1. 如图3-5-1所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，所用凸透镜的焦距为10 cm。
（1）对于图示装置，应再适当向下调节的高度，目的是；接着，调节光屏位置直到观察到烛焰的清晰像，这时的像是、的。
（2）若将蜡烛向左移动一些，则应将光屏适当向（左/右）移动才能再次观察到清晰的像，这时的像会比原来（大/小）些。
（3）若要使烛焰的像与烛焰大小相等，则应将蜡烛调节到cm刻度处，并将光屏调节到cm刻度处。

1. (1) 凸透镜 使像成在光屏中央 倒立 放大 (2) 左 小 (3) 30 70

【分析】
本题是探究凸透镜成像规律的实验题，需先明确实验操作要求（调节元件高度使像成在光屏中央），再结合凸透镜成像规律，根据物距与焦距的关系分析像的性质、像距变化等问题。
【解析】
（1）实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，确保像成在光屏中央。观察图示，凸透镜位置偏高，应向下调节凸透镜的高度。此时物距$u=50\mathrm{cm}-35\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$，已知焦距$f=10\mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。
（2）蜡烛向左移动，物距增大，根据“物远像近像变小”的规律，像距会减小，因此光屏应向左移动，且像会比原来小。
（3）要使像与烛焰大小相等，需满足$u=2f=2×10\mathrm{cm}=20\mathrm{cm}$，所以蜡烛应在凸透镜左侧20cm处，即$50\mathrm{cm}-20\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$刻度处；此时像距$v=2f=20\mathrm{cm}$，光屏应在凸透镜右侧20cm处，即$50\mathrm{cm}+20\mathrm{cm}=70\mathrm{cm}$刻度处。
【答案】
(1) 凸透镜；使像成在光屏中央；倒立；放大
(2) 左；小
(3) 30；70
【知识点】
凸透镜成像规律；实验器材调节
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的操作要点及成像规律的应用，属于基础实验题，需牢记物距与像的性质、像距的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5

2. 通过实验,可以得出关于凸透镜成像的一些结论,具体如下:
(1) 当物距$u$大于二倍焦距时,成、的像,像距$v$与焦距$f$的关系是。
(2) 当物距$u$等于二倍焦距时,成、的像,像距$v$与焦距$f$的关系是。
(3) 当物距$u$大于一倍焦距,小于二倍焦距时,成、的像,像距$v$与焦距$f$的关系是。
(4) 当物距$u$小于一倍焦距时,成、的像,像和物在凸透镜的(同/异)侧。

2. (1) 倒立 缩小 实 $f＜v＜2f$ (2) 倒立 等大 实 $v=2f$ (3) 倒立 放大 实 $v＞2f$ (4) 正立 放大 虚 同

【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路是：先明确凸透镜成像的四个关键物距区间（u＞2f、u=2f、f＜u＜2f、u＜f），再对应每个区间，准确识记像的正倒、大小、虚实特点，以及像距v与焦距f的关系，同时注意u＜f时像和物的位置关系，逐一对应填空即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
(1) 当物距u大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距满足$f＜v＜2f$；
(2) 当物距u等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，像距满足$v=2f$；
(3) 当物距u大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，像距满足$v＞2f$；
(4) 当物距u小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，像和物在凸透镜的同侧。
【答案】
(1) 倒立 缩小 实 $f＜v＜2f$
(2) 倒立 等大 实 $v=2f$
(3) 倒立 放大 实 $v＞2f$
(4) 正立 放大 虚 同
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题为光学基础题，直接考察凸透镜成像的基本规律，属于初中物理核心基础知识点，要求学生准确识记各物距区间对应的像的性质和像距关系，难度较低，是学生必须掌握的内容。
【难度系数】
0.8

3. 根据凸透镜成像的规律填写下表。
| 物距$u$ | 像距$v$ | μlticolumn{3}{c}{像的性质} |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| | | 正立/倒立 | 放大/缩小 | 实像/虚像 |
| 一倍焦距以内（$u ＜ f$） | | | | |
| 一倍焦距和二倍焦距之间（$f ＜ u ＜ 2f$） | | | | |
| 大于二倍焦距（$u ＞ 2f$） | | | | |

3.
| 物距u | 像距v | 像的性质 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| | | 正立/倒立 | 放大/缩小 | 实像/虚像 |
| 一倍焦距以内（$u ＜ f$） | — | 正立 | 放大 | 虚像 |
| 一倍焦距和二倍焦距之间（$f ＜ u ＜ 2f$） | $v＞2f$ | 倒立 | 放大 | 实像 |
| 大于二倍焦距（$u ＞ 2f$） | $f＜v＜2f$ | 倒立 | 缩小 | 实像 |

【分析】
要填写凸透镜成像的表格，需牢记凸透镜成像的三条核心规律：①当物距u小于一倍焦距f时，成正立、放大的虚像，对应像距在表格中用“—”表示；②当物距u在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距；③当物距u大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间。根据这三条规律，对应表格的物距区间逐一填写即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 物距$u＜f$时，无对应实像的像距（表格中填“—”），像的性质为正立、放大、虚像；
2. 物距$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，像的性质为倒立、放大、实像；
3. 物距$u＞2f$时，像距$f＜v＜2f$，像的性质为倒立、缩小、实像。
【答案】
3.
| 物距$u$ | 像距$v$ | 像的性质 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| | | 正立/倒立 | 放大/缩小 | 实像/虚像 |
| 一倍焦距以内（$u ＜ f$） | — | 正立 | 放大 | 虚像 |
| 一倍焦距和二倍焦距之间（$f ＜ u ＜ 2f$） | $v＞2f$ | 倒立 | 放大 | 实像 |
| 大于二倍焦距（$u ＞ 2f$） | $f＜v＜2f$ | 倒立 | 缩小 | 实像 |
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查初中光学中凸透镜成像的基础规律，属于识记类核心知识点，要求学生准确记忆不同物距对应的像距和像的性质，难度较低，是光学部分的基础内容。
【难度系数】
0.5

4. 由凸透镜成像的规律可知：凸透镜焦点的位置是成像和像的分界点；距凸透镜为二倍焦距的位置是成像和像的分界点。

4. 实 虚 放大 缩小

【分析】首先回忆凸透镜成像规律：物距与焦距的关系决定像的性质，当物距大于焦距（u＞f）时成实像，物距小于焦距（u＜f）时成虚像，因此焦点（u=f）是实像和虚像的分界点；再看二倍焦距处，物距大于二倍焦距（u＞2f）时成缩小的实像，物距在一倍焦距与二倍焦距之间（f＜u＜2f）时成放大的实像，因此二倍焦距处是放大实像和缩小实像的分界点，据此即可完成填空。
【解析】根据凸透镜成像规律：当物距u＞f时，成倒立的实像；当u＜f时，成正立的虚像，故焦点是实像与虚像的分界点；当物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，故二倍焦距处是放大实像与缩小实像的分界点。
【答案】实 虚 放大 缩小
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像的基础规律，属于光学概念识记类题目，需准确记忆物距与像的性质的对应关系，难度较低。
【难度系数】0.2

5. 在探究凸透镜成像的规律时，若将蜡烛从远离透镜的地方向接近透镜焦点的地方移动，则所成的像将向（靠近/远离）凸透镜的方向移动，同时像的大小（变大/变小/不变）。

5. 远离 变大

【分析】首先明确凸透镜成像的规律：当物体位于凸透镜一倍焦距以外时，成实像，此时物距、像距和像的大小满足“物近像远像变大”的关系。题目中蜡烛从远离透镜处向接近透镜焦点移动，说明物距（蜡烛到凸透镜的距离）在减小，且仍满足物距大于一倍焦距（接近焦点时物距仍大于f），结合规律即可判断像的变化。
【解析】根据凸透镜成像规律：当物距$u＞f$时，凸透镜成实像，物距减小，像距增大，像变大。本题中，蜡烛从远离透镜处向接近焦点处移动，物距减小（仍满足$u＞f$），因此像距增大，即像向远离凸透镜的方向移动，同时像的大小变大。
【答案】远离 变大
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是牢记实像的“物近像远像变大”规律，属于光学基础题，难度较低。
【难度系数】0.8