4.2探究：凸透镜成像的规律随堂练习 ----2025-2026学年沪科版物理八年级上学期

4.2探究：凸透镜成像的规律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图,手机扫描二维码,相当于绘二码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是 A．物体上的二维码是光源 B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C．要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜 D．影像传感器上成的是正立的实像 2．购物支付已进入“刷脸”时代。如图所示，消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜)，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（     ） A．光经过摄像头成像利用的是光的反射 B．该摄像头的成像原理与投影仪相同 C．“刷脸”时，如果显示屏上的像不完整无法交易，则需要人适当远离摄像头 D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 3．如图是用带抽屉的纸盒和光学元件自制的简易投影仪，将手机放入抽屉中，通过推拉抽屉，能将手机上的画面放大投影到白墙上。符合成像条件的光学元件是（    ） A．凸面镜 B．凹透镜 C．凸透镜 D．平面镜 4．把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后，看到的情景如图甲和乙所示。下列说法正确的是（　　） A．此时的玻璃杯相当于凹透镜 B．图甲下方的箭头是实像 C．箭头离玻璃杯较远的是图乙 D．图乙的成像原理与投影仪类似 5．小刘用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，蜡烛在光屏上所成的像是（　　） A．倒立、等大的实像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 6．如图所示，小明在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，他将泥娃逐渐远离水杯，在该过程中，透过水杯观察，他看到的小泥娃像（　　） A．一直变瘦 B．变高 C．先变高后变矮 D．先变胖后变瘦 7．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，如图所示，光屏接收到一个清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像为倒立缩小的实像 B．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，也应该将光屏远离凸透镜 C．保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜向右移5cm，可以在光屏上得到清晰等大的实像 D．若用焦距为10cm的凸透镜替换原来的凸透镜进行实验，保持光屏不动，为了使光屏上重新出现清晰的像，可以让蜡烛向靠近凸透镜的方向移动一定距离 8．小文在家中做凸透镜成像实验，把点燃的蜡烛正对凸透镜时，墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．墙上烛焰的像是虚像 B．墙上烛焰的像是由光沿直线传播形成的 C．烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间 D．若蜡烛远离墙面，且将透镜适当靠近墙面，则烛焰的像会变小 9．通过凸透镜观察到一个放大的像，则物体应放在（　　） A．1倍焦距和2倍焦距之间 B．1倍焦距之内 C．2倍焦距之外 D．2倍焦距处 10．如图所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，若用此凸透镜成像，则当物体距透镜0.3m时，移动光屏，可在光屏看到（　　） A．倒立、放大的实像 B．倒立、等大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．不成像 二、填空题 11．手机是我们日常生活中的重要通讯工具，也可以用它拍照，记录我们的生活。手机的镜头是一个 透镜，用它拍远处的景物时，所成的是一个倒立缩小的 像。 12．用镜头焦距为10cm的照相机拍摄蝴蝶标本，蝴蝶标本与照相机镜头的距离应为 。 13．如图甲所示是我区公共场所装在高处宣传投影灯照在地面上出现的图案，其内部结构如图乙所示。从不同方向都能看到地面上的图案是因为发生了 反射；地面上看到的是放大的 （选填“实”或“虚”）像；为了使地面上的像变大，应 （选填“增大”或“减小”）镜头到图片的距离。 14．购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，即可迅速完成交易，摄像头的成像特点与 （选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）相同；“刷脸”时，面部应位于距摄像头 （选填“二倍焦距之外”“一倍焦距和二倍焦距之外之间”或“一倍焦距之内”）。 15．照相机底片上的“景物”是 ，穿衣镜中看到的“人”是 ，放大镜中看到的“字”是 （选填“实像”或“虚像”）。 16．智能手机扫码功能可快速获取信息，手机摄像头相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）；二维码通过摄像头在手机中所成的是 （选填“实”或“虚”）像。图乙，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上可观察到倒立 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，生活中的应用是 （选填“投影仪”或“照相机”）。 17．假期到了，小明带着单反相机（镜头可以前后伸缩），在河滨公园同一地点，通过调节相机镜头如图A、B、C所示，拍了三张照片 （选填“大于”“小于”或“等于”）相机的二倍焦距；照片 （选填“甲”“乙”或“丙”）是用A拍摄的。 18．小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图所示的a 、b 、c 、d 四点，并分别调整光屏的位置，当蜡烛位于 点时，屏上出现放大的像；当蜡烛位于 点时，屏上出现缩小的像；当蜡烛位于 点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像。 19．如图甲所示，“F”字形发光物经透镜L恰好在毛玻璃光屏M上成一清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）实像，生活中 （选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”）与之成像特点相同。观察者分别处于A和B处，他在A处看到屏幕上的像的形状为 （根据图乙情况，选择正确的图形序号）。 20．(1)一束红光从AO射向三棱镜，如图所示。 ①中画出光在三棱镜左表面的反射光，并标出反射角的大小 ； ②在图中画出光进入三棱镜和在三棱镜右表面的大致的折射光线 ； ③若分别把四种不同颜色的光，都沿AO射向三棱镜，光从三棱镜射出后颜色不变，则符合上述要求的入射光有 （选填：“白光”、“绿光”“红光”或“蓝光”）； (2)如图所示为某光学仪器内部部分光路图。物镜是凸透镜，O为光心，F为物镜焦点。 ①在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线 ； ②目镜是 透镜（选填“凹”或“凸”）； ③由光路可以判断，物体经物镜成一个 （选填“倒立”、“正立”）、 （选填“放大”、“等大”、“缩小”）的像； ④要使经物镜折射后的光线a经过C点，应使物镜沿主光轴水平 移动（选填“向左”或“向右”）。 三、实验题 21．在研究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光屏上得到一个清晰倒立、等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm； (2)保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动才能重新得到清晰的像，此时像将 ，换用的凸透镜焦距可能是20cm还是30cm、 cm； (3)将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。 四、综合题 22． (1)如图，凸透镜的焦距，透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm刻度线处，某垂直于主光轴放置的物体上M点发出的两条光线，经透镜折射后为图中的光线a、b，已知a与b平行。 ①在图中画出光线a、b进入透镜前的入射光线并找到M点。 ②物体经透镜后的成像情况是 （选填“倒立放大的实像”“正立放大的虚像”“不能成像”）。 (2)亮丽的玻璃幕墙大厦，极具现代气息，但设计施工不当，会给周围居民造成光污染。住在大厦对面的小丛家每天傍晚被对面新建的大厦镀膜玻璃强烈的反光刺得睁不开眼。 ①图中A点为入射点，请在图中画出玻璃幕墙的摆放位置 。 ②使用玻璃幕墙的大厦在设计时，下列考虑中不正确的一项是 A．要注意幕墙的安装角度 B．应选择材质粗糙的毛玻璃 C．考虑选择双层玻璃 D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装 《4.2探究：凸透镜成像的规律》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C C D D D B C 1．B 【分析】能发光的物体称为光源．手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的．凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点． 【详解】A、二维码本身不发光，不是光源，故A错误； B、手机摄像头相当于凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的，故B正确； C、如果要让像变小一些，凸透镜成实像时，物远像近像变小，应增大物距，应将二维码远离凸透镜，故C错误． D、手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，影像传感器上成的是倒立缩小实像，故D错误．故选B． 2．C 【详解】A．光经过摄像头成像属于凸透镜成像，利用的是光的折射，故A错误； BD．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，成像原理与照相机相同，而投影仪成倒立放大的实像，与其成像原理不同，故BD错误； C．“刷脸”时，如果显示屏上的像不完整无法交易，说明所成的像过大，要使像变小，根据凸透镜成实像的规律可知，像距变小，物距变大，则需要人适当远离摄像头，故C正确。 故选C。 3．C 【详解】由题意可知，该自制投影仪需要将手机屏幕上的画面放大并投影到墙上，这利用了凸透镜的成像原理，当物距（手机到透镜的距离）介于一倍焦距和两倍焦距之间时，凸透镜能成倒立、放大的实像（实像可投影到屏幕上），故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜，故A错误，不符合题意； BCD．由甲图可知，此时的箭头的像是正立放大的虚像，此时物距位于一倍焦距之内；由乙图可知，此时的箭头的像是左右颠倒，缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，与照相机成像原理相似，故BD错误，不符合题意，C正确，符合题意。 故选C。 5．C 【详解】由图知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律得，此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．D 【详解】BC．盛水的水杯相当于柱形凸透镜，所成的像上下方向高度不变，只有左右会发生变化，故BC不符合题意； AD．紧靠水杯放置一个小泥娃，将泥娃逐渐远离水杯过程中，在焦点内时，成正立、放大的虚像，越靠近焦点，像越大，所以虚像逐渐变胖；过了焦点后，成倒立的实像，离焦点越远，实像越小，所以实像逐渐变瘦。所以他看到的小泥娃像先变胖后变瘦，故A不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A．图中物距为30cm，像距为40cm，物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，故A错误； B．将蜡烛远离凸透镜时，即增大物距，由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，故B错误； C．图中物距为30cm，像距为40cm，此时物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距，则焦距在15cm和20cm之间，将凸透镜向右移5cm，此时物距为35cm，但因为不能确定焦距大小，所以不确定此时物距是否等于2倍焦距，所以不确定能否在光屏上呈现清晰等大的像，故C错误； D．图中物距为30cm，像距为40cm，此时物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距，则焦距在15cm和20cm之间，用焦距为10cm的凸透镜替换原来的凸透镜，凸透镜的焦距变小，聚光能力变强，所以像将向前移动，此时光屏不动仍要在光屏上成清晰的像，则应将蜡烛靠近透镜，通过减小物距来增大像距，使像呈现在光屏上，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像，该像是实际光线会聚而成的，因此为实像，故A错误； B．墙上烛焰的像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故B错误； C．墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，烛焰与凸透镜的距离大于二倍焦距，故C错误； D．若蜡烛远离墙面，且将透镜适当靠近墙面，物距变大，像距变小，则像变小，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】因为是通过凸透镜观察到一个放大的像，说明像和物体在凸透镜的同一侧，由凸透镜成像规律可知，此时物距小于焦距，成正立放大的虚像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．C 【详解】图中时，，此时 像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即，所以 当物体距透镜米时，，物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11． 凸 实 【详解】[1][2]手机镜头的成像原理与照相机相同，手机的镜头是一个凸透镜，用它拍远处的景物时，物距大于镜头的二倍焦距，所成的是一个倒立、缩小的实像。 12．大于20cm 【详解】照相机是根据物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理制成的，焦距为10cm，蝴蝶标本与照相机镜头的距离应大于20cm。 13． 漫 实 减小 【详解】[1]光的反射分为镜面反射与漫反射两种，从不同方向都能看到地面上的图案是因为发生了漫反射，反射光线向各个方向传播。 [2]由题意可知，地面相当于光屏，能在光屏上得到的都是实像，所以地面上看到的是放大的实像。 [3]根据凸透镜成像规律，要使光屏上的实像变大，可通过减小物距同时增大像距的方式实现，所以本题中为了使地面上的像变大，应减小镜头到图片的距离。 14． 照相机 二倍焦距之外 【详解】[1]摄像头的镜头是一个凸透镜，是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作的，因此与照相机成像原理相同。 [2]摄像头成像特点相当于照相机，是利用物体在二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像的原理制成的，所以“刷脸”时，面部应位于摄像头二倍焦距之外，面部经摄像头成倒立、缩小的实像。 15． 实像 虚像 虚像 【详解】[1]照相机是利用凸透镜成像的原理来工作的。当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时，凸透镜会成倒立、缩小的实像，这个实像就是我们所看到的底片上的“景物”。 [2]穿衣镜实际上是一个平面镜。平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像。当我们站在穿衣镜前时，镜中的“人”就是我们的虚像。 [3]放大镜是利用凸透镜在物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像的原理来工作的。当用放大镜看字时，字会被放大并成正立的虚像。 16． 凸透镜 实 放大 实 投影仪 【详解】[1]凸透镜对光线有会聚作用，能使物体成像在感光元件（类似光屏）上，所以手机摄像头相当于凸透镜。 [2]二维码通过摄像头成像时，二维码到摄像头的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，此时凸透镜成倒立、放大的实像。 [3][4]图中蜡烛到透镜的距离（物距）小于光屏到透镜的距离（像距），且光屏能承接像，则物距在 “一倍焦距到二倍焦距之间”。 此时凸透镜成倒立、放大的实像（实像能在光屏上呈现）。 [5]生活中，投影仪就是利用 “物距在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、放大实像” 的规律工作的。 17． 大于 丙 【详解】[1]照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像制成的，拍照时景物到照相机的距离大于照相机二倍焦距。 [2]由左边三幅图可知，从A→B→C，根据凸透镜成实像时的动态变化规律可知物远像近，像逐渐变小，所以，丙是A拍摄的，乙是B拍摄的，甲是C拍摄的，故丙是用A相机拍摄的。 18． c a d 【详解】[1][2][3]凸透镜成像规律如下：当物距u>2f时，成倒立、缩小的实像；当物距u=2f时，成倒立、等大的实像；当物距f<u<2f时，成倒立、放大的实像；当物距u=f时，不成像；当物距u<f时，成正立、放大的虚像。由图可知，a点在2倍焦距以外，即u>2f，此时成倒立、缩小的实像，所以当蜡烛位于a点时，屏上出现缩小的像。b点在2倍焦距上，即u=2f，此时成倒立、等大的实像，所以当蜡烛位于b点时，屏上出现等大的像。c点在1倍焦距和2倍焦距之间，即f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，所以当蜡烛位于c点时，屏上出现放大的像。d点在焦距以内，即u<f，此时成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，所以当蜡烛位于d点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像。 19． 放大 幻灯机 ③ 【详解】[1][2]由图得，物距大于像距，此时凸透镜成的像是放大的实像，生活中幻灯机与之成像特点相同。 [3]光屏上成的像与物体左右相反，上下倒立，则他在A处看到屏幕上的像的形状为③。 20．(1) 红光、蓝光、绿光 (2) 凸 倒立 缩小 向左 【详解】（1）[1]入射光线与镜面的夹角为60°，则入射角为30°，所以反射角等于入射角等于30°。过入射点画出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧空气中画出反射光线，如图所示： [2]根据光从空气中斜射入玻璃时，折射角小于入射角，从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，作出光进入三棱镜和在三棱镜右表面的大致的折射光线。如图所示： [3]把白光沿AO射向三棱镜，可以把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等7种颜色的单色光，当把“红光”、“绿光”或“蓝光”是单色光，所以沿AO射向三棱镜，光从三棱镜射出后颜色不变。 （2）[1]已知物镜是凸透镜，O为光心，F为物镜的焦点；由图可知，折射光线a过焦点，则入射光线平行于主光轴；折射光线b过光心，过光心的光线其传播方向不变，如图所示： [2]由图可知，光线经目镜折射后靠近主光轴，则说明目镜对光线有会聚作用，而凸透镜对光线有会聚作用，所以目镜是凸透镜。 [3][4]由光路图知物体发出的两条入射光线经物镜折射后会聚点在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、缩小的实像。 [5]因平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点，且C点在图中光线a经过凸透镜后光线的左侧，故应向左移动凸透镜，才能使光线a经凸透镜折射后的光线经过C点。 21．(1)15 (2) 变大 20 (3)玻璃板反射成虚像 【详解】（1）根据凸透镜成像规律，当物距等于像距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，由图可知，物距为 即 因此。 （2）[1][2]保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，这时像距大于物距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，即像变大。此时满足 解得 因此换用的凸透镜焦距可能是20cm。 （3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。 22．(1) 不能成像 (2) D 【详解】（1）①[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，经过光心的光线的传播方向不变，据此做出M点，如下图所示： ②[2]由图可知，两条折射光线a和b是平行光线，不能会聚成像，所以物体经透镜后不成像。 （2）①[1]先作出入射光线与反射光线的角平分线，再过点A与法线的垂线段，即为平面镜的位置，如图所示： ②[2]A．要注意幕墙的安装角度，安装角度可以影响反射光的方向，减少对周围居民的影响，故A正确，不符合题意； B．应选择材质粗糙的毛玻璃，这是为了使光在材料表面上发生漫反射，避免反射光影响市民，故B正确，不符合题意； C．考虑选择双层玻璃，这是因为真空不能传声，能减小噪声污染，故C正确，不符合题意； D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装，凹形建筑物可能会集中反射光线，增加光污染的风险，故D错误，符合题意。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $