3.3.2 凸造镜成像规律的运用-【拔尖特训】2025-2026学年新教材八年级上册物理（苏科版2024）

拔尖特训·物理（苏科版）八年级上 第2课时 凸透镜 基础进阶 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，某次实 验的成像情况如图所示，小组成员提出“有哪 些方法可以让光屏上的像变大”的问题，经过 讨论后形成两个方案，且最后都达到了目的。 方案一：保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸 透镜向 移动适当的距离；方案二：保 持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏都向 移动。 0m020007000 (第1题) 2.(2024·长春)用凸透镜观察远处的物体，看 到的像是 A.放大的B.等大的C.倒立的D.正立的 3.如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具 座上，将点燃的蜡烛（未画出）放在距焦点6cm 处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像( 6cm1020T3040060708090100 (第3题) A.一定是倒立的 B.一定是正立的 C.一定是放大的 D.一定是缩小的 4.下列关于凸透镜成像特点的说法，错误的是 A.实像都是倒立的，虚像都是正立的 B.缩小的都是实像，放大的都是虚像 C.缩小的像都是倒立的，放大的像可能是正 立的，也可能是倒立的 D.实像和物体分别在凸透镜的两侧，虚像和 物体在凸透镜的同一侧 司素能攀升 5.用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的 46 成像规律的运用 规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具 座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰倒 立、 的实像。若此时将光屏移走，烛 焰通过凸透镜 (能/不能)成实像。 将蜡烛移至光具座上的40cm刻度线处，人 站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个 、放大的“烛焰”。 mpmnponpmpmpntrinmpnfhnumjmpmmpmpntihnpmpumpmpmm 70cm102030405060'7080'90100凡 (第5题) 6.(2024·新疆)在“探究凸透镜成像规律”的实 验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸 透镜的焦距为l0cm,将蜡烛放在距离凸透镜 (5/15)cm的位置时，移动光屏，可 以在光屏上呈现清晰的 (放大/缩 小)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的 像，则选用的凸透镜的焦距最大为 cm。 /0cm102030405060708090100 (第6题) 7.(2024·苏州)在探究凸透镜成像规 律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的 位置如图所示，光屏上恰好成清晰 的像（未画出），该像是倒立、 的实 像，此凸透镜的焦距是 cm。凸透镜 和光屏的位置不动，将蜡烛远离凸透镜，给凸 透镜“戴上”合适的 (凸透/凹透)镜， 可再次获得清晰的像。 /10cm102030405060708090100 (第7题) 8.探究凸透镜成像规律时，开始时烛焰在光屏 上成缩小的像，接着把物距调整为原来的一 半，移动光屏使烛焰在光屏上成像，此时像 ( A.是放大的 B.是缩小的 C.是等大的 D.以上三种均可能 9.探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光 轴由距透镜90.0cm移至距透镜120.0cm 的过程中，发现烛焰在如图所示位置的光屏 上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距 透镜7.0cm处，移动光屏，则屏上得到的像 一定是 ( A.放大的像 光屏 B.等大的像 刻度尺 C.缩小的像 140 150cm D.正立的像 (第9题) 10.如图所示，在凸透镜的主光轴上放一根木 棒，木棒的a端在二倍焦距之外，而b端在 一倍焦距与二倍焦距之间，那么在另一侧所 成的像的情况是 ( ) Aa端变细，b端变粗 B.a端变粗，b端变细 (第10题) C.a、b端均变粗 D.a、b端均变细 11.*探究凸透镜成像规律时，将焦距为10cm 的凸透镜放置在光具座上50cm刻度线处， 如图所示。在蜡烛从10cm刻度线处逐渐 移至45cm刻度线处的过程中，烛焰成像的 变化情况是 6e02000607000 (第11题) A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小D.先变小后变大 12.(2023·益阳)点燃蜡烛，烛焰通过焦距为 20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距 为10cm的凸透镜乙替代凸透镜甲，且保持 烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙 第三章光的折射透镜 所成的像是 A.缩小的实像 B.放大的虚像 C.倒立的虚像 D.正立的实像 舒思维拓展 13.凸透镜成像时，物距、像距v、焦距f满足 十日的数量关系。小花在做“探究凸 透镜成像规律”的实验时发现，保持蜡烛和 光屏之间的距离为45cm不变，只改变凸透 镜的位置，可以在光屏上得到两个清晰的 像，将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移 动l5cm后得到第二个像。她通过分析得 出第一个像与蜡烛相比是 (放大/等 大/缩小)的，第二次成像时物距为 cmo 4.如图，S是凸透镜主光轴上的一个发光点。 SA是发光点发出的一条射向凸透镜的光 线，经凸透镜折射后，折射光线可能是( 一E EC-2F B D (第14题) A.AC B.AB C.AD D.AE 5.(2024·无锡)用焦距为10cm的凸 透镜探究凸透镜成像的规律，将点 燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具 座上如图所示的位置，下列说法中，正确的是 ( 6m0000000001 (第15题) A.只向左移动光屏至适当位置，光屏上能 呈现烛焰缩小的像 B.只向右移动光屏至适当位置，光屏上能 呈现烛焰放大的像 C.只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能 呈现烛焰放大的像 D.只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈 现烛焰等大的像 47称点，即为像点A',连接A'B交平面 镜于点O,沿OB画出反射光线，连接 AO画出入射光线。OB斜射到空气 和水的分界面时，先作出法线，根据折 射光线与人射光线分居法线两侧，折 射角大于人射角，在法线右侧的空气 中作出折射光线的大致方向。 14.如图所示 (第14题) 15.如图所示 空气 水 (第15题) 解析：先过折射点垂直于界面作出法 线，然后根据光的折射规律在法线左 侧的水中作出人射光线。ab光束平 行于主光轴，所以该光束经凹透镜折 射后，其折射光线的反向延长线过凹 透镜左侧的焦点。 三、凸透镜成像的规律 第1课时探究凸透镜成像的 规律 1.正对主光轴没有 2.(1)变小(2)焦距 3.AAC变大解析：由题图可 知，平行于主光轴的光线经凸透镜后， 与主光轴相交于A点，所以A点为焦 点。C为光源S的像，光源S沿平行 于主光轴的方向向透镜移动时（始终 保持u>f),像将远离凸透镜，但由S 发出的平行于主光轴的光线折射后仍 经过焦点A,过光心的光线，其传播方 向仍不变，所以像C将沿AC方向移 动，且像变大。 4.C解析：发现光屏上出现的像只 有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部 分的物距此时正好在光屏上成清晰的 像，而两侧部分的物距大于或小于中 间部分的物距，故应适当扭转凸透镜， 使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到 清晰的像，故C符合题意 5.D解析：烛焰和光屏的中心位于 凸透镜的主光轴上，无论怎样移动光 屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的 像，说明此时物距小于一倍焦距，成正 立、放大的虚像，虚像无法用光屏承 接，从透镜右侧透过透镜向左观察，可 以观察到该像，故A、B、C错误，D 正确： 6.A解析：本题中，烛焰上的某点射 向凸透镜的所有光线经凸透镜折射后 射向人眼，人眼逆着这些折射光线看 过去，就看到了该点在烛焰同侧所成 的虚像。若将一不透明的光屏置于图 中虚线处，则人眼观察到烛焰的像没 有变化 7.(1)刻度尺(2)大大(3)光 屏不能(4)2第2次实验中物 距和像距之和为40cm,小于45cm 解析：(1)测量光源在光屏上所成像 的高度需要用到刻度尺。(2)由表中 数据可知，凸透镜成实像时，随着物距 变小，像距逐渐变大，像的高度也逐渐 变大，即像逐渐变大。(3)移动光源 至物距为6cm时，物距小于凸透镜的 一倍焦距，成虚像，要观察到虚像，人 眼应该从光屏一侧透过凸透镜观察。 因为虚像不是由实际光会聚得到的， 不能呈现在光屏上，所以不能用刻度 尺直接测出像的高度。(4)第2次实 验中物距和像距之和为40cm,小于 45cm,则第2次实验的成像情况不能 探究。 8.4f1.5f解析：凸透镜成实像 20 时，满足u>f,由图乙可知，随着物距 增大，物像间距L先减小后增大，当 物距为2f时，物像间距最小为4f,因 此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应 满足L≥4f:由图乙知，当u=1.5f 时，L=4.5f,0=L一u=4.5f 1.5f=3f,此时放大率n=AB AB v 3f u1.5f =2,由光路的可逆性可知， 当u'=3f、0'=1.5f时，放大率n'= A'B_=1.5f=0.5,因此当n AB u'3f 由2变为0.5时，物距u由1.5f变为 3f,则凸透镜移动的距离为1.5f。 9.D解析：从A点射出的光线中有 一条平行于主光轴的光线，经凸透镜 折射后过焦点。还有一条过光心不改 变方向的光线，两条折射光线会聚成 像点A'。同理B点射出的光线中有 一条平行于主光轴的光线，经凸透镜 折射后过焦点。还有一条过光心不改 变方向的光线，两条折射光线会聚成 像点B。连接A'B就是AB的像。 B A (第9题) 第2课时凸透镜成像规律的运用 1.左右 2.C3.C4.B 5.放大能正立解析：凸透镜的 焦距为10cm,在如题图所示的位置 时，物距为15cm,物距处于一倍焦距 和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规 律，光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实 像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸 透镜依然能够成像，成像特点由物距 大小决定，与有无光屏无关。将蜡烛 移至光具座上的40cm刻度线处，此 时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成 像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚 像，不能呈现在光屏上，虚像与蜡烛在 同一侧，所以人应该站在光屏一侧，通 过凸透镜观察虚像， 6.15放大25解析：凸透镜的焦 距为10cm,物距大于焦距时能在光 屏上成清晰的像，故将蜡烛放在距离 凸透镜15cm处，物距大于一倍焦距 且小于二倍焦距，光屏上能成倒立、放 大的实像；光具座总长为100cm,光 屏上能呈现清晰的等大的像，物距等 于像距，它们最大等于50cm,即2f 50cm,故焦距f=25cm。 7.等大15.0凹透解析：由题图 可知u=v=2f=30.0cm,此时成倒 立、等大的实像，所以该凸透镜的焦距 f=15.0cm;成实像时，物远像近像 变小，若将蜡烛远离凸透镜，则像靠近 凸透镜，不移动光屏的位置，要让像成 在光屏上，则需要使用对光具有发散 作用的凹透镜。 8.D解析：探究凸透镜成像规律时， 开始时烛焰在光屏上成缩小的像，此 时物距大于二倍焦距，则物距可以为 6f、4f、3f。当物距变为原来的一半 时，对应的物距分别为3f、2f、1.5f, 对应的成像特点分别是倒立、缩小的 实像：倒立、等大的实像：倒立、放大的 实像。由此可知，光屏上的像可能是 放大的，可能是缩小的，也可能是等大 的，故D正确。 9.A解析：蜡烛由距透镜90.0cm 移至距透镜120.0cm的过程中，像的 位置几乎没变且比较清晰，说明物距 远大于焦距，像距近似等于焦距，即焦 距约为5.0cm。当物距为7.0cm时， 物距大于一倍焦距、小于二倍焦距，蜡 烛通过凸透镜成倒立、放大的实像。 10.A解析：根据凸透镜成像规律可 知：当物体在一倍焦距与二倍焦距之 间时，所成的像是倒立、放大的实像： 当物体在二倍焦距之外时，所成的像 是倒立、缩小的实像。因a端位于二 倍焦距之外，故所成的像是倒立、缩小 的。而b端位于一倍焦距与二倍焦距 之间，故所成的像是倒立、放大的。所 以木棒所成的像的情况是a端变细， b端变粗。 11.C解析：依据凸透镜成实像时 “物近像远像变大”的规律可知，当蜡 烛从10cm刻度线处移到40cm刻度 线处时，烛焰的像逐渐变大：当蜡烛在 焦距以内时成虚像，依据凸透镜成虚 像时“物近像近像变小”的规律可知， 蜡烛越靠近凸透镜，成的虚像越小，故 C项正确 一方法归纳 凸透镜成像的动态规律 (1)成实像时，物近像远像变 大：物远像近像变小。(2)成虚像 时，物近像近像变小：物远像远像 变大。(3)无论物体通过凸透镜成 实像还是虚像，物体越靠近焦点， 所成的像越大，像距也越大。 12.A解析：点燃蜡烛，烛焰通过焦 距为20cm的凸透镜甲成缩小的像， 说明物距大于二倍焦距：现用焦距为 10cm的凸透镜乙替代凸透镜甲，且 保持烛焰和透镜的位置不变，物距仍 大于二倍焦距，烛焰通过凸透镜乙所 成的像是倒立缩小的实像，A符合题 意，B,C、D不符合题意。 13.缩小15解析：在凸透镜成像 实验中，物距u、像距、焦距∫满足 名+日7，由题知十=5cm… 所以第一次成像时，物距为u,像距 0=45cm一u,第二次成像时，物距 u'=w-15cm,像距'=45cm (u-15cm)=60cm-u,则1+ 1 45 cm-u f'u-15 cm 60cm:两式联立，解得u 21 30 cm,f=10 cm,v=45 cm-30 cm= 15cm。将凸透镜从成第一个像的位 置向蜡烛移动15cm得到第二个像， 这说明第一次成像比第二次成像时的 物距大，物距大于像距，成的像是缩小 的实像。根据光路可逆知第二次成像 时物距为15cm。 14.B解析：发光点S在一倍焦距和 二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律 可知，光线SA经凸透镜折射后，S的 成像位置应在二倍焦距之外，故AB 可能是折射光线。 15.D解析：由题意可知，凸透镜的 焦距f=10cm,由题图可知，此时物 距u=45.0cm-35.0cm=10.0cm ∫，蜡烛正好放置在焦点上，根据凸透 镜成像规律可知，此时不成像，无论怎 样移动光屏，光屏上都不能呈现烛焰 的像，故A、B错误：只向右移动蜡烛 至适当位置，此时u<f,成正立、放大 的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故C 错误；由题图可知，此时蜡烛和光屏之 间的距离L=75.0cm一35.0cm 40.0cm=4f,只移动凸透镜至u =2∫处时，光屏上能呈现烛焰等大 的像，故D正确。 四、透镜的应用 第1课时照相机和眼球 视力的缺陷与矫正 1.凸透倒立 一方法归纳 眼球与普通照相机的比较 眼睛的成像原理与照相机相 同，都是利用凸透镜能成倒立、缩 小的实像来工作的，但成像调节方 法与照相机不同，普通照相机镜头 的焦距是不变的，靠改变像距的大 小使远近不同的景物的像成在底 片上：眼睛的像距几乎是不变的， 靠改变晶状体的焦距使远近物体 成像在视网膜上。