5.3 凸透镜成像的规律 同步练-2026-2027学年物理人教版八年级上册

**基本信息** 聚焦凸透镜成像规律，通过基础判断、综合应用到实验探究的三阶分层设计，覆盖焦距计算、成像特点及应用等核心知识点，强化物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|焦距判断、成像性质（u与f关系）|单选题1-4、填空题9-11直接应用规律，如第3题通过物距数据推导焦距范围| |进阶层|动态成像、多情境应用|单选题5-6结合图像变化，多选题7-8综合实验数据，如第8题分析物距变化对像的影响| |提升层|实验操作与探究|实验题14-15考查器材调整、现象分析，如第14题探究像的位置随蜡烛燃烧的变化，体现科学探究要素|

5.3 凸透镜成像的规律 作业 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(共6题) 1．小敏在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟烛焰到凸透镜的距离u之间的关系图像（如图），下列判断正确的是（　　） A. 该凸透镜的焦距为20 cm B. 当u=15 cm时，在光屏上得到放大的虚像，这是投影仪的成像特点 C. 当u=25 cm时，在光屏上得到缩小的实像，这是照相机的成像特点 D. 把蜡烛从距凸透镜15 cm处移动到30 cm处的过程中，像逐渐变大 2．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是        （　　） A. f=5 cm、h=10 cm B. f=10 cm、h=12 cm C. f=5 cm、h=12 cm D. f=10 cm、h=6 cm 3．某同学在研究凸透镜成像规律时做了如下的记录：当物距u1=30 cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2=20 cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3=10 cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断凸透镜的焦距f的范围是        （　　） A. 20 cm<f B. 15 cm<f<20 cm C. f<10 cm D. 10 cm<f<15 cm 4．出游时，小明与全班同学用胶片照相机拍了合影后，接着拍个人照片。下列说法正确的是（　　） A. 小明应远离镜头，同时胶片应靠近镜头 B. 小明应靠近镜头，同时胶片应远离镜头 C. 小明在相机中的像是倒立、放大的实像 D. 小明在相机中的像是正立、放大的虚像 5．图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是        （　　） A. 甲→乙→丙→丁 B. 乙→丙→甲→丁 C. 乙→丁→甲→丙 D. 丙→甲→乙→丁 6．如图所示，有一圆柱体PQ放在凸透镜前图示的位置，它所成的像P'Q'的形状应该是下列图中的        （　　） A. B. C. D. 二、多选题(共2题) 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10 cm的凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是        （　　） A. 投影仪就是利用这一规律成像的 B. 将蜡烛放置在35 cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像 C. 若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 D. 蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8 cm的凸透镜替换该透镜，光屏上不再成清晰的像 8．小明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，实验数据如下表。下列说法正确的是        （　　） 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 A. 该凸透镜的焦距为20 cm B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大 C. 当u=45 cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 三、填空题(共5题) 9．小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大、清晰的像，此凸透镜的焦距为    cm。当蜡烛被移至57 cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的   （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的    是利用这个原理制成的。 10．某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。接下来把蜡烛移动到35 cm刻度处，则应将光屏向   （选填“左”或“右”）移动，光屏上才可以得到倒立、    、清晰的实像。 11．如图，这是某地投放使用的无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个    透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的    像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像    （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．如图所示，烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，此成像原理可用于制作    。不改变蜡烛与光屏的位置，向   （选填“左”或“右”）移动凸透镜到某一位置，能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径，在足够大的光屏上   （选填“能”或“不能”）成清晰且完整的像。 13．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10 cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为   cm。如图所示的是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜    （选填“远离”或“靠近”）书本，凸透镜和书本的距离应满足的条件是     。 四、实验题(共2题) 14．某实验小组在探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）实验在    （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显。 （2）如图所示，实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是                  。 （3）按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下表中。分析表中数据可知：凸透镜焦距f=   cm。当物距u=20 cm时，像距v=   cm。当物距u=10 cm时，像的性质是            。 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 60 20 倒立、缩小、实像 2 30 30 倒立、等大、实像 3 20     4 10     （4）实验过程中随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向   移动，为使像回到光屏中央，在保持蜡烛和光屏不动的条件下，应将凸透镜向   移动。（均选填“上”或“下”） 15．在“探究凸透镜成像的规律”实验中： （1）小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像，由此猜想：凸透镜成像的特点可能与    有关。 （2）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，    （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在    。 （3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实验现象可以说明    （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点。 试卷答案 1．【答案】C 【解析】由图可知，当物距为20 cm时，像距也为20 cm，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，所以2f=20 cm，则f=10 cm，故A错误；当u=15 cm时，物距在一倍焦距到两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪是根据这一原理制成的，故B错误；当u=25 cm时，物距大于两倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，故C正确；把蜡烛从距凸透镜15 cm处移到30 cm 处的过程中，物距变大，像逐渐变小，故D错误。 2．【答案】D 3．【答案】D 【解析】由题可知，在光屏上出现倒立、缩小的像，物距大于2倍焦距，u1>2f，即30 cm>2f①；在光屏上出现倒立、放大的像时，f<u2<2f，即f<20 cm<2f②；在光屏上始终得不到像时，u3<f，即10 cm<f③，联立①②③可得10 cm<f<15 cm。 4．【答案】B 【解析】凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大，合影照上的人小，单人照上的人大，所以小明应靠近镜头，胶片应远离镜头，故B正确。 5．【答案】C 6．【答案】B 【解析】当u>f时，物距减小，像距变大，像变大；圆柱体的左边在2f之外，所成的像是倒立、缩小的，像距v在f与2f之间；圆柱体的右边在f与2f之间，所成的像是倒立、放大的，像距v>2f；符合要求的只有B图。故选B。 7．【答案】BD 【解析】如图所示，物距大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，能够说明照相机的成像原理，故A错误；将蜡烛放置在35 cm刻度处，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距要大于二倍焦距，向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像，故B正确；若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，物体上任意一点都有光线射向凸透镜的其他部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，只是折射光线减少，会聚成的像变暗，故C错误；蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8 cm的凸透镜替换该透镜，凸透镜的焦距变小，会聚能力变强，像会提前会聚，所以光屏上不再成清晰的像，故D正确。 8．【答案】BC 【解析】根据表格中的数据可知，当u=20 cm时，v=20 cm，则u=v=2f，所以焦距为10 cm，故A错误；从第1次实验到第5次实验，物距始终大于焦距，物距变小，像距变大，像变大，故B正确；当u=45 cm时，物距大于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，这说明像推迟会聚了，该眼镜片是凹透镜，对光起发散作用，故D错误。 9．【答案】10.0左放大镜 【解析】蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u=v=20 cm=2f，则f=10.0 cm；保持凸透镜的位置不动，把蜡烛移到57 cm处时，u=7 cm<f，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察，生活中的放大镜是利用这个原理制成的。 10．【答案】右放大 【解析】物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也等于二倍焦距；故2f=20 cm，f=10 cm；若将烛焰移至35 cm刻度处，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，应向右移动光屏。 11．【答案】凸实变大 12．【答案】投影仪右能 13．【答案】10远离小于10 cm 14．【答案】（1）较暗 （2）使像成在光屏的中央 （3）15　60　正立、放大、虚像 （4）上　下 15．【答案】（1）物距 （2）需要　光屏中央 （3）照相机 学科网（北京）股份有限公司 $