5.3凸透镜成像的规律 练习--2025-2026学年物理人教版（2024）八年级上册

5.3凸透镜成像的规律 练习 一、单选题 1．如图所示，F为凸透镜的焦点，P到凸透镜的距离为2倍焦距。把一只点燃的蜡烛放在如图所示的位置，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像是（　　） A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、放大的实像 D．正立、放大的虚像 2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上刚好成一清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．此像为倒立、放大的实像 B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会下移 C．此凸透镜的焦距为10cm D．仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜，光屏上不能呈现清晰的像 3．物体放在透镜前某一位置时，在透镜的另一侧离透镜10cm处的光屏上成倒立缩小的像，当物体移至透镜前20cm处时，所成的像是（　　） A．正立放大的实像 B．正立等大的实像 C．倒立缩小的实像 D．倒立放大的实像 4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，一同学记录并绘制了物距u和像距v间的关系图像，依据图判断合理的是（　　） A．焦距是20cm B．u＝15cm时，成放大的虚像 C．u＝25cm时，成缩小的实像 D．物距u增大时，像距v也增大 5．小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表所示。下列说法中（　　）    实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 ①该凸透镜的焦距为20cm ②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同 ③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大 ④当时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②正确 D．只有②③④正确 6．凸透镜的焦距为8cm，若把一点燃的蜡烛放置于镜前15cm的主光轴上，则在透镜另一侧移动光屏，可以得到（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像 7．在学习了“凸透镜成像规律”的内容后，小丽用凸透镜先贴着a图然后逐渐远离，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的像。下列说法正确的是（　　）    A．观察丙图时，图片到凸透镜的距离一定小于焦距 B．照相机是利用丁图的成像原理 C．甲是放大镜的成像原理 D．看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙 8．如图所示，小明通过焦距为15cm的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是（　　）    A．通过凸透镜观察到的像是实像 B．邮票到凸透镜的距离等于15cm C．邮票到凸透镜的距离小于15cm D．邮票到凸透镜的距离大于30cm 二、多选题 9．小明用自制的“水凸透镜”来探究凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　） A．将光屏靠近“水透镜” B．将光屏远离“水透镜” C．对“水透镜”注水 D．对“水透镜”抽水 10．如图所示，小丽和小明相距2m，通过同一块焦距为15cm的凸透镜观看对方，小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，则下列说法中正确的是（　　） A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B．若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像有可能变大 C．小丽从透镜中看不到小明的像 D．小丽从透镜中看到小明倒立缩小的像 11．校徽的大小与形状如图所示，不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有哪些（　　） A． B． C． D． E． 12．小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验∶①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则（  ） A．实验②中，烛焰在光屏上成缩小的像 B．实验②中，像到透镜的距离一定大于15cm C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大 D．若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10cm 三、填空题 13．在电影院偷拍是制作盗版电影惯用的方法．为此，科学家发明了一种反盗版电影的装置，将装置安装在银幕后面，其发出的红外线通过银幕上的小孔射向观众席上的偷拍摄像机，在感光底片上成倒立、 的 像，从而形成干扰亮点．此装置的使用 （填“不会”或“会”）影响观众的观看． 14．放大镜是生活中常见的凸透镜： (1)成虚像时，物距和像距的大小关系为： ． (2)成虚像时，物距越大，像距越大，像 ． (3)物体在物距时，成虚像，物体在物距时，成实像，请比较，的大小关系并说明理由： ． 15．如图所示是人脸识别系统，其摄像头的镜头相当于一个凸透镜。“刷脸”时要使人像变大，人应 摄像头，且脸部到摄像头的距离应 （选填“小于”“等于”或“大于”）凸透镜的两倍焦距，其成像原理与生活中的 （选填“照相机”或“放大镜”）相同。 16．小明同学采用如题图甲所示装置，在光屏上得到一个很小、很亮的光斑，该凸透镜的焦距为 cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按题图乙所示安装到光具座上，在光屏上可观察到清晰倒立 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像。保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜到 cm位置时，光屏上又能得到一个的蜡烛的像。    四、作图题 17．如图所示，请：①画出图中由发光点S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线； ②确定发光点S的像点并在图中用标出来。 五、简答题 18．找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔（如图）。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你会看到什么现象？实际做一做，验证你的猜想。与前面用凸透镜所做的实验相比，这两个实验有什么共同之处？有什么不同？ 19．小强同学在探究凸透镜成像规律的实验中发现，物体到凸透镜的距离小于焦距时，能成放大虚像，他突然想到平面镜成的也是虚像．你能帮他比较一下，这两种虚像有什么相同之处和不同之处吗？ 六、计算题 20．如图在遮光板上挖去一直径为 d1的洞，恰好可装入一薄透镜，光屏距遮光板长度为 d，若在光屏上所呈像的直径为 d2，求透镜的焦距。 （提示：如果两个三角形三个角对应相等，则他们为相似三角形，本题可以利用相似三角形对应边成比例来作答） 七、实验题 21．小军爱动手、爱思考，以下是他做的一些实验。    （1）小军在探究“某固体熔化时温度的变化规律”实验中，绘制了该固体熔化时温度随时间变化的图像，如图甲所示。请根据图像回答问题： ①该固体是晶体还是非晶体？ 。 ②该固体熔化过程大约持续了 min。 （2）小军用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图乙所示，烛焰在光屏上（图中光屏未画出）成清晰的倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。该成像规律在生活中的应用非常广泛。下列选项中属于该成像规律应用的有 （填写番号）。①照相机②投影仪③显微镜物镜④望远镜物镜 22．小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑的，她对此透镜进行了探究。    （1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是 （选填“凸”或“凹”）透镜； （2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向 ；    （3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在下表中，则该透镜的焦距为 。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。 实验序号 物距 像距 像的性质 1 30 15 倒立、缩小的像 2 20 20 倒立、等大的像 3 15 30 倒立、放大的像 （4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上，若盒子高度h为，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为 ，屏幕上所成的图像形状是 。（选填“  ”、“  ”或“  ”） 23．在“探究凸透镜成像规律的实验”中： （1）如图甲所示，是小贾同学确定焦距时所做的实验，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm； （2）如图乙所示，小贾同学保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到清晰的烛焰像。此时取下光屏，从原光屏处透过透镜看蜡烛，看到的是烛焰 的像（选填“正立”或“倒立”）； （3）在图乙中保持蜡烛的位置不安，把凸透镜向右移到刻度为30cm处，适当调节光屏（光具座足够长），光屏上能成一个 的像；此时保持凸透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏对调，光屏上又能成一个 的像（两空均选填“放大”、“缩小”或“等大”）； （4）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像移动屏顶端，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调整； （5）小贾同学在调整凸透镜时，手上的墨水涂在了透镜中央，形成了一个黑色指纹，则此时在光屏上看到蜡烛的像 。 A．像变暗且正中间出现黑斑 B．像亮度不变中间出现指纹的影像 C．像变暗形状不受影响 《5.3凸透镜成像的规律 练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C C B A D C BC ABC 题号 11 12 答案 AD BD 1．A 【详解】由图可知，此蜡烛处于一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立放大实像，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．D 【详解】AC．根据图可知，此时u=v，则物距和像距都等于二倍焦距，成倒立、等大的实像，因为 u=v=2f=40.0cm 所以焦距为20.0cm，故AC错误； B．蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛烛焰下移，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，光屏上的像会上移，故B错误； D．仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜，凸透镜的焦距减小，会聚能力变强，在物距不变时，像距会变小，则光屏上不能呈现清晰的像，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】蜡烛位于凸透镜前，调节好透镜和光屏位置后，在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上呈现缩小、倒立的像，说明此时像距大于二倍焦距而小于一倍焦距，即 2f>10cm>f 所以凸透镜的焦距 5cm<f<10cm 把蜡烛移到距透镜20cm处时，u>2f，光屏上呈现倒立、缩小的实像。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．当物距等于二倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像，此时像距等于物距，都等于二倍焦距；分析图像可知，u＝20cm时，v＝20cm，所以2f＝20cm，则焦距f为10cm，故A错误，不符合题意； B．由图知f＝10cm，当u＝15cm时，在光屏上能得到一个倒立、放大的实像，故B错误，不符合题意； C．由图知f＝10cm，当u＝25cm时，在光屏上能得到一个倒立、缩小的实像，故C正确，符合题意； D．当物距大于焦距时，凸透镜成实像，此时物距增大，像距减小，像变小，故D错误，不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】①凸透镜成像中，物距等于像距时，物与像为2f位置，由表格中数据得 则 故①不符合题意； ②第1次实验中物距大于像距，此时成的像是倒立缩小的实像，成像规律与照相机成像原理相同，故②符合题意； ③从第1次实验到第5次实验，像距越来远大，成在光屏上的像越来越大，故③符合题意； ④当 时，在移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的清晰实像，故④不符合题意， 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】把一点燃的蜡烛放置于镜前15cm的主光轴上，即物距为15cm，物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。 故选A。 7．D 【详解】A．观察丙图时，可以看到，这是一个倒立的像，根据凸透镜的成像规律，成倒立的像，物距都是大于一倍焦距，所以图片到凸透镜的距离一定不是小于焦距，故A错误； B．从丁图可以看到，这是一个倒立、放大的实像，照相机是成倒立、缩小的实像，所以照相机不是利用丁图的成像原理，故B错误； C．从甲图可以看到，这是一个倒立的像，而放大镜是成正立的像，所以甲不是放大镜的成像原理，故C错误； D．由题意可知，小丽用凸透镜先贴着a图然后逐渐远离，a图与凸透镜的距离从零开始增大，先是在一倍焦距内，成正立、放大的虚像，那应该是图乙，后来是在一倍焦距到两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，应该是图丁，再接下来，物距越大，像距越小，像变小，插图远离凸透镜时，应先看到图甲，再看到图丙，综上所述，看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故A错误， B．邮票到凸透镜的距离即是物距，因为焦距等于15cm，当物距等于焦距时，经凸透镜折射后成平行光射出，所以不成像，故B错误； C．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，即是邮票到凸透镜的距离小于15cm，故C正确； D．如果邮票到凸透镜的距离大于30cm，即是物距大于二倍焦距，应在光屏上成缩小、倒立的实像，故D错误。 故选C。 9．BC 【详解】当他把自己的近视眼镜给水凸透镜“戴上”时，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，即清晰的像在光屏右方，像变得模糊； AB．此时像成在光屏的右方，所以应该把光屏右移，即远离凸透镜，故A不符合题意，B符合题意； C．若对“水透镜”注水，使其变厚、凸透镜对光线的会聚能力增强，使像成在原来像的前方，能在光屏上重新得到清晰的像，故C符合题意； D．将蜡烛靠近“水透镜”，所成的像远离凸透镜，清晰的像在光屏的后方，不能在光屏上重新得到清晰的像，当将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”像更不清晰，故D不符合题意。 故选BC。 10．ABC 【详解】A．小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，说明小丽的眼睛通过凸透镜成的是虚像，由凸透镜成像的规律可知，小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，故A正确； B．凸透镜成虚像时，物距增大，像距也增大，像会变大，小丽的手将透镜水平向右移动一定距离，若此时小丽与凸透镜的距离仍在一倍焦距以内，则小明看到小丽正立的像会变大。若移动的距离超过了一倍焦距，则看到的像变成倒立的实像。故B正确； CD．小明距离凸透镜距离大于二倍焦距，小明通过透镜成的像在透镜左侧一倍焦距到二倍焦距之间，而小丽眼睛在一倍焦距内，所以小丽从透镜中看不到小明的像，故C正确，D错误。 故选ABC。 11．AD 【详解】因为玻璃瓶只在水平方向上相当于一个凸透镜，所以所成像在竖直方向上没有变化；由凸透镜成像的规律知，当校徽在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像，如图A；当校徽在二倍焦距以外时，在水平方向得到倒立、缩小的实像，如图D；B成的像是正立、放大的像，但像应该在水平方向上放大，不能在竖直方向上放大；用玻璃瓶成的像应该在水平方向上倒立，而C成的像是在竖直方向上倒立；E成的像是正立、缩小的，不符合凸透镜成像的规律；故BCE不符合题意，AD符合题意。 故选AD。 12．BD 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为 f=60.0cm - 50.0cm = 10.0cm A．图乙中，物距为 u=50cm-35cm=15cm 当f＜u＜2f时，成倒立放大的实像，即图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故A错误； B．由凸透镜成像规律可知，当f＜u＜2f时，像距大于二倍焦距，即 v>2f=2×10cm=20cm>15cm 故B正确； C．因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C错误； D．凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像，即 u<f=10cm 故D正确。 故选BD。 13． 缩小 实 不会 【详解】装置安装在银幕后面时，装置到偷拍的摄像机的距离较远，会大于凸透镜的2倍焦距，故此时它成的像是倒立、缩小的实像；此像形成的干扰亮点，会影响观众的观看． 14．(1)物距小于像距 (2)越大 (3)根据凸透镜成像规律知，物距小于凸透镜的一倍焦距时，成正立放大的虚像；物距大于凸透镜的一倍焦距时，成倒立的实像；物体在物距时，成虚像，物体在物距时，成实像，所以物距小于物距 【解析】略 15． 靠近 大于 照相机 【详解】[1][2][3]“刷脸”时摄像头的工作原理和照相机相同，利用物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像的原理，所以“刷脸”时面部应位于摄像头的两倍焦距之外；要使像变大，像距变大，物距变小，人应靠近摄像头。 16． 10.0 缩小 35.0 【详解】[1][2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，这个点就是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离叫焦距；由题图甲可得凸透镜的焦距为 由题图乙得，此时物距 由凸透镜成像原理可知，在光屏上可观察到倒立、缩小的实像。 [3]根据凸透镜折射时光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不动，只需将像距与物距对调，即移动凸透镜到35.0cm位置，光屏上又能得到一个的蜡烛的像。 17． 【详解】根据凸透镜成像规律，物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点、过凸透镜光心的光线传播方向不改变，据此画出两条折射光线；再将两条折射光线反向延长，反向延长线的交点即为发光点S的像点S′，如下图 18．详见解析 【详解】玻璃瓶相当于一个柱面透镜。当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，透过透镜会看到铅笔逐渐变长，到达某一位置时，铅笔尖忽然改变方向。两个实验的相同之处是：当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，铅笔都逐渐变长，到达某一位置时，铅笔尖都会改变方向；不同之处是：利用凸透镜做实验时，铅笔在纵向和横向上大小都发生变化，而用圆柱形的玻璃瓶做实验时，只是在横向上大小发生变化。 19．见解析 【详解】凸透镜的距离小于焦距时，能成放大虚像，平面镜成的也是虚像，它们的相同之处和不同之处分别为：相同之处：①成的虚像都是正立的；②成的虚像都不能用光屏承接到；③成的虚像都是实际光线的反向延长线相交而成的。不同之处：①凸透镜成的虚像是放大的、平面镜成的虚像是等大的；②凸透镜成虚像是由于光的折射形成的，平面镜成虚像是由于光的反射形成的；③凸透镜成的虚像与物在镜的同侧，平面镜成的虚像与物在镜的两侧。 20． 【详解】解：由题意可知，透镜为凸透镜，光屏上成实像，设凸透镜焦距为f，凸透镜的焦点应位于光屏左侧，光路如图。 由于 根据相似三角形知识可知 则凸透镜的焦距 答∶凸透镜的焦距为。 21． 晶体 4 放大 ②③ 【详解】（1）①[1]由图像可知，此固体从20℃加热2min，温度达到48℃，虽然继续吸收热量，但温度不再升高，直到6min左右温度继续升高，也就是2min-6min时间内吸收热量，温度不变，所以该固体是晶体。 ②[2]由图像可知，该晶体2min-6min时间内吸收热量，温度不变，则此过程内熔化，可知熔化的时间为4min。 （2）[3][4]由图乙可知，蜡烛到凸透镜的距离为17cm，而凸透镜的焦距为10cm，可知物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；生活中利用该原理的投影仪、显微镜物镜。 故选②③。 22． 凸    10 左 10cm<l<20    【详解】（1）[1]由图甲可知，“实验”二字被放大了，透镜起放大作用，是放大镜，说明该透镜是凸透镜。 （2）[2]从折射点作法线，光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，如图所示：    （3）[3]由表中数据可知，第2次实验中物距和像距相等，成倒立等大的实像，此时 u=v=2f=20cm 凸透镜焦距 f=10cm [4]由表中数据可知，物距是15cm，像距是30cm，图丙中，光屏到透镜的距离是30cm，如果“F”光源在25cm刻度处，光屏上成清晰的像，但是“F”光源在23cm刻度处，物距增大，像距减小，才能成清晰的像，所以光屏应适当向左移动，才能在光屏上得到清晰的像。 （4）[5]A点为光源的位置，根据平面镜成像的特点作出A点的像点A′点，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以A′点到透镜距离大于10cm小于20cm，盒子长度l的范围为 10cm<l<20cm [6]根据平面镜成像的特点可知“F”光源在平面镜成的像形状是“”，经过凸透镜后成像的形状是“  ”。 23． 15 不能 正立 放大 缩小 下 C 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以该凸透镜的焦距 （2）[2][3]由图乙可知，此时的物距 烛焰在凸透镜1倍焦距以内，成正立放大的虚像，光屏不能承接虚像。 （3）[4]在图乙中保持蜡烛的位置不安，把凸透镜向右移到刻度为30cm处，此时物距 这时，f<u<2f，成倒立放大实像。 [5]此时保持凸透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏对调，由于光路是可逆的，此时的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立缩小的实像。 （4）[6]蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据光线过光心不改变方向，凸透镜可向下移动，或光屏向上移动，蜡烛向上移动。 （5）[7]当透镜上粘上黑色指纹时，还有另外的部分光线，经凸透镜汇聚成像，像的大小和形状不发生改变，但由于透过透镜的光线减小，所以像会变暗，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $$