4.5 科学探究：凸透镜成像 同步练习 2026-2027学年教科版物理八年级上册

**基本信息** 聚焦凸透镜成像规律，通过基础认知、实验探究、综合应用三层设计，实现从概念理解到科学探究再到实际应用的知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|凸透镜成像规律、应用（照相机等）|单选题（1-5）考基本成像特点，填空题（11-14）强化透镜性质，夯实物理观念| |实验探究|实验操作、数据处理、规律验证|实验题（15-18）涉及焦距测量、成像动态分析，培养科学探究与科学思维能力| |综合应用|实际问题解决|简答题（19）通过区分近视镜与老花镜，体现科学态度与责任，衔接生活应用|

4.5 科学探究：凸透镜成像 同步练习 一 、单选题（本大题共10小题，共30分） 1.（3分）关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是 A. 放大镜成正立放大的实像 B. 照相机成倒立缩小的实像 C. 潜望镜成正立缩小的虚像 D. 幻灯机成正立放大的实像 2.（3分）眼睛能看见物体，是因为物体在视网膜上形成清晰的像，这种成像与下列成像在原理上相似的是 A. 平面镜 B. 照相机 C. 幻灯机 D. 放大镜 3.（3分）小明用同一个相机给同一个古塔拍了四张照片，拍摄下列哪张照片时镜头伸出最长 A. B. C. D. 4.（3分）物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜20厘米的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体放在距该透镜焦点10厘米处，所成的一定是（ ）。 A. 倒立的像 B. 正立的像 C. 放大的像 D. 缩小的像 5.（3分）如图所示，是一副眼镜放到物理书上一定距离时观察到的现象，由此可以判断镜片是 A. 凸面镜 B. 凹面镜 C. 凹透镜 D. 凸透镜 6.（3分）小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。下列说法正确的是（ ） A. 取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰正立放大的虚像 B. 将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 C. 蜡烛移到25cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向右移动到适当位置能呈现烛焰倒立缩小的实像 D. 将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏无论移动到哪个位置都不能呈现清晰的烛焰像 7.（3分）小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像．如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，关于本次实验现象正确的是 A. 放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像 B. 放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像 C. 将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 D. 将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 8.（3分）自拍杆被称作“自拍神器”，给旅行者自拍带来了很大的方便.与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ）。 A. 增大物距 B. 增大像距 C. 增大人像的大小 D. 减小取景范围 9.（3分）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是  A. 该凸透镜的焦距是 B. 当时，在光屏上能得到一个缩小的像 C. 当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D. 把物体从距凸透镜处移动到处的过程中，像逐渐变小 10.（3分）如图所示是光线通过透镜后传播方向改变的情况，其中不可能发生的是图（ ）。 A. B. C. D. 二 、填空题（本大题共4小题，共16分） 11.（4分）如图所示，在“观察凸透镜所成像”的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在、、、和点，同时调整光屏的位置，那么  把烛焰放在______点，屏上出现的像最小  把烛焰放在______点，屏上出现的像最大；  把烛焰放在______点，屏上不出现烛焰的像。 12.（4分）如图所示的是校园门口安装的监控摄像头，它能实时记录校门口的情况．摄像镜头相当于一个____透镜，所摄景物通过镜头成的是倒立、____的实像． 13.（4分）凸透镜是中间 ______边缘 ______的透镜，对光线起 ______作用。一些透镜的截面如图所示，在这些透镜中属于凸透镜的是 ______。 14.（4分）如图所示，属于凸透镜的是 ______ ；属于凹透镜的是 ______ ． 三 、实验题（本大题共4小题，共24分） 15.（6分）探究凸透镜成像特点时。  小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图所示，测出透镜与白纸间距离与对应的白纸被烤焦的时间，绘出如图所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为，对应的为 ______ ，此距离即为该透镜的焦距；  当透镜与蜡烛的距离为时，可在光屏上得到一个倒立、 ______ 选填“放大”“缩小”或“等大”的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 ______ 选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”；  仅将题中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上 ______ 选填“能”或“不能”得到一个清晰的像；  将蜡烛移至如图所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 ______ 选填“虚”或“实”像；  凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成 ______ 选填“近视”或“远视”眼镜。 16.（6分）小聪同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，着重研究了以下几个心中存在困惑的问题：  将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为 ______。  在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上，这样做的目的是使像呈现在 ______。  在如图乙所示实验情形下，此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像。此像是 ______选填“正立”或“倒立”、______选填“放大”或“缩小”的实像。  在如图乙所示实验情形下，如果保持蜡烛和光屏的位置不变，把凸透镜移到光具座上刻线处，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。生活中的 ______选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”就是利用这一原理工作的。  在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。此现象可以体现 ______选填“近视眼”或“远视眼”的成像情况。 17.（6分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：    如图甲所示，该凸透镜的焦距为 ______。  蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到清晰的像，______选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”运用了该成像规律。  实验后发现，在物距相同的情况下，多个小组测出的像距不同，原因可能是 ______。写出一种即可  小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，这时他保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，______选填“能”或“不能”在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。 18.（6分）某同学探究“物距大于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实、正倒和大小”，实验器材有：光具座光具座上的刻度尺范围是、两个焦距均为而口径大小不同的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。    选择口径 ______ 选填“大”或“小”的凸透镜做实验比较好。  实验装置如图甲所示，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 ______ 上。  实验中，该同学判断烛焰的像是实像，证据是 ______ ；他判断烛焰的像是倒立的，那么像是图乙中的 ______ 选填“”、“”或“”。  收集的实验信息如表：  凸透镜的焦距 实验次数 物距 像的虚实 像的正倒 像的大小 像距 实像 倒立 缩小 实像 倒立 缩小 实像 倒立 缩小 分析表中信息，可以得出的探究结论是： ______ 。  从实验中发现，当物距逐渐变大时，像距逐渐变小。该同学利用本实验器材进一步探究“物距大于凸透镜二倍焦距时，像距与物距的关系”，预设的物距分别为、、、、、，按照这些预设值进行实验，对应的数据能否收集全，请说明理由： ______ 。 四 、简答题（本大题共1小题，共6分） 19.（6分）在不能用手触摸镜片的情况下，如何区分近视镜和老花镜？说出一种可行的办法。 答案和解析 1.【答案】B; 【解析】解：   A、放大镜成正立放大的虚像，所以说法错误；   B、照相机成倒立缩小的实像，所以说法正确；   C、潜望镜属于平面镜成像，成正立等大的虚像，所以说法错误；   D、幻灯机成倒立放大的实像，所以说法错误。   故选：。  利用凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：   ，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。   ，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。   ，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。   潜望镜是利用平面镜来工作的，根据平面镜成正立、等大的虚像进行判断。  此题主要考查了各种光学仪器的制作原理，熟练掌握平面镜、凸透镜成像的特点及原理是解决此题的关键。 2.【答案】B; 【解析】解：平面镜属于光的反射成像，幻灯机成放大倒立的像，放大镜成正立放大的像，眼睛成的是倒立缩小的像，是与照相机的原理相同。   故选：。  在视网膜上成的是倒立缩小的像，与照相机的原理是相同的。  该题考查了眼睛的成像原理：眼睛相当于凸透镜，物距在二倍焦距之外时，凸透镜能成倒立缩小的实像。 3.【答案】C; 4.【答案】C; 5.【答案】C; 【解析】解：由图可知，眼镜放到物理书上一定距离时观察到的是正立缩小的虚像，则该镜片是凹透镜。   故选：。  凸透镜和凹透镜的区分：   边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜；   对光起会聚作用的是凸透镜，凸透镜成倒立缩小实像，倒立等大、倒立放大的实像，正立放大的虚像；   对光起发散作用的是凹透镜；通过凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。  此题主要考查了凸透镜、凹透镜的辨别：凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散，属于基础知识的考查。 6.【答案】D; 7.【答案】C; 【解析】根据像距和物距的大小关系，来判断成像的特点；  远视镜是凸透镜，对光线具有会聚作用；  近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用。此题主要考查了对凸透镜成像规律及凸透镜、凹透镜对光线的作用，关键能够掌握近视镜片和远视镜片的种类。由图知，物距大于，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，错误，错误；  C.远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，使光屏靠近透镜，能在光屏上看到清晰的像，正确；  D.近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，使光屏远离透镜，能在光屏上看到清晰的像，错误。  故选。 8.【答案】A; 9.【答案】D; 【解析】  凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。  根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：  ，成倒立、缩小的实像，，应用于照相机和摄像机；  ，成倒立、等大的实像，，一般用来求凸透镜的焦距；  ，成倒立、放大的实像，，应用于幻灯机和投影仪；  ，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜；  当物距大于焦距时，凸透镜成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。   A.，凸透镜成倒立、等大的实像，如图， 时，所以，不符合题意。  B.当时，，成倒立、放大的实像，不符合题意。  C.当时，，成倒立、缩小的实像，，应用于照相机和摄像机，不符合题意。  D.物体从距凸透镜处移动到处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，符合题意。  故选D。 10.【答案】B; 11.【答案】a  d  e; 【解析】解：点在一倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，物距最大，像最小。  两点都在一倍焦距和二倍焦距之间，都成倒立放大的实像，但点物距最小，则屏上出现的像最大。  点在一倍焦距以内，，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现。  故答案为：。  掌握凸透镜成像的三种情况：  ，成倒立、缩小的实像。  ，成倒立、放大的实像。  ，成正立、放大的虚像。  实像能在光屏上承接，而虚像则不能。  物体在一倍焦距以外成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。  本题借助实验考查了实像和虚像的区别，凸透镜成像的三种情况，凸透镜成像的结论等，本题烛焰如果放在了焦点时，凸透镜既不成实像，也不成虚像。 12.【答案】凸;缩小; 【解析】解：摄像头的镜头是一个凸透镜，校园门口安装的监控摄像头，它能实时记录校门口的情况，物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像．  故答案为：凸；缩小． 13.【答案】厚 薄 会聚 ABD; 【解析】解：凸透镜是中间厚边缘薄的透镜，光线经凸透镜后，折射光线靠近主光轴，故凸透镜对光线起会聚作用；  共同特点是中间厚、边缘薄，所以属于凸透镜的是。  故答案为：厚；薄；会聚；。  根据凸透镜的定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜；中间比边缘薄的透镜是凹透镜；  凸透镜对光线起会聚作用。  此题主要考查凸透镜的概念和对光线的作用，是基础题。 14.【答案】;; 【解析】解：根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，都是中间厚、边缘薄的透镜，都是凸透镜，都是中间薄、边缘厚的透镜，都是凹透镜．   故答案为：；．  中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜，而中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．   这道题主要考查了透镜的分类，属于基础知识的考查． 15.【答案】10 放大 投影仪 能 虚 远视; 【解析】解：当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，会聚点的阳光温度最高、能量最大，将纸烤焦的时间也就最短。而凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，这点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知，当凸透镜到纸的距离为时将纸烤焦的时间最短，则凸透镜到纸的距离为时会聚的点最小、最亮，故该凸透镜的焦距为。  当透镜与蜡烛的距离为时，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，故物体经透镜成倒立、放大的实像。投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时物体经透镜成倒立、放大的实像的原理工作的；照相机是利用物距大于二倍焦距时物体经透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的；放大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。  仅将题中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆可知，将在光屏上呈现一个倒立、缩小的清晰实像。  图乙中，蜡烛与凸透镜相距，则物距小于一倍焦距，故物体经透镜成正立、放大的虚像。  远视眼对光的折射能力较弱，在看近处物体时所成的像在视网膜的后方，为使从近处物体发出的光能会聚到视网膜上，我们应增加这些光的会聚程度，凸透镜可以达到这样的目的。近视眼的折光能力太强，在看远处物体时所成的像在视网膜的前方，为使从远处物体发出的光能会聚到视网膜上，我们应减弱这些光的会聚程度，凹透镜可以达到这样的目的。  故答案为：放大；投影仪。能。虚。远视。  当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，会聚点的阳光温度最高、能量最大。  当物距小于一倍焦距时，物体经凸透镜成正立、放大的虚像。当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，物体经凸透镜成倒立、放大的实像。当物距大于二倍焦距时，物体经凸透镜成倒立、缩小的实像。  在光的折射现象中，光路是可逆的。  因晶状体折光能力太弱或前后距离上太短，远视眼在看近处物体时所成的像在视网膜的后方。  我们常见的考查方式中，主要考查我们使用刻度尺的能力读取凸透镜将平行光会聚成最小、最亮的点时光心到这个点的距离，本题相对于这类试题，立题新颖，更有趣味性。 16.【答案】10  光屏的中心  倒立  缩小  投影仪  近视眼; 【解析】解：根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，；  在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上，这样做的目的是使像呈现在光屏的中心；  由图可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，即可在光屏上得到一个清晰缩小的像；  保持蜡烛和光屏的位置不变，把凸透镜移到光具座上刻线处，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。此时物距：，此时 ，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用这一规律制成的；  如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。根据凸透镜成像规律，物远像近像变小，此现象可以体现近视眼的成像情况。  故答案为：；光屏的中心；倒立；缩小；投影仪；近视眼。  平行光正对凸透镜，在另一侧放置光屏，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，这个最小最亮的光斑到凸透镜中心的距离就是该凸透镜焦距；  在光具座上点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；  凸透镜成像规律：，成倒立、缩小的实像；  当，凸透镜成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用这一规律制成的；  近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。  此题主要考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 17.【答案】15.0  照相机  光屏上还没有出现清晰的像就测像距  不能; 【解析】解：根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，由于刻度尺的分度值为，则凸透镜的焦距：；  由图乙可知，此时物距：，即，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，活中的照相机就是利用这一规律制成的；  同一凸透镜，在物距一定时，像距一定，小组实验的像距不同，原因可能是光屏上还没有出现清晰的像就测像距；  小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜的位置，根据光路可逆可知，当第二次的物距等于第一次的像距时，第二次的像距等于第一次的物距，光屏上一定能再次呈现清晰的像，但像与第一次相比是缩小的像，因此只移动凸透镜不能在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。  故答案为：；照相机；光屏上还没有出现清晰的像就测像距；不能。  平行光正对凸透镜，在另一侧放置光屏，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，这个最小最亮的光斑到凸透镜中心的距离就是该凸透镜焦距；  凸透镜成像规律：，成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这一规律制成的；  同一凸透镜，在物距一定时，像距一定，小组实验的像距不同，可能是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距；  根据光路的可能性分析解答。  本题探究凸透镜成像规律，考查凸透镜焦距的测量、凸透镜成像规律的应用和光路的可能性，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 18.【答案】大 同一高度 能在光屏上成像 C 当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、缩小的实像 能；物距最大时，物像之间的距离小于光具座的长度; 【解析】解：口径越大，通过凸透镜的光线越多，成像就越清晰，实验效果更好；烛焰、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；  烛焰所成的像能被光屏承接，则该像是实像；凸透镜成实像时，像是倒立的，上下颠倒、左右颠倒，所以是烛焰的像；  根据表格中的数据可知，凸透镜的焦距不变，当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、缩小的实像；  凸透镜的焦距为，当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间；根据题意可知，最大物距为，二倍焦距为，，所以利用该光具座能完成实验探究。  故答案为：大；同一高度；能在光屏上成像；；当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、缩小的实像；能；物距最大时，物像之间的距离小于光具座的长度。  口径越大，成像越清晰；  探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样像才能成在光屏的中央；  能被光屏承接的像是实像，不能被光屏承接的像是虚像；根据凸透镜成实像的特点分析像的特点；  根据表格中的数据分析；  物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间。  凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要掌握。 19.【答案】答：阳光聚焦法：把眼镜正对太阳光，上下移动眼镜，能在地面上形成最小、最亮的光斑的是老花镜，地面上有暗圈的是近视眼镜。  放大镜法：眼镜放在课本的文字上，眼镜逐渐远离课本上的字，能起放大作用的是老花镜，不能起到放大作用的是近视眼镜。  成实像的方法：在教室里，在窗户和窗户对面的墙之间，眼镜靠近墙，能在墙上成窗户倒立的实像的是老花镜，不能成像的是近视眼镜。; 【解析】  近视眼镜是凹透镜，老花镜是凸透镜。根据阳光聚焦法、放大镜法、成实像的方法判断凸透镜和凹透镜。  判断凸透镜和凹透镜的方法：比较中间和边缘的厚薄、阳光聚焦法、放大镜法、成实像的方法。这四种方法比较常用，一定要掌握。 1 学科网（北京）股份有限公司 $