7. (2025·苏州中考)探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是 (
A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm
D.凸透镜的焦距是20 cm
C
)A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm
D.凸透镜的焦距是20 cm
答案
7.C 解析:ABC. 把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,由光路的可逆性可知,第一次物距等于第二次的像距,第一次的像距等于第二次的物距,所以第一次物距是16 cm,像距是24 cm;第二次物距是24 cm,像距是16 cm;蜡烛和光屏之间的距离为16 cm+24 cm=40 cm,第一次物距小于像距,成倒立、放大的实像,第二次物距大于像距,成倒立、缩小的实像,第二次像比第一次小,故C正确,AB错误;D. 在第二次中,成倒立、缩小的实像,物距24 cm>2f ①,像距2f>16 cm>f ②,由①和②得到12 cm>f>8 cm,所以凸透镜的焦距不可能是20 cm,故D错误.故选C.
解析
【分析】
要解决本题,需利用凸透镜成像的光路可逆性:当光屏上两次成清晰像时,第一次的物距等于第二次的像距,第一次的像距等于第二次的物距。先根据题目给出的两次凸透镜到蜡烛的距离确定物距、像距,算出蜡烛和光屏的总距离;再结合凸透镜成像规律判断像的性质,最后推导焦距范围,逐一分析选项即可。
【解析】
根据凸透镜成像的光路可逆性,光屏上先后两次成清晰像时,第一次物距与第二次像距相等,第一次像距与第二次物距相等。
已知第一次凸透镜距蜡烛(物距)$u_1=16\ \mathrm{cm}$,第二次凸透镜距蜡烛(物距)$u_2=24\ \mathrm{cm}$,因此第一次像距$v_1=24\ \mathrm{cm}$,第二次像距$v_2=16\ \mathrm{cm}$。
蜡烛和光屏间的距离为物距与像距之和:$s=u_1+v_1=16\ \mathrm{cm}+24\ \mathrm{cm}=40\ \mathrm{cm}$,故C正确。
分析像的性质:第一次物距$16\ \mathrm{cm}$小于像距$24\ \mathrm{cm}$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像;第二次物距$24\ \mathrm{cm}$大于像距$16\ \mathrm{cm}$,成倒立、缩小的实像,因此第二次的像比第一次小,故A(第一次像缩小)、B(第二次像更大)错误。
推导焦距:第二次成倒立、缩小的实像,需满足$u_2>2f$,即$24\ \mathrm{cm}>2f$,得$f<12\ \mathrm{cm}$;同时像距满足$f<v_2<2f$,即$f<16\ \mathrm{cm}<2f$,得$8\ \mathrm{cm}<f<16\ \mathrm{cm}$。结合两个条件,焦距范围为$8\ \mathrm{cm}<f<12\ \mathrm{cm}$,不可能是$20\ \mathrm{cm}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题结合光路可逆考查凸透镜成像规律的应用,核心是理解两次成像时物距与像距的互换关系,需熟练掌握成像条件,是中考常见的中等难度题型。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需利用凸透镜成像的光路可逆性:当光屏上两次成清晰像时,第一次的物距等于第二次的像距,第一次的像距等于第二次的物距。先根据题目给出的两次凸透镜到蜡烛的距离确定物距、像距,算出蜡烛和光屏的总距离;再结合凸透镜成像规律判断像的性质,最后推导焦距范围,逐一分析选项即可。
【解析】
根据凸透镜成像的光路可逆性,光屏上先后两次成清晰像时,第一次物距与第二次像距相等,第一次像距与第二次物距相等。
已知第一次凸透镜距蜡烛(物距)$u_1=16\ \mathrm{cm}$,第二次凸透镜距蜡烛(物距)$u_2=24\ \mathrm{cm}$,因此第一次像距$v_1=24\ \mathrm{cm}$,第二次像距$v_2=16\ \mathrm{cm}$。
蜡烛和光屏间的距离为物距与像距之和:$s=u_1+v_1=16\ \mathrm{cm}+24\ \mathrm{cm}=40\ \mathrm{cm}$,故C正确。
分析像的性质:第一次物距$16\ \mathrm{cm}$小于像距$24\ \mathrm{cm}$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像;第二次物距$24\ \mathrm{cm}$大于像距$16\ \mathrm{cm}$,成倒立、缩小的实像,因此第二次的像比第一次小,故A(第一次像缩小)、B(第二次像更大)错误。
推导焦距:第二次成倒立、缩小的实像,需满足$u_2>2f$,即$24\ \mathrm{cm}>2f$,得$f<12\ \mathrm{cm}$;同时像距满足$f<v_2<2f$,即$f<16\ \mathrm{cm}<2f$,得$8\ \mathrm{cm}<f<16\ \mathrm{cm}$。结合两个条件,焦距范围为$8\ \mathrm{cm}<f<12\ \mathrm{cm}$,不可能是$20\ \mathrm{cm}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题结合光路可逆考查凸透镜成像规律的应用,核心是理解两次成像时物距与像距的互换关系,需熟练掌握成像条件,是中考常见的中等难度题型。
【难度系数】
0.6
8. 核心素养 科学思维(2025·泰州兴化市期中)
在凸透镜的主光轴上放一根木棒,a端在一倍焦距与二倍焦距之间,而b端在二倍焦距之外,如图所示,那么在另一侧所成的像是(

A.a、b端变粗
B.a、b端变细
C.a端变细,b端变粗
D.a端变粗,b端变细
在凸透镜的主光轴上放一根木棒,a端在一倍焦距与二倍焦距之间,而b端在二倍焦距之外,如图所示,那么在另一侧所成的像是(
D
)A.a、b端变粗
B.a、b端变细
C.a端变细,b端变粗
D.a端变粗,b端变细
答案
8.D 解析:由题图可知,a端位于一倍焦距与二倍焦距之间,故所成的像是放大的,b端位于二倍焦距之外,故所成的像是缩小的,所以a端变粗,b端变细.故选D.
解析
【分析】
要解决这道题,需回忆凸透镜成像的规律,根据木棒两端(a端、b端)在主光轴上的物距,分别判断它们经凸透镜所成像的大小特点,进而确定像的粗细变化:当物距不同时,凸透镜成的像会有放大或缩小的区别,放大的端对应像变粗,缩小的端对应像变细。
【解析】
根据凸透镜成像规律:
1. 当物距满足 $ f < u < 2f $(一倍焦距与二倍焦距之间)时,凸透镜成倒立、放大的实像;题目中a端位于一倍焦距与二倍焦距之间,因此a端经凸透镜成放大的像,对应像会变粗。
2. 当物距满足 $ u > 2f $(二倍焦距之外)时,凸透镜成倒立、缩小的实像;题目中b端位于二倍焦距之外,因此b端经凸透镜成缩小的像,对应像会变细。
综上,a端变粗,b端变细,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、物距与像的大小关系
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,核心是准确判断不同物距对应的成像特点,结合木棒两端的位置分析像的粗细变化,属于基础应用类题目,需学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需回忆凸透镜成像的规律,根据木棒两端(a端、b端)在主光轴上的物距,分别判断它们经凸透镜所成像的大小特点,进而确定像的粗细变化:当物距不同时,凸透镜成的像会有放大或缩小的区别,放大的端对应像变粗,缩小的端对应像变细。
【解析】
根据凸透镜成像规律:
1. 当物距满足 $ f < u < 2f $(一倍焦距与二倍焦距之间)时,凸透镜成倒立、放大的实像;题目中a端位于一倍焦距与二倍焦距之间,因此a端经凸透镜成放大的像,对应像会变粗。
2. 当物距满足 $ u > 2f $(二倍焦距之外)时,凸透镜成倒立、缩小的实像;题目中b端位于二倍焦距之外,因此b端经凸透镜成缩小的像,对应像会变细。
综上,a端变粗,b端变细,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、物距与像的大小关系
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,核心是准确判断不同物距对应的成像特点,结合木棒两端的位置分析像的粗细变化,属于基础应用类题目,需学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】
0.6
9. (2026·南通期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明记录了两次烛焰及其像的情况.你认为如图中最合理的是 (

D
)答案
9.D 解析:根据凸透镜成像规律可知,当物距大于凸透镜二倍焦距时,在距离透镜一倍焦距和两倍焦距之间成倒立、缩小的实像,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,在距离透镜二倍焦距外成的是倒立、放大的实像,当物距等于二倍焦距时,在距离透镜二倍焦距处成倒立、等大的实像.故D符合题意,ABC不符合题意.故选D.
解析
【分析】要判断合理的成像图,需结合凸透镜成像规律分析各选项。凸透镜成像规律:当物距u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距v>2f。图中F为凸透镜焦点,左侧黑点为2倍焦距处,需根据烛焰物距判断成像是否符合规律。
【解析】根据凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 选项A:烛焰物距大于2f,像应在f与2f之间且为倒立缩小的实像,A中像的位置、大小均不符合规律,错误;
2. 选项B:烛焰物距大于2f,像应为缩小的实像,B中像的大小不符合,错误;
3. 选项C:成像特点不符合凸透镜成像规律,错误;
4. 选项D:烛焰物距大于2f,成倒立、缩小的实像,像位于f与2f之间,符合成像规律,正确。
【答案】D
【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,需掌握不同物距对应的成像特点,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 选项A:烛焰物距大于2f,像应在f与2f之间且为倒立缩小的实像,A中像的位置、大小均不符合规律,错误;
2. 选项B:烛焰物距大于2f,像应为缩小的实像,B中像的大小不符合,错误;
3. 选项C:成像特点不符合凸透镜成像规律,错误;
4. 选项D:烛焰物距大于2f,成倒立、缩小的实像,像位于f与2f之间,符合成像规律,正确。
【答案】D
【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,需掌握不同物距对应的成像特点,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
10. 如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则(

A.甲处可能成的是虚像
B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧
D.蜡烛的移动方向向左
B
)A.甲处可能成的是虚像
B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧
D.蜡烛的移动方向向左
答案
10.B 解析:由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断地靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,故ACD不符合题意;题中未提供物距和凸透镜的焦距,故乙处像可能放大、等大或缩小,故B符合题意.
解析
【分析】
首先,光屏能承接的像为实像,虚像无法用光屏呈现,因此甲、乙两处的像均为实像,可先排除A选项。根据凸透镜成实像的规律“物远像近像变小”:物距越大,像距越小,所成的像越小。题目中明确甲处的像比乙处大,说明甲的像距更大,对应的物距更小;乙的像距更小,对应的物距更大。结合“光屏在P同侧”的条件,可推断凸透镜位于乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,蜡烛在远离凸透镜,再据此分析各选项。
【解析】
1. 实像判断:光屏能承接的像一定是实像,虚像无法用光屏承接,因此甲处的像不可能是虚像,A选项错误。
2. 成像规律应用:凸透镜成实像时,遵循“物远像近像变小”的规律。已知甲处的像比乙处大,说明甲的像距更大,像距越小则像越小,因此像在靠近凸透镜,即凸透镜位于乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧且向右移动,故C选项(P在甲左侧)、D选项(蜡烛向左移动)错误。
3. 乙处像的性质:题中未给出物距与凸透镜焦距的具体数值,无法确定乙处物距与焦距的关系,因此乙处的像可能是放大、等大或缩小的,B选项正确。
【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,核心是理解“物远像近像变小”的规律,结合光屏成像的特点(实像)分析选项,需注意题目未给出焦距和物距的具体关系,因此像的性质不确定,是易出错的点。
【难度系数】
0.4
首先,光屏能承接的像为实像,虚像无法用光屏呈现,因此甲、乙两处的像均为实像,可先排除A选项。根据凸透镜成实像的规律“物远像近像变小”:物距越大,像距越小,所成的像越小。题目中明确甲处的像比乙处大,说明甲的像距更大,对应的物距更小;乙的像距更小,对应的物距更大。结合“光屏在P同侧”的条件,可推断凸透镜位于乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,蜡烛在远离凸透镜,再据此分析各选项。
【解析】
1. 实像判断:光屏能承接的像一定是实像,虚像无法用光屏承接,因此甲处的像不可能是虚像,A选项错误。
2. 成像规律应用:凸透镜成实像时,遵循“物远像近像变小”的规律。已知甲处的像比乙处大,说明甲的像距更大,像距越小则像越小,因此像在靠近凸透镜,即凸透镜位于乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧且向右移动,故C选项(P在甲左侧)、D选项(蜡烛向左移动)错误。
3. 乙处像的性质:题中未给出物距与凸透镜焦距的具体数值,无法确定乙处物距与焦距的关系,因此乙处的像可能是放大、等大或缩小的,B选项正确。
【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,核心是理解“物远像近像变小”的规律,结合光屏成像的特点(实像)分析选项,需注意题目未给出焦距和物距的具体关系,因此像的性质不确定,是易出错的点。
【难度系数】
0.4
11. 在探究凸透镜成像的规律时,实验室应保持较

暗
(填“亮”或“暗”)的环境,为了判断光屏上的像是否最清晰,需要左右小范围
移动光屏,观察像是否变模糊.如图所示位置光屏上成清晰的像,则像的大小比烛焰大
.答案
11. 暗 左右小范围 大 解析:实验时为了使实验效果更明显,最好在光线较暗的环境中进行,便于观察成像.为了判断光屏上的像是否最清晰,需要将光屏左右小范围移动,以改变光屏到凸透镜的距离,观察像是否变模糊.图示位置,物距小于像距,根据凸透镜成像特点可知,此时成倒立、放大的实像,所以像的大小比烛焰大.
解析
【分析】
探究凸透镜成像规律时,环境亮度会影响像的清晰度:较亮的环境会干扰烛焰的像,难以观察,因此需选暗环境;判断像是否最清晰时,大范围移动光屏易错过清晰位置,需左右小范围移动来微调;结合图中物距和像距的大小关系,依据凸透镜成像规律可判断像的大小。
【解析】
1. 环境选择:实验时,若环境较亮,周围光线会掩盖烛焰的像,导致成像不清晰,因此应保持较暗的环境,便于观察像,故填“暗”。
2. 光屏调整:要判断像是否最清晰,需左右小范围移动光屏,微调光屏到凸透镜的距离,若移动后像变模糊,说明之前的位置是像最清晰的位置,故填“左右小范围”。
3. 成像大小:由图可知,物距(蜡烛到凸透镜的距离)小于像距(凸透镜到光屏的距离),根据凸透镜成像规律,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像,因此像的大小比烛焰大,故填“大”。
【答案】
暗;左右小范围;大
【知识点】
凸透镜成像规律;实验操作
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基本操作要点和成像规律的应用,侧重对实验细节和基础规律的理解,属于基础题目。
【难度系数】
0.6
探究凸透镜成像规律时,环境亮度会影响像的清晰度:较亮的环境会干扰烛焰的像,难以观察,因此需选暗环境;判断像是否最清晰时,大范围移动光屏易错过清晰位置,需左右小范围移动来微调;结合图中物距和像距的大小关系,依据凸透镜成像规律可判断像的大小。
【解析】
1. 环境选择:实验时,若环境较亮,周围光线会掩盖烛焰的像,导致成像不清晰,因此应保持较暗的环境,便于观察像,故填“暗”。
2. 光屏调整:要判断像是否最清晰,需左右小范围移动光屏,微调光屏到凸透镜的距离,若移动后像变模糊,说明之前的位置是像最清晰的位置,故填“左右小范围”。
3. 成像大小:由图可知,物距(蜡烛到凸透镜的距离)小于像距(凸透镜到光屏的距离),根据凸透镜成像规律,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像,因此像的大小比烛焰大,故填“大”。
【答案】
暗;左右小范围;大
【知识点】
凸透镜成像规律;实验操作
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基本操作要点和成像规律的应用,侧重对实验细节和基础规律的理解,属于基础题目。
【难度系数】
0.6
12. 某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),该凸透镜的焦距是

5
cm;把物体从距凸透镜6 cm处移动到距凸透镜20 cm处的过程中,像的大小将变小
(填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。答案
12. 5 变小 解析:当物距等于凸透镜二倍焦距时,像距也为二倍焦距,由图像可知凸透镜二倍焦距为10 cm,凸透镜的焦距为5 cm.物体在凸透镜一倍焦距以外成实像,物体离透镜越远像越小,故把物体从距凸透镜6 cm处移动到距凸透镜20 cm处的过程中,像将变小.
解析
【分析】
要解决本题,需结合凸透镜成像规律:当物距等于2倍焦距时,像距也等于2倍焦距,此时物距与像距相等;当物体在凸透镜一倍焦距以外成实像时,物距越大,像距越小,像越小。首先从图像中找到物距等于像距的点,确定2倍焦距,进而算出焦距;再根据物体移动时物距的变化,判断像的大小变化。
【解析】
1. 求凸透镜焦距:根据凸透镜成像规律,当$u=2f$时,$v=2f$,物距与像距相等。由图像可知,当$u=10\ \mathrm{cm}$时,$v=10\ \mathrm{cm}$,即$2f=10\ \mathrm{cm}$,因此焦距$f=5\ \mathrm{cm}$。
2. 判断像的大小变化:物体从距凸透镜6 cm处移动到20 cm处,两个位置均在凸透镜一倍焦距(5 cm)以外,成实像。根据凸透镜成实像的规律,物距越大,像越小。物体移动过程中,物距从6 cm逐渐增大到20 cm,因此像的大小将变小。
【答案】
5;变小
【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,核心是利用“$u=2f$时$v=2f$”确定焦距,再根据物距变化判断像的变化,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需结合凸透镜成像规律:当物距等于2倍焦距时,像距也等于2倍焦距,此时物距与像距相等;当物体在凸透镜一倍焦距以外成实像时,物距越大,像距越小,像越小。首先从图像中找到物距等于像距的点,确定2倍焦距,进而算出焦距;再根据物体移动时物距的变化,判断像的大小变化。
【解析】
1. 求凸透镜焦距:根据凸透镜成像规律,当$u=2f$时,$v=2f$,物距与像距相等。由图像可知,当$u=10\ \mathrm{cm}$时,$v=10\ \mathrm{cm}$,即$2f=10\ \mathrm{cm}$,因此焦距$f=5\ \mathrm{cm}$。
2. 判断像的大小变化:物体从距凸透镜6 cm处移动到20 cm处,两个位置均在凸透镜一倍焦距(5 cm)以外,成实像。根据凸透镜成实像的规律,物距越大,像越小。物体移动过程中,物距从6 cm逐渐增大到20 cm,因此像的大小将变小。
【答案】
5;变小
【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,核心是利用“$u=2f$时$v=2f$”确定焦距,再根据物距变化判断像的变化,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
13. 核心素养 物理观念 在一次小组做凸透镜成像实验时,组内同学发现,当物体与光屏之间的距离为 30 cm,且物体到凸透镜的距离为 18 cm 时,光屏上呈现清晰的倒立缩小实像,保持物体和光屏位置不动,当凸透镜向

物体方向
(填“物体方向”或“光屏方向”)移动6
cm,光屏上呈现清晰的倒立放大实像.有位同学在主光轴上标出如图的 A、B、C、D、E 五个点,D 点在焦点处,B 点在两倍焦距处,在这五个点中,物体放在A、B、C
点可成倒立的像,放在D、E
点光屏上不能成像.答案
13. 物体方向 6 A、B、C D、E 解析:由题可知,此时物距为18 cm,像距为12 cm,所以此时光屏上成倒立缩小的实像,根据光路的可逆性,当物距为12 cm,像距为18 cm时,光屏上成倒立放大的实像,所以应该将凸透镜向物体方向移动6 cm.由凸透镜成像规律可知,当物体处在凸透镜一倍焦距以外时成倒立的像,即图中的A、B、C三点;当物体处在一倍焦距上或一倍焦距以内时,光屏上不能成像,即图中的D、E两点.
解析
【分析】
首先根据题目给出的初始条件,算出初始像距,再利用光路可逆原理确定凸透镜的移动方向和距离;接着结合凸透镜成像规律,判断各点的成像情况:物距大于一倍焦距时成倒立实像,物距等于一倍焦距时不成像,物距小于一倍焦距时成虚像(光屏无法承接)。
【解析】
1. 计算初始像距:物体与光屏距离为30cm,物距$u_1=18cm$,因此像距$v_1=30cm - 18cm=12cm$,此时成倒立缩小实像。
2. 确定凸透镜移动的方向和距离:根据光路可逆原理,当物距和像距互换时,会成倒立放大实像,即此时物距需变为12cm,像距变为18cm。原来物距为18cm,要使物距变为12cm,凸透镜应向物体方向移动,移动距离为$18cm -12cm=6cm$。
3. 判断各点成像:根据凸透镜成像规律,物距$u>f$时成倒立实像,图中A、B、C三点在一倍焦距外,因此成倒立的像;物距$u=f$时不成像,$u<f$时成虚像(光屏无法承接),D点在焦点处,E点在一倍焦距内,故这两点光屏上不能成像。
【答案】
物体方向;6;A、B、C;D、E
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题结合凸透镜成像规律与光路可逆原理,考查学生对凸透镜成像条件的理解,需熟练掌握物距与焦距的关系对应的成像特点,是基础但易混淆的知识点考查。
【难度系数】
0.5
首先根据题目给出的初始条件,算出初始像距,再利用光路可逆原理确定凸透镜的移动方向和距离;接着结合凸透镜成像规律,判断各点的成像情况:物距大于一倍焦距时成倒立实像,物距等于一倍焦距时不成像,物距小于一倍焦距时成虚像(光屏无法承接)。
【解析】
1. 计算初始像距:物体与光屏距离为30cm,物距$u_1=18cm$,因此像距$v_1=30cm - 18cm=12cm$,此时成倒立缩小实像。
2. 确定凸透镜移动的方向和距离:根据光路可逆原理,当物距和像距互换时,会成倒立放大实像,即此时物距需变为12cm,像距变为18cm。原来物距为18cm,要使物距变为12cm,凸透镜应向物体方向移动,移动距离为$18cm -12cm=6cm$。
3. 判断各点成像:根据凸透镜成像规律,物距$u>f$时成倒立实像,图中A、B、C三点在一倍焦距外,因此成倒立的像;物距$u=f$时不成像,$u<f$时成虚像(光屏无法承接),D点在焦点处,E点在一倍焦距内,故这两点光屏上不能成像。
【答案】
物体方向;6;A、B、C;D、E
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题结合凸透镜成像规律与光路可逆原理,考查学生对凸透镜成像条件的理解,需熟练掌握物距与焦距的关系对应的成像特点,是基础但易混淆的知识点考查。
【难度系数】
0.5
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