误。由题图知，发光物体在c点时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，成像特点与放大镜成像特点相同，C错误。
答案 A
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，需牢记凸透镜成像规律：物距$u$与焦距$f$的关系决定成像特点：①当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机；②当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪；③当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，应用为放大镜。结合题图确定$a$、$b$、$c$三点的物距，再对应成像特点判断各选项的正误。
【解析】
1. 确定各点物距：由题图可知，$a$点物距$u_a＞2f$，$b$点物距$f＜u_b＜2f$，$c$点物距$u_c＜f$。
2. 分析各选项：
A选项：$a$点物距大于2倍焦距，根据成像规律，成倒立、缩小的实像，与照相机成像特点一致，该选项正确。
B选项：$b$点物距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，不是正立、放大的虚像，该选项错误。
C选项：$c$点物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，与放大镜成像特点一致，而照相机成倒立缩小实像，该选项错误。
D选项：$a$点成像特点是倒立缩小实像，对应照相机，放大镜是$u＜f$时的成像特点，该选项错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【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，属于基础题型，只要熟练掌握物距与焦距对应的成像特点，即可快速判断各选项，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需牢记凸透镜成像规律：物距$u$与焦距$f$的关系决定成像特点：①当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机；②当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪；③当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，应用为放大镜。结合题图确定$a$、$b$、$c$三点的物距，再对应成像特点判断各选项的正误。
【解析】
1. 确定各点物距：由题图可知，$a$点物距$u_a＞2f$，$b$点物距$f＜u_b＜2f$，$c$点物距$u_c＜f$。
2. 分析各选项：
A选项：$a$点物距大于2倍焦距，根据成像规律，成倒立、缩小的实像，与照相机成像特点一致，该选项正确。
B选项：$b$点物距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，不是正立、放大的虚像，该选项错误。
C选项：$c$点物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，与放大镜成像特点一致，而照相机成倒立缩小实像，该选项错误。
D选项：$a$点成像特点是倒立缩小实像，对应照相机，放大镜是$u＜f$时的成像特点，该选项错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【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，属于基础题型，只要熟练掌握物距与焦距对应的成像特点，即可快速判断各选项，难度较低。
【难度系数】
0.6
