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7. (应用变式练)如图甲所示是公共场所装在高处的宣传投影灯照在地面上出现的图案，投影灯的内部结构如图乙所示。下列说法正确的是 (
A.图片到镜头的距离应该在$u＞2f$的范围内调节
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离，图案变大
D.地面上看到的是放大的虚像
C
)A.图片到镜头的距离应该在$u＞2f$的范围内调节
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离，图案变大
D.地面上看到的是放大的虚像
答案
7.C
解析
【分析】本题考查凸透镜成像规律在投影灯中的应用，需先明确投影灯的成像原理，再结合凸透镜成像规律逐一分析选项：凸透镜成像中，当物距满足$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像（对应投影仪）；当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像（对应照相机）；且成像规律为“物近像远像变大”，实像可呈现在光屏（地面）上，虚像无法。据此判断各选项的正误。
【解析】投影灯的镜头为凸透镜，成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像，与投影仪原理一致。
选项A：投影仪成像时，物距（图片到镜头的距离）需满足$f＜u＜2f$，而非$u＞2f$（$u＞2f$是照相机的物距范围），故A错误；
选项B：照相机成倒立、缩小的实像，投影灯成倒立、放大的实像，二者成像原理不同，故B错误；
选项C：根据凸透镜成像规律，减小物距（调小镜头与图片的距离）时，像距增大，像会变大，因此地面上的图案变大，故C正确；
选项D：地面上的图案是实际光线会聚形成的，属于实像，不是虚像，故D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、投影仪应用
【点评】本题属于凸透镜成像规律的应用变式题，需准确区分照相机与投影仪的成像条件，理解“物近像远像变大”的规律，易错点为混淆实像与虚像的特点，整体难度中等。
【难度系数】0.5
【解析】投影灯的镜头为凸透镜，成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像，与投影仪原理一致。
选项A：投影仪成像时，物距（图片到镜头的距离）需满足$f＜u＜2f$，而非$u＞2f$（$u＞2f$是照相机的物距范围），故A错误；
选项B：照相机成倒立、缩小的实像，投影灯成倒立、放大的实像，二者成像原理不同，故B错误；
选项C：根据凸透镜成像规律，减小物距（调小镜头与图片的距离）时，像距增大，像会变大，因此地面上的图案变大，故C正确；
选项D：地面上的图案是实际光线会聚形成的，属于实像，不是虚像，故D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、投影仪应用
【点评】本题属于凸透镜成像规律的应用变式题，需准确区分照相机与投影仪的成像条件，理解“物近像远像变大”的规律，易错点为混淆实像与虚像的特点，整体难度中等。
【难度系数】0.5
8.(模型应用练)讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像。小京所用凸透镜距离发光体较近，小强所用凸透镜距离发光体较远，发现两人所用光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距
小于
（填“大于”“等于”或“小于”）小强所用凸透镜的焦距。答案
8.小于
解析
【分析】
要解决这个问题，需结合凸透镜成像的放大率公式和成像规律分析：同一发光体的物高固定，两人光屏上像高相等，说明像的放大率相同；根据放大率与物距、像距的关系，结合凸透镜成像公式，可推导焦距与物距的关系，进而比较两个凸透镜的焦距大小。
【解析】
设发光体的高度为$ h $，像的高度为$ h' $，凸透镜的物距为$ u $，像距为$ v $，焦距为$ f $。
1. 像的放大率公式为：$ m = \frac{h'}{h} = \frac{v}{u} $。由于是同一发光体，物高$ h $相同，且两人光屏上像高$ h' $相等，因此放大率$ m $相同，即$ \frac{v}{u} = m $（定值），可得$ v = mu $。
2. 将$ v = mu $代入凸透镜成像公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $，得：
$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{mu} = \frac{m + 1}{mu} $，整理得$ f = \frac{mu}{m + 1} $。
3. 已知小京所用凸透镜的物距$ u_1 $小于小强所用凸透镜的物距$ u_2 $，且$ m $相同，由$ f = \frac{mu}{m + 1} $可知，$ f $与$ u $成正比，因此$ u $越小，$ f $越小，即小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。
【答案】
小于
【知识点】
凸透镜成像规律、放大率
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合放大率公式和成像公式推导分析，重点考查公式的灵活运用能力，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，需结合凸透镜成像的放大率公式和成像规律分析：同一发光体的物高固定，两人光屏上像高相等，说明像的放大率相同；根据放大率与物距、像距的关系，结合凸透镜成像公式，可推导焦距与物距的关系，进而比较两个凸透镜的焦距大小。
【解析】
设发光体的高度为$ h $，像的高度为$ h' $，凸透镜的物距为$ u $，像距为$ v $，焦距为$ f $。
1. 像的放大率公式为：$ m = \frac{h'}{h} = \frac{v}{u} $。由于是同一发光体，物高$ h $相同，且两人光屏上像高$ h' $相等，因此放大率$ m $相同，即$ \frac{v}{u} = m $（定值），可得$ v = mu $。
2. 将$ v = mu $代入凸透镜成像公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $，得：
$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{mu} = \frac{m + 1}{mu} $，整理得$ f = \frac{mu}{m + 1} $。
3. 已知小京所用凸透镜的物距$ u_1 $小于小强所用凸透镜的物距$ u_2 $，且$ m $相同，由$ f = \frac{mu}{m + 1} $可知，$ f $与$ u $成正比，因此$ u $越小，$ f $越小，即小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。
【答案】
小于
【知识点】
凸透镜成像规律、放大率
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合放大率公式和成像公式推导分析，重点考查公式的灵活运用能力，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
9. （应用变式练）为满足城市治安防控的需要，很多地方安装了$360°$高清摄像头，其镜头的焦距可以调节（物体在成像板上的像始终保持清晰）。如图所示，某人在成像板上已经成清晰的像（未画出），此时镜头的焦点在F处，在监控此人的过程中，若该人远离镜头，镜头的焦点将可能变在
C
（填“A”“B”或“C”）点，镜头的聚光能力减弱
（填“增强”或“减弱”），成像板上的像会变小
（填“大”或“小”）。答案
9.C；减弱；小
解析
【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律、焦距与聚光能力的关系分析：
1. 当人远离镜头时，物距$u$增大，题目要求像始终清晰且成像板位置不变（即像距$v$不变），根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，需增大焦距$f$才能满足等式，保持像清晰。
2. 焦距增大时，凸透镜的一倍焦距（焦点）会向远离透镜的方向移动，结合题图，原焦点在B、C之间的F点，因此焦点会变到C点。
3. 凸透镜的聚光能力与焦距成反比：焦距越大，对光线的偏折能力越弱，聚光能力越弱；焦距越小，聚光能力越强，因此焦距变大时聚光能力减弱。
4. 凸透镜成实像时，遵循“物远像近像变小”的规律，本题中物距增大，最终成像会变小。
【解析】
已知凸透镜成像满足$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，当人远离镜头，物距$u$增大，成像板位置不变（像距$v$不变），为使像仍清晰，需增大焦距$f$：
焦距增大时，一倍焦距的焦点向远离透镜方向移动，题图中右侧原焦点在F处，因此焦点变在C点；
凸透镜的聚光能力由焦距决定，焦距越大，聚光能力越弱，故镜头聚光能力减弱；
凸透镜成实像时，物距增大，像的大小变小，因此成像板上的像会变小。
【答案】
C；减弱；小
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距与聚光能力；变焦镜头成像
【点评】
本题是凸透镜成像规律的实际应用变式题，结合了变焦摄像头的工作原理，需要学生理解焦距变化对焦点位置、聚光效果及像大小的影响，考查对凸透镜成像规律的灵活运用能力。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需结合凸透镜成像规律、焦距与聚光能力的关系分析：
1. 当人远离镜头时，物距$u$增大，题目要求像始终清晰且成像板位置不变（即像距$v$不变），根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，需增大焦距$f$才能满足等式，保持像清晰。
2. 焦距增大时，凸透镜的一倍焦距（焦点）会向远离透镜的方向移动，结合题图，原焦点在B、C之间的F点，因此焦点会变到C点。
3. 凸透镜的聚光能力与焦距成反比：焦距越大，对光线的偏折能力越弱，聚光能力越弱；焦距越小，聚光能力越强，因此焦距变大时聚光能力减弱。
4. 凸透镜成实像时，遵循“物远像近像变小”的规律，本题中物距增大，最终成像会变小。
【解析】
已知凸透镜成像满足$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，当人远离镜头，物距$u$增大，成像板位置不变（像距$v$不变），为使像仍清晰，需增大焦距$f$：
焦距增大时，一倍焦距的焦点向远离透镜方向移动，题图中右侧原焦点在F处，因此焦点变在C点；
凸透镜的聚光能力由焦距决定，焦距越大，聚光能力越弱，故镜头聚光能力减弱；
凸透镜成实像时，物距增大，像的大小变小，因此成像板上的像会变小。
【答案】
C；减弱；小
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距与聚光能力；变焦镜头成像
【点评】
本题是凸透镜成像规律的实际应用变式题，结合了变焦摄像头的工作原理，需要学生理解焦距变化对焦点位置、聚光效果及像大小的影响，考查对凸透镜成像规律的灵活运用能力。
【难度系数】
0.5
10.（理解模型练）小亮在做探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像（未画出），与这一成像原理相同的光学仪器是
照相机
（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。小亮又在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放置一近视镜片，为了使光屏上再次呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向右
（填“左”或“右”）移动。答案
10.照相机；右
解析
【分析】
首先读取光具座上蜡烛、凸透镜、光屏的刻度，计算物距和像距；再结合凸透镜成像规律，根据物距与像距的大小关系判断成像类型，对应光学仪器；最后分析近视镜片（凹透镜）对光线的作用，确定像的位置变化，进而判断光屏的移动方向。
【解析】
1. 计算物距和像距：由图可知，蜡烛在5.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在70.0cm刻度处，因此物距$ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 5.0\,\mathrm{cm} = 45.0\,\mathrm{cm} $，像距$ v = 70.0\,\mathrm{cm} - 50.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm} $。
2. 判断成像原理：凸透镜成实像时，当$ u ＞ v $，说明物距大于2倍焦距（$ u ＞ 2f $），像距在1倍和2倍焦距之间（$ f ＜ v ＜ 2f $），成倒立、缩小的实像，这一原理应用于照相机，故第一个空填“照相机”。
3. 分析光屏移动方向：近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延后会聚，即像的位置向右移动，因此需将光屏向右移动才能再次承接清晰的像，故第二个空填“右”。
【答案】
照相机；右
【知识点】
凸透镜成像规律、凹透镜的光学作用
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用及凹透镜的特性，需准确读取光具座刻度计算物距、像距，结合成像规律判断应用，理解近视镜的发散作用即可解答，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先读取光具座上蜡烛、凸透镜、光屏的刻度，计算物距和像距；再结合凸透镜成像规律，根据物距与像距的大小关系判断成像类型，对应光学仪器；最后分析近视镜片（凹透镜）对光线的作用，确定像的位置变化，进而判断光屏的移动方向。
【解析】
1. 计算物距和像距：由图可知，蜡烛在5.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在70.0cm刻度处，因此物距$ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 5.0\,\mathrm{cm} = 45.0\,\mathrm{cm} $，像距$ v = 70.0\,\mathrm{cm} - 50.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm} $。
2. 判断成像原理：凸透镜成实像时，当$ u ＞ v $，说明物距大于2倍焦距（$ u ＞ 2f $），像距在1倍和2倍焦距之间（$ f ＜ v ＜ 2f $），成倒立、缩小的实像，这一原理应用于照相机，故第一个空填“照相机”。
3. 分析光屏移动方向：近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延后会聚，即像的位置向右移动，因此需将光屏向右移动才能再次承接清晰的像，故第二个空填“右”。
【答案】
照相机；右
【知识点】
凸透镜成像规律、凹透镜的光学作用
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用及凹透镜的特性，需准确读取光具座刻度计算物距、像距，结合成像规律判断应用，理解近视镜的发散作用即可解答，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
11. (模型应用练)小吴用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，固定透镜，将光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像(如图所示)，此时光屏上成倒立、
缩小
的实像；将近视眼镜放到透镜前方，要将光屏远离
(填“靠近”或“远离”)透镜才能再次得到清晰的像，模拟近视眼的成因时，需要用注射器注水
(填“注水”或“抽水”)。答案
11.缩小；远离；注水
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：①根据凸透镜成像规律，通过物距和像距的大小关系判断成像性质；②明确近视眼镜的光学性质，分析其对光线的影响，确定光屏的移动方向；③结合近视眼的成因，确定水凸透镜的调节方式。
【解析】
1. 由题图可知，光源（物）到水凸透镜的距离（物距）大于光屏到透镜的距离（像距）。根据凸透镜成像规律：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，因此第一个空填“缩小”；
2. 近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延迟会聚，导致像的位置向远离透镜的方向移动，所以要再次得到清晰的像，需将光屏远离透镜，第二个空填“远离”；
3. 近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力过强，使像成在视网膜前方。要模拟该成因，需让水凸透镜变厚、折光能力增强，因此需向弹性膜内注水，第三个空填“注水”。
【答案】
缩小；远离；注水
【知识点】
凸透镜成像规律；近视眼成因；凹透镜的光学作用
【点评】
本题结合水凸透镜模型，将凸透镜成像规律、近视眼的成因等知识点结合考查，注重知识的实际应用，难度适中，能较好地检验学生对基础光学知识的掌握情况。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分三步思考：①根据凸透镜成像规律，通过物距和像距的大小关系判断成像性质；②明确近视眼镜的光学性质，分析其对光线的影响，确定光屏的移动方向；③结合近视眼的成因，确定水凸透镜的调节方式。
【解析】
1. 由题图可知，光源（物）到水凸透镜的距离（物距）大于光屏到透镜的距离（像距）。根据凸透镜成像规律：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，因此第一个空填“缩小”；
2. 近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延迟会聚，导致像的位置向远离透镜的方向移动，所以要再次得到清晰的像，需将光屏远离透镜，第二个空填“远离”；
3. 近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力过强，使像成在视网膜前方。要模拟该成因，需让水凸透镜变厚、折光能力增强，因此需向弹性膜内注水，第三个空填“注水”。
【答案】
缩小；远离；注水
【知识点】
凸透镜成像规律；近视眼成因；凹透镜的光学作用
【点评】
本题结合水凸透镜模型，将凸透镜成像规律、近视眼的成因等知识点结合考查，注重知识的实际应用，难度适中，能较好地检验学生对基础光学知识的掌握情况。
【难度系数】
0.5
12. ★★★（应用变式练）如图是小敏制作的简易显微镜。
(1)凸透镜 B 相当于显微镜的
(2)用该简易显微镜观察某物体时，保持两凸透镜之间的距离不变，缓慢向上移动两凸透镜的过程是在
(3)当用该简易显微镜观察写有字母“b”的装片时，视野中看到的图像是
(4)（开放性设问）请对该简易显微镜提出一条合理的改进建议：
(1)凸透镜 B 相当于显微镜的
物镜
（填结构名称），凸透镜 A 所成的像是一个 虚像
（填“实像”或“虚像”），与望远镜目镜成像原理相同的是凸透镜 A
（填“A”或“B”）。(2)用该简易显微镜观察某物体时，保持两凸透镜之间的距离不变，缓慢向上移动两凸透镜的过程是在
调焦
（填“对光”或“调焦”）。(3)当用该简易显微镜观察写有字母“b”的装片时，视野中看到的图像是
q
（填“b”“p”“q”或“d”）。(4)（开放性设问）请对该简易显微镜提出一条合理的改进建议：
加装反光镜
。答案
12.(1)物镜；虚像；A (2)调焦 (3)q (4)加装反光镜
解析
【分析】
要解决这道简易显微镜的问题，需结合显微镜的结构、成像原理及操作方法分析：
1. 区分显微镜的物镜和目镜：靠近被观察物体的是物镜，靠近眼睛的是目镜；目镜成虚像，物镜成实像，望远镜目镜同样成虚像，据此判断A、B的作用。
2. 区分对光和调焦：对光是调整光线通路，调焦是调节透镜位置使像清晰，移动透镜属于调焦操作。
3. 显微镜成像特点是倒立（上下、左右均颠倒），将字母旋转180°即可得到视野中的像。
4. 改进建议可从完善装置功能（如补充光线）等角度思考。
【解析】
(1) 显微镜中，靠近被观察物体的透镜是物镜，图中凸透镜B靠近通光孔（物体位置），故B相当于物镜；凸透镜A靠近眼睛，为目镜，目镜成正立、放大的虚像；望远镜的目镜也是成正立放大的虚像，因此与望远镜目镜成像原理相同的是A。
(2) 对光是调整光线进入的路径，调焦是调节透镜的相对位置使像清晰，缓慢移动两凸透镜的位置属于调焦操作。
(3) 显微镜成的是上下、左右均颠倒的像，相当于将原物体旋转180°，字母“b”旋转180°后得到“q”，故视野中看到的是q。
(4) 简易显微镜光线较暗，可加装反光镜来补充光线，使观察更清晰（合理即可）。
【答案】
(1) 物镜；虚像；A (2) 调焦 (3) q (4) 加装反光镜
【知识点】
显微镜的结构与原理；凸透镜成像的应用；显微镜的成像特点
【点评】
本题以简易显微镜为载体，考查显微镜的核心知识，属于基础应用类题目，需要学生理解显微镜的工作原理，掌握成像特点和操作方法，难度适中，适合巩固显微镜相关知识点。
【难度系数】
0.5
要解决这道简易显微镜的问题，需结合显微镜的结构、成像原理及操作方法分析：
1. 区分显微镜的物镜和目镜：靠近被观察物体的是物镜，靠近眼睛的是目镜；目镜成虚像，物镜成实像，望远镜目镜同样成虚像，据此判断A、B的作用。
2. 区分对光和调焦：对光是调整光线通路，调焦是调节透镜位置使像清晰，移动透镜属于调焦操作。
3. 显微镜成像特点是倒立（上下、左右均颠倒），将字母旋转180°即可得到视野中的像。
4. 改进建议可从完善装置功能（如补充光线）等角度思考。
【解析】
(1) 显微镜中，靠近被观察物体的透镜是物镜，图中凸透镜B靠近通光孔（物体位置），故B相当于物镜；凸透镜A靠近眼睛，为目镜，目镜成正立、放大的虚像；望远镜的目镜也是成正立放大的虚像，因此与望远镜目镜成像原理相同的是A。
(2) 对光是调整光线进入的路径，调焦是调节透镜的相对位置使像清晰，缓慢移动两凸透镜的位置属于调焦操作。
(3) 显微镜成的是上下、左右均颠倒的像，相当于将原物体旋转180°，字母“b”旋转180°后得到“q”，故视野中看到的是q。
(4) 简易显微镜光线较暗，可加装反光镜来补充光线，使观察更清晰（合理即可）。
【答案】
(1) 物镜；虚像；A (2) 调焦 (3) q (4) 加装反光镜
【知识点】
显微镜的结构与原理；凸透镜成像的应用；显微镜的成像特点
【点评】
本题以简易显微镜为载体，考查显微镜的核心知识，属于基础应用类题目，需要学生理解显微镜的工作原理，掌握成像特点和操作方法，难度适中，适合巩固显微镜相关知识点。
【难度系数】
0.5
