第一章第5节凸透镜成像题型-2025-2026学年浙教版八年级上册科学

凸透镜成像题型 一、测焦距的方法 1、太阳聚焦法：把凸透镜正对着太阳光，在凸透镜的另一侧放一张白纸，调节凸透镜到白纸之间的距离，使白纸上出现最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点。用直尺测出凸透镜到焦点的距离，即为焦距。 2、平行光源法：将几束平行光沿主光轴射到凸透镜上，在光屏上得到的折射光线交于一点，量出这点到凸透镜的距离，即为焦距。 3、二倍焦距法：在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛并使火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，调节烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，直到光屏上的像与烛焰等大为止，此时v=u=2f。 二、凸透镜成像规律 物距 像距 像距与物距的大小关系 正倒 大小 虚实 应用 － － 记忆口诀： 1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。 物近像远像变大，物远像近像变小。（成实像时） 虚线总是同侧正，实像总是异侧倒。 三、常考问题 1.如何判断所成的像是实像还是虚像？ 在成像处放一个光屏，观察光屏上能否成像，能则为实像，不能则为虚像。 2.当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？（蜡烛向凸透镜靠近，光屏怎么移动才能成清晰的像） 物距减少，像距增大，即物像同方向移动，像跟着物体在移动。口诀：物近像远像变大 3.当u>2f时，物距移动的距离和像距移动的距离大小关系？ 当f<u<2f 时，物距移动的距离和像距移动的距离大小关系？ 当u>2f时，物距移动的距离＞像距移动的距离；当f<u<2f 时，物距移动的距离＜像距移动的距离 口诀：小像走小步，大像走大步 4.当凸透镜成实像时，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏,是否仍然成像? 仍然成像。 5.当凸透镜成实像时，发现所成的像在光屏的上方，现要使蜡烛的像成在光屏的中央，应将光屏、蜡烛、凸透镜分别往哪边移动？如果是在光屏的左上方？ 光屏向上移动，蜡烛向上移动，凸透镜向下移动。 光屏向左上移动，蜡烛向左上移动，凸透镜向右下移动。 6.在做凸透镜成像实验时,操作步骤都正确，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在光屏上成像 (光具座足够长),此现象的原因是什么？ ①物距小于焦距，成虚像②物距等于焦距，不成像③光具座不够长。 7.若想观察到所成的虚像，正确的操作是什么？ 透过凸透镜观察蜡烛所成的像。 8.对实验装置进行改进中，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏分别有什么优点？ 蜡烛换成LED灯的优点是实验现象更明显，光屏换成带有方格光屏的优点是便于比较像的大小。 9.当凸透镜成实像时，如用手挡住透镜的上半部，光屏上的像有什么变化？ 能成完整的像，但像变暗了。 10.成实像时，蜡烛与光屏互换位置仍可成像（凸透镜成像时光路是可逆的）。 四、题型 1、探究凸透镜成像规律 例1、用焦距为15cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。实验中将同一蜡烛先后放在光具座的a、b、c、d四个位置，如图所示。移动光屏观察烛焰的成像情况，则下列说法错误的是（　　） A．蜡烛在a处时，光屏上可得到清晰缩小的像 B．蜡烛在b处时，光屏上成的清晰像比在a处时大 C．蜡烛在c处时，成像特点与照相机成像特点相同 D．蜡烛在d处时，眼睛应从光屏一侧透过透镜观察像 例2、小科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u=11cm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 例3、如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 例4、实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。以下说法正确的是（　　） A．此时在光屏上呈现倒立放大的实像 B．此时物距为50cm，由此可推断出焦距为15cm＜f＜25cm C．保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，像就消失了 D．只移动蜡烛和光屏，当蜡烛处于10cm~20cm某处，光屏上出现了倒立等大的像 例5、凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是（　　） ①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须靠近凸透镜； ②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像； ③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜； ④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。 A．①③ B．②④ C．②③ D．③④ 例6、 小乐利用光具座研究“凸透镜成像的规律”。 （1）当小乐在光具座上将三个元件放置在如图所示位置时，光屏上有清晰的像。该凸透镜的焦距可能为 （选填选项字母）； A．20cm B．15cm C．12cm （2）实验中，随着蜡烛燃烧而逐渐变短，则烛焰的像将逐渐向 （选填“上”或“下”）移动； （3）如果在图示情景下，再把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，则应把光屏向 （选填“左”或“右”）移动才能再次得到清晰像。 例7、小海同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验： （1）如图甲所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处时， （选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图乙中的 号（选填数字）； （2）随着蜡烛的燃烧，光屏上的像不断上移，为了能使像重新呈在光屏中央，则应 ； （3）实验中，当蜡烛与凸透镜的距离如图丙所示时，在光屏上可得到一个清晰、倒立 的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”），若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。 2、凸透镜成像规律运用 例1、如图所示，小科自制了一个简易投影仪，在暗室将印有图案的透明胶片贴在发白光的手电筒上，并正对一个焦距为l0cm的凸透镜，调整手电筒、凸透镜和白墙之间的位置，在墙上得到了一个清晰放大的像，下列说法正确的是（　　） A．胶片与凸透镜的距离应大于20cm B．能从不同角度看到白墙上的图案，是由于光在墙面上发生漫反射 C．看到的图案是正立的，说明此时投影仪成正立的像 D．放大镜跟此投影仪的原理相同 例2、“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如图所示，顾客只需面对付款设备，该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别（　　） A．摄像头对光有发散作用 B．人脸识别时，人脸要处于摄像头一倍焦距以内 C．人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像 D．当人脸远离摄像头时，人脸经摄像头所成的像会变小 例3、小科用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时无法正常对焦，能拍出照片但有些模糊，下列说法中正确的是（　　）   A．手机镜头是凹透镜 B．此时拍摄对象位于手机镜头的一倍焦距以内 C．将合适的凸透镜放在手机镜头前某位置可以使成像清晰 D．此时透过镜头的光会提前会聚成像在感光器（相当于光屏）的前方 例4、某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜。 (1)如图甲所示，该凸透镜的焦距为 cm； (2)如图乙所示，想在光屏上得到烛焰清晰的像，需将蜡烛向 （填“左”或“右”）移动，此时光屏上能得到一个倒立 （填“放大”或“缩小”）的实像， （填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是根据此原理工作的； (3)在光屏上得到清晰的像后，该同学把他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上烛焰的像变模糊了，在不改变凸透镜和光屏位置的情况下，若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的像，他应该将蜡烛向 （填“左”或“右”）移动。 例5、小科在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行了如下的探索： (1)如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板来代替平面镜的目的是 ； (2)如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 （填“发散”或“会聚”）； (3)实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。（f=10cm） 物距u/cm 14 15 16 17 18 19 像的高度h/cm 12.5 10.0 8.3 7.1 6.3 5.6 ①上述结果可以说明 的成像特点（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 ②生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图丙所示。丙图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 ； ③实验小组将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 （填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。 例6、科学课上同学们开展了“投影灯的设计和制作”（图甲）项目化活动。活动包括观察分析、设计并制作、评价、展示与优化四个环节。 （1）【分析原理】投影灯结构包括光源、透明图标、镜头。通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在地面上。由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上。为了使投影效果最佳，同时能使地面上像的颜色与彩色图标的颜色尽可能相同，在图乙中画出光源的摆放位置并写出光源的颜色；（说明：用○代表光源） （2）【设计制作】为了在地面上观察到图丙的效果，图标的放置方式为 ；（填字母） （3）【评价优化】①小科发现在使用过程中投影图像过小，在不改变图标大小的情况下，他认为只要将投影灯远离地面即可，请你对小科的观点进行评价。 ； ②小科发现地面上的投影图像如图丁所示，小科认为是图标破损，小乐认为是凸透镜破损。你赞同谁的观点，并说明理由 。 3、凸透镜成像规律与视觉结合 例1、在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)实验装置正确安装并调节后，小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是 （填“倒立”或“正立”）、 （填“放大”或“缩小”）的。 (2)实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像______（填选项序号）。 A．只出现烛焰像的上半部分 B．只出现烛焰像的下半部分 C．出现烛焰完整的像，但像更小了 D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 (3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的 （填“近视”或“远视”）眼镜。 (4)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯，光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点： 。 例2、2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”，我们要“爱眼护眼，科学用眼”。为进一步探究“眼睛成像的特点”，某同学自制了水凸透镜来模拟晶状体，如图所示。（向水凸透镜里注水，水凸透镜的焦距变小。） (1)蜡烛、水凸透镜和光屏的位置如图所示，恰好能在光屏上得到一个清晰的像，该像的性质是 的实像，同时可推测出此时水凸透镜的焦距可能是 （填“8cm”、”18cm”或“28cm”）。 (2)实验时，把一镜片放在蜡烛和水凸透镜之间，当向水凸透镜中注入适量的水后，光屏上的像再次变清晰，该镜片是 透镜。 (3)在睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）可改变原本厚度均匀的角膜弧度。近视患者佩戴一段时间OK镜后，角膜呈现的形态是 。 A． B． C． D． 例3、某同学在探究凸透镜成像的规律时，碰到以下两种情况： （1）让三束平行光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上一个亮点； （2）将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，见下表： 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 1 40.0 13.0 缩小 2 30.0 18.0 缩小 3 20.0 20.0 等大 4 15.0 30.0 放大 5 12.0 50.0 放大 根据以上情况： (1)该凸透镜的焦距f= cm； (2)当蜡烛距离透镜中心60cm时，光屏到透镜中心的距离v为______； A．10cm~13cm B．13cm~18cm C．18cm~20cm (3)将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为2s，物体移动的平均速度 物体的像移动的平均速度；（选填“大于”、“等于”或“小于”） (4)某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像（      ） A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像 C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像 (5)该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向 移动（选填“左”或“右”）。 例4、用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。 （1）如图甲所示，凸透镜位置固定，当点燃的蜡烛放在40cm刻度线的位置时，移动光屏，在光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm； （2）小科调节蜡烛和光屏的位置，如图乙所示，此时光屏上呈现一个烛焰清晰的像，则 （填“照相机”或“投影仪”）的成像原理与此相同； （3）在图乙中，小科拿来一副眼镜，将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明该眼镜的镜片是 透镜。 例5、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小科同学依次进行了如下操作： （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在 ； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，小科看到光屏上出现一个清晰的像，生活中应用该成像原理制作的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；接着他保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移到 cm刻度线处时，光屏上能再次观察到烛焰清晰的像； （3）上述实验完成后，小科借用科学老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断科学老师的眼镜是 眼镜（填“近视”或“远视”）。 例6、如图甲所示是人眼的成像原理图。小滨对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究，他通过查阅资料得知：人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的。于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小滨进行了以下实验： （1）为使像成在光屏中央，需要进行的操作是 。实验时，如图乙所示光屏上成清晰的像，若此时将“F”光源和光屏互换位置，在光屏上是否还能成像？ （2）为模拟人眼成像的特点，保持步骤（1）中光屏和凸透镜的位置不变， （填写操作步骤），再调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度； （3）实验数据如表所示：物体高度。 实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm 1 15.0 8.0 17.1 4.4 2 15.0 10.0 30.0 2.5 3 15.0 12.0 60.0 1.3 根据表中数据，请说明：人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？ 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 答案： 一、例1-3、CBADD 例6、B 上 右 例7、B 4 将凸透镜向下调或光屏向上调 放大 40 二、例1-3、BDC 例4、(1)10.0(2) 左 缩小 照相机(3)左 例5、(1)便于观察像的位置和大小(2)发散 (3) 投影仪 50mm～100mm 近视眼 靠近 例6、（1）（2）D（3）图标靠近镜头，同时镜头远离地面（4）小科，因为凸透镜破损也能成完整的像，只是像的亮度会变暗。 三、例1、(1)倒立；缩小(2)D(3)近视(4)实验现象更明显，便于观察 例2、(1) 倒立、缩小 18cm(2)凹(3)B 例3、(1)10(2)A(3)大于(4)C(5)左 例4、10.0 投影仪 凹 例5、同一高度上 照相机 35 近视 例6、（1） 应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上；能；（2）换用不同焦距的凸透镜（3）保持像距不变，物距变大（即看远处物体）时，像变小，凸透镜焦距变大，即眼睛的晶状体需要变薄。 $