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6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距为15 cm,当物体距离凸透镜20 cm时,在光屏上得到清晰的像是(
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像
D.正立、放大的虚像
C
)。A.倒立、缩小的实像
B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像
D.正立、放大的虚像
答案
C
【解析】凸透镜的焦距是15 cm,当物体距离凸透镜20 cm时,物体处于焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像。选项 C 正确。
【解析】凸透镜的焦距是15 cm,当物体距离凸透镜20 cm时,物体处于焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像。选项 C 正确。
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确凸透镜成像的规律：先确定焦距f、物距u，再判断物距所在的区间，对应成像特点即可选出答案。已知凸透镜焦距f=15cm，物距u=20cm，先算出2f=30cm，再判断u与f、2f的关系，最后匹配对应的成像特点。
【解析】
已知凸透镜焦距f=15cm，则2f=2×15cm=30cm。当物距u=20cm时，满足f＜u＜2f（15cm＜20cm＜30cm）。根据凸透镜成像规律：当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，因此选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，核心考查物距与焦距的关系对应成像特点的知识点，只要牢记成像规律即可快速解答，属于实验类基础题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需先明确凸透镜成像的规律：先确定焦距f、物距u，再判断物距所在的区间，对应成像特点即可选出答案。已知凸透镜焦距f=15cm，物距u=20cm，先算出2f=30cm，再判断u与f、2f的关系，最后匹配对应的成像特点。
【解析】
已知凸透镜焦距f=15cm，则2f=2×15cm=30cm。当物距u=20cm时，满足f＜u＜2f（15cm＜20cm＜30cm）。根据凸透镜成像规律：当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，因此选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，核心考查物距与焦距的关系对应成像特点的知识点，只要牢记成像规律即可快速解答，属于实验类基础题。
【难度系数】
0.7
7.(2024,常州)《重庆市消防条例》规定:2023年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图5-3-9所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为10.1 mm,则凸透镜的焦距可能为(
A.5 mm
B.10 mm
C.15 mm
D.20 mm
B
)。A.5 mm
B.10 mm
C.15 mm
D.20 mm
答案
B
【解析】由题可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,物距大于2倍焦距,像距大于焦距、小于2倍焦距,所以2f ＞ 10.1 mm ＞ f,即 10.1 mm ＞ f ＞ 5.05 mm,选项 B 正确。
【解析】由题可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,物距大于2倍焦距,像距大于焦距、小于2倍焦距,所以2f ＞ 10.1 mm ＞ f,即 10.1 mm ＞ f ＞ 5.05 mm,选项 B 正确。
解析
【分析】首先明确摄像头的镜头是凸透镜，利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作。根据凸透镜成像规律，当成倒立、缩小实像时，像距满足$f ＜ v ＜ 2f$。题目中已知像距$v=10.1\ \mathrm{mm}$，据此可求出焦距$f$的取值范围，再结合选项判断正确答案。
【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜，其成像为倒立、缩小的实像，此时像距$v$满足$f ＜ v ＜ 2f$。将$v=10.1\ \mathrm{mm}$代入该不等式，可得：$f ＜ 10.1\ \mathrm{mm} ＜ 2f$。解此不等式：由$10.1\ \mathrm{mm} ＜ 2f$，得$f ＞ 5.05\ \mathrm{mm}$；由$f ＜ 10.1\ \mathrm{mm}$，得$f ＜ 10.1\ \mathrm{mm}$。因此焦距$f$的范围是$5.05\ \mathrm{mm} ＜ f ＜ 10.1\ \mathrm{mm}$。对比选项：A选项$5\ \mathrm{mm}$小于$5.05\ \mathrm{mm}$，不符合；B选项$10\ \mathrm{mm}$在该范围内，符合；C选项$15\ \mathrm{mm}$、D选项$20\ \mathrm{mm}$均大于$10.1\ \mathrm{mm}$，不符合。
【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在生活中的应用，核心是掌握成缩小实像时像距与焦距的关系，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜，其成像为倒立、缩小的实像，此时像距$v$满足$f ＜ v ＜ 2f$。将$v=10.1\ \mathrm{mm}$代入该不等式，可得：$f ＜ 10.1\ \mathrm{mm} ＜ 2f$。解此不等式：由$10.1\ \mathrm{mm} ＜ 2f$，得$f ＞ 5.05\ \mathrm{mm}$；由$f ＜ 10.1\ \mathrm{mm}$，得$f ＜ 10.1\ \mathrm{mm}$。因此焦距$f$的范围是$5.05\ \mathrm{mm} ＜ f ＜ 10.1\ \mathrm{mm}$。对比选项：A选项$5\ \mathrm{mm}$小于$5.05\ \mathrm{mm}$，不符合；B选项$10\ \mathrm{mm}$在该范围内，符合；C选项$15\ \mathrm{mm}$、D选项$20\ \mathrm{mm}$均大于$10.1\ \mathrm{mm}$，不符合。
【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在生活中的应用，核心是掌握成缩小实像时像距与焦距的关系，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
8. 小金和小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验，实验装置如图5-3-10所示。
(1)如图5-3-10所示，小金同学调整好器材后，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。
① 该凸透镜的焦距为
② 凸透镜成缩小的实像时，物距
③当物距始终大于凸透镜焦距时，物距减小，像距
(2)如图5-3-10所示，此时光屏上已成清晰的像，小明同学将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，小金提出了两种不同的解决方案。
方案一:仅将光屏向
方案二:仅换用焦距较
(1)如图5-3-10所示，小金同学调整好器材后，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。
① 该凸透镜的焦距为
15
cm。② 凸透镜成缩小的实像时，物距
大于
（选填“大于”“小于”或“等于”）像距；生活中的照相机
（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。③当物距始终大于凸透镜焦距时，物距减小，像距
增大
（选填“增大”“减小”或“不变”）。(2)如图5-3-10所示，此时光屏上已成清晰的像，小明同学将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，小金提出了两种不同的解决方案。
方案一:仅将光屏向
左
（选填“左”或“右”）移动一段距离。方案二:仅换用焦距较
大
（选填“大”或“小”）的凸透镜。答案
(1)①15 ②大于 照相机 ③增大 (2)左 大
解析
【分析】
解决本题需掌握凸透镜成像的核心规律：①当物距等于2倍焦距时，成等大倒立实像，可据此计算焦距；②成缩小实像时物距大于2倍焦距，像距在1~2倍焦距之间，物距大于像距，对应照相机应用；③物距大于焦距时，物距减小则像距增大；④物距变大时像距需变小才能成清晰像，换用焦距更大的凸透镜可增大像距以匹配变化后的物距。
【解析】
(1)① 根据凸透镜成像规律，当物体在2倍焦距处时，成倒立、等大的实像，此时物距等于像距，均为2倍焦距。结合实验隐含数据，当物距u=30cm时成等大实像，故2f=30cm，焦距f=15cm。
② 凸透镜成缩小实像时，物距u＞2f，像距f＜v＜2f，因此物距大于像距；生活中的照相机利用“物距大于2倍焦距时成倒立缩小实像”的原理制成。
③ 当物距始终大于凸透镜焦距时，根据成像规律，物距减小，像距会增大。
(2) 蜡烛向左移动，物距变大，根据成像规律，像距需变小才能成清晰像，故光屏应向左移动；换用焦距更大的凸透镜时，其对光线的会聚能力减弱，像距会变大，可匹配物距变大后的成像需求，因此换用焦距较大的凸透镜。
【答案】(1)①15 ②大于 照相机 ③增大 (2)左 大
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜焦距测量、透镜对光线的作用
【点评】本题围绕“探究凸透镜成像规律”实验展开，考查焦距计算、成像规律应用及透镜焦距对成像的影响，是初中光学基础重点题型，需熟练掌握成像规律核心内容。
【难度系数】0.6
解决本题需掌握凸透镜成像的核心规律：①当物距等于2倍焦距时，成等大倒立实像，可据此计算焦距；②成缩小实像时物距大于2倍焦距，像距在1~2倍焦距之间，物距大于像距，对应照相机应用；③物距大于焦距时，物距减小则像距增大；④物距变大时像距需变小才能成清晰像，换用焦距更大的凸透镜可增大像距以匹配变化后的物距。
【解析】
(1)① 根据凸透镜成像规律，当物体在2倍焦距处时，成倒立、等大的实像，此时物距等于像距，均为2倍焦距。结合实验隐含数据，当物距u=30cm时成等大实像，故2f=30cm，焦距f=15cm。
② 凸透镜成缩小实像时，物距u＞2f，像距f＜v＜2f，因此物距大于像距；生活中的照相机利用“物距大于2倍焦距时成倒立缩小实像”的原理制成。
③ 当物距始终大于凸透镜焦距时，根据成像规律，物距减小，像距会增大。
(2) 蜡烛向左移动，物距变大，根据成像规律，像距需变小才能成清晰像，故光屏应向左移动；换用焦距更大的凸透镜时，其对光线的会聚能力减弱，像距会变大，可匹配物距变大后的成像需求，因此换用焦距较大的凸透镜。
【答案】(1)①15 ②大于 照相机 ③增大 (2)左 大
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜焦距测量、透镜对光线的作用
【点评】本题围绕“探究凸透镜成像规律”实验展开，考查焦距计算、成像规律应用及透镜焦距对成像的影响，是初中光学基础重点题型，需熟练掌握成像规律核心内容。
【难度系数】0.6
