3.3凸透镜成像的规律随堂同步练习 ----2025-2026学年苏科版物理八年级上学期

3.3凸透镜成像的规律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，如图所示，这时光斑到凸透镜的距离为5cm，若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（　　） A．一定小于5cm B．一定等于5cm C．一定大于5cm D．可能小于5cm，也可能大于5cm 2．把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜的光屏上得到一个最小最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（　　） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．倒立、等大的实像 D．倒立、放大的实像 3．某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离凸透镜18cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．12cm B．20cm C．30cm D．40cm 4．小晨在做探究凸透镜成像规律的实验，如图所示，点为一倍焦距处，点为二倍焦距处。下列说法错误的是（　　） A．为使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上移动 B．烛焰位于A点时，成放大的实像 C．烛焰位于B点时，光屏承接不到像 D．烛焰从A点移到B点的过程中时，光屏上始终出现放大的像 5．如图所示，是兴趣小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，应该（    ）    A．相机向前移，纸筒向后缩 B．相机向后移，纸筒向后缩 C．相机向前移，纸筒向前伸 D．相机和纸筒的位置均不变 6．小明有一个凸透镜，一次实验时不小心把这个透镜摔坏了，他就用橡皮泥把遗失的部分补上使剩下的碎片紧密贴合（如图所示）。小明如果用这个补好的凸透镜做“探究凸透镜成像”的实验，则在光屏上的成像情况是（　　） A．光屏上能出现三个烛焰的实像 B．光屏上能出现两个烛焰的实像 C．光屏上能出现一个残缺的实像 D．光屏上的像与原镜片成像大小相同 7．小明用透明塑料盒设计了一个高为15cm的昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。为了让观察者在盒盖上方附近通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f选择合理的是（　　）    A．f=16cm B．f=10cm C．f=7.5cm D．f=5cm 8．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 9．在验证凸透镜成像实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不变，将蜡烛在光具座上移动5厘米，对于此时成像的性质判断正确的是（　　） A．一定是缩小的实像 B．可能是放大的实像 C．一定是正立的虚像 D．可能是放大的虚像 10．已知某物体透过凸透镜，在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像，若将物体移动到距焦点外15厘米处，则此时成的像（　　） A．一定是倒立的实像 B．一定是缩小的实像 C．一定是等大的实像 D．一定是放大的虚像 二、多选题 11．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示的位置，此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像（未画出），下列说法正确的是（　　） A．仅移动凸透镜，在光屏上无法再次成清晰的像 B．此凸透镜的焦距范围 C．仅将蜡烛向左移动10cm，若要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向左移动10cm D．换用焦距为10cm的凸透镜，仅向右移动凸透镜，一定能得到清晰的像 12．将物距增大到原来的三倍时，通过凸透镜所成的像的大小是原来像的，则此时所成像的放大率可能为（　　） A． B． C． D． 13．购物支付已进入“刷脸”时代，如图，只需站在距摄像头40-60cm的距离处，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折射 B．镜头的焦距小于20cm C．刷脸支付时，人脸通过镜头成倒立、缩小的虚像 D．“刷脸”时，面部应位于摄像头2倍焦距以外 14．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． 15．物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10.0cm B．将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同 C．将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同 D．将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像 三、填空题 16．在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。则第2次实验成 的实像，若物距是8cm，物体通过透镜所成的像是 像（填三种像的性质） 实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 　 2 30 　 15 3 15 倒立、放大、实像 30 17．凸透镜成像口诀：虚像同侧正、实像异侧倒、物远像近像变小、物近像远像变 。 18．如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是 cm，当物距为15cm时的成像特点可应用于 。 19．小南进行“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜、蜡烛和光屏的位置如图所示，光屏上恰好呈现了清晰的像（未标出），此时光屏上成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，此成像规律的应用是 （举一例即可）。 20．一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小聪观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到 （填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的实像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足 （填“”或“”）。 四、实验题 21．在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中： （1）当烛焰、凸透镜位于图甲中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。此时所成的像与 所成的像性质相同（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的一个像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是 ； （3）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向 移动； （4）把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图乙所示。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。 五、综合题 22．凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为焦点。图乙中A′B′是物体AB经透镜所成的像。 (1)请画出图乙中两条入射光线的出射光线，完成成像光路图： (2)在图乙中，物距用u表示，即u=BO；像距用v表示，即v=OB′；焦距用f表示，即f=OF。请运用几何知识证明∶ 23．如图，来自物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴，O是透镜的光心，a经过透镜后的光线过主光轴的一点； （1）在图中画出b、c经透镜后的光线 ； （2）MN经透镜所成像的性质是 （选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”）； （3）若透镜不动，物体MN往透镜方向移动2cm，则a经过透镜后的光线过主光轴的点 （选填“向左移动”“向右移动”或“不动”）。 24． (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 学科网（北京）股份有限公司 《3.3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 A D A D A D A C B A 题号 11 12 13 14 15 答案 BD AD ABD AD ABC 1．A 【详解】由于光斑到凸透镜的距离为5cm时，即像距为5cm时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L0；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于5cm，故BCD错误，A正确。 故选A。 2．D 【详解】根据题意分析，把凸透镜正对太阳光时，最小最亮光斑所在位置就是凸透镜焦点，由此可知该凸透镜焦距；把点燃的蜡烛放在凸透镜前处，则物距，根据凸透镜成像规律：物距满足，蜡烛能在光屏上成倒立、放大的实像，故D符合题意，A、B、C不符合题意。 故选D。 3．A 【详解】由图可知，凸透镜成倒立放大的实像，所以此时物距处于f和2f之间，即 解得 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．由图可知，像在光屏的上方，为使像成在光屏的中央，即像要向下移动，根据过光心的光线不改变传播方向可知，应将蜡烛向上移动，故A正确，不符合题意； B．烛焰放在A点上 2f＞u＞f成倒立、放大的实像，故B正确，不符合题意； C．由图可知，把烛焰放在B点上 u＜f成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故C正确，不符合题意； D．烛焰从A点移到B点的过程中，在F点左侧，根据“物近像远像变大”，在光屏上所成的像变大；但过F点后，因物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故D错误，符合题意。 故选D。 5．A 【详解】根据凸透镜成实像时的规律，物近像远像变大，因此想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，应当相机向前移，纸筒向后缩。 故选A。 6．D 【详解】用橡皮泥把遗失的部分补上后，仍然是一个凸透镜，虽然橡皮泥代替凸透镜的一部分，但其他部分经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．A 【详解】要想通过凸透镜观察到昆虫正立、放大的虚像，则昆虫到凸透镜的距离，即物距应小于一倍焦距。图示中凸透镜到昆虫的距离为15cm，所以凸透镜的焦距应大于15cm，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．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。 9．B 【详解】由图知，此时物距等于像距，此时物距u、像距v都为20 厘米，根据凸透镜成像规律可知u=2f时成倒立、等大的实像，则可以判断该凸透镜的焦距f=10cm，保持透镜位置不变，将蜡烛在光具座上移动5厘米，若向左移动5cm，此时的物距为25cm，大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像，若向右移动5cm，此时的物距为15cm，则2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故ACD错误，B正确。 故选B。 10．A 【详解】某物体通过凸透镜在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像，此时的像是倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，则f＜v＜2f，即f＜20cm＜2f 解得，10cm＜f＜20cm 若将物体移动到距焦点外15厘米处，由于焦距是一个范围，故对焦距范围以15cm为分界点进行分类讨论： ①10cm＜f＜15cm时，此时物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像； ②f=15cm时，此时物距等于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、等大的实像； ③15cm＜f＜20cm时，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像。 总之，一定是倒立的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．BD 【详解】A．在光的折射中，光路是可逆的；仅移动凸透镜，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，在光屏上能再次成清晰的像，故A错误； B．由图可知，物距为50.0cm-10.0cm=40.0cm 像距为80.0cm-50.0cm=30.0cm 物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时40.0cm>2f，2f>30.0cm>f，则凸透镜焦距15cm<f<20cm，故B正确； C．仅将蜡烛向左移动10cm，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，若要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向左移动，因此时凸透镜成倒立、缩小的实像，其物距变化大于像距变化，则光屏向左移动的距离小于10cm，故C错误； D．由图可知，蜡烛和光屏之间的距离为80.0cm-10.0cm=70.0cm 若换用焦距为10cm的凸透镜，此时蜡烛和光屏之间的距离大于4f，根据凸透镜成实像时，可知，仅向右移动凸透镜，能得到清晰的像，故D正确。 故选BD。 12．AD 【详解】根据题述，通过凸透镜所成的像的大小原来像的，由两种情况：一种是物体处在焦距和2倍焦距之间，物距增大到原来的三倍，由凸透镜成像公式 放大率公式      解得      将物距增大到原来的三倍时，由凸透镜成像公式 放大率公式      且 联立解得 代入，可得 另一种是物体处在焦距以内，物距增大到原来的三倍到焦距以外，物体处在焦距以内时，成虚像，相距为负值，由凸透镜成像公式 放大率公式 解得 将物距增大到原来的三倍时，成实像，相距为正，由凸透镜成像公式 放大率公式 解得 且 联立解得 代入，可得 故AD 符合题意，BC不符合题意。 故选AD。 13．ABD 【详解】A．摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A正确； BCD．当物距大于2倍的焦距，即 u>2f 时，成倒立、缩小的实像；所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头2倍焦距以外；物距为40~60cm，镜头的焦距小于20cm；故BD正确，C错误。 故选ABD。 14．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。 15．ABC 【详解】A．当光屏成倒立、等大的实像，有 u=v=2f 则 故A正确； B．将蜡烛放置在光具座的25.0cm刻度线处，物距 u=50.0cm−25.0cm=25cm>2f=20.0cm 满足u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，故B正确； C．将蜡烛放置在光具座的35.0cm刻度线处，物距 f=10.0cm<u=50.0cm−35.0cm=15cm<2f=20.0cm 满足 f<u<2f 成倒立、放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的，故C正确； D．将蜡烛放置在光具座的45.0cm刻度线处，物距 u=50.0cm−45.0cm=−5.0cm<f=10.0cm 即物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，但虚像不能呈现在光屏上，故D错误。 故选ABC。 16． 倒立、缩小 正立放大的虚 【详解】[1]根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。在第2次实验中，物距，由第1次实验成倒立、等大的实像可知，即，，所以第 2 次实验成倒立、缩小的实像。 [2]已知，若物距，根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。 17．大 【详解】根据凸透镜成像的规律可知，物体靠近凸透镜，像会远离凸透镜，像会变大，故物近像远像变大。 18． 10 投影仪 【详解】 [1]由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，即 2f＝20cm 解得 f＝10cm [2]当物距为15cm时，即2f＞u＞f，则由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，投影仪就是根据此原理制成的。 19． 放大 投影仪 【详解】[1][2]由图可知，物距小于像距，光屏上恰好呈现了清晰的像。根据凸透镜成像规律，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像，投影仪、幻灯机都能成倒立、放大的实像，是利用这个原理工作的。 20． 凸透镜 【详解】[1]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。 [2]由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即 21． 缩小 照相机 像没调到最清晰的位置就进行测量了 上 靠近 【详解】（1）[1][2]蜡烛在15cm处，则此时物距为 u=45cm-15cm=30cm 此时u>2f，所以成倒立、缩小的实像，根据这个原理制成了照相机。 （2）[3]像的位置应该是像最清晰的位置。各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的。 （3）[4]蜡烛变短后，像将移到主光轴上方，光屏也应移到主光轴上方。 （4）[5]近视眼是由于晶状体变厚，像呈在视网膜的前方。给“眼睛”戴上近视眼镜，使光线发散一些，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，若取下近视眼镜，又恢复到原来状态，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近透镜。 22．(1) (2)见解析 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过凸透镜光心的光线不发生偏折。如图所示： （2）由于 △A′B′O~△ABO 所以 即像和物的大小之比等于像距与物距之比。又由于 △A′B′F~△COF 所以 即像和物的大小之比等于相距焦距之和比焦距，所以得 化简得 23． 倒立放大的实像 不动 【详解】（1）[1]平行主光轴的光线必然过对侧焦点，从a经过透镜后的光线过主光轴的一点，说明此点为焦点，故连接b光线与凸透镜的折射点和焦点，并标上向下的箭头即为b的折射光线，同理画出c的折射光线，故如下图 （2）[2]根据题意可知，焦距为10cm，物体MN在一倍焦距和两倍焦距之间，所以，此时成的是倒立的放大的实像。 （3）[3]物体MN往透镜方向移动2cm，物距变小，由于平行主光轴的光线必然过焦点，焦距不变，焦点的位置不变，故 a经过透镜后的光线过主光轴的点不动。 24．(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 $