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** 本同步练习聚焦凸透镜成像规律，通过基础认知、规律应用、实验探究三层设计，实现从概念理解到综合应用的递进，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| |----|----------|----------| |基础认知|透镜分类、成像基本特点|单选题（1-5题）考查概念辨析，填空题（13-14题）强化基础判断| |规律应用|物距像距关系、生活应用|单选题（6-10题）结合实验情境分析成像变化，填空题（11-12题）训练规律迁移| |实验探究|实验操作、现象解释|实验题（15-18题）设计变量控制与数据处理，简答题（19题）联系实际解决问题|

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）关于平面镜和透镜的应用，下列说法正确的是 A. 人照镜子时，离平面镜越近，所成的像越大 B. 凸透镜起会聚作用时成的是实像，起发散作用时成的是虚像 C. 近视眼用凸透镜矫正，远视眼用凹透镜矫正 D. 生物课上使用的显微镜，其物镜是凸透镜，目镜也是凸透镜 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）透镜在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是 A. 近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用 B. 物体经过显微镜的物镜后成倒立、放大的实像 C. 借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 D. 拍照时，被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以内的位置 4.（3分）关于透镜的应用，下列说法正确的是 A. 远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用 B. 照相时，景物在镜头二倍焦距以内 C. 投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外 D. 望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像 5.（3分）下列说法正确的是（ ）。 A. 不论是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光传播方向不变 B. 平行光经凸透镜折射后一定会会聚在凸透镜的焦点 C. 凸透镜对光有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点 D. 凹透镜对光有发散作用，所以通过凹透镜的光线一定是发散开的 6.（3分）小红在“探究凸透镜成像规律”实验时，凸透镜的焦距为13cm，蜡烛在如图所示位置时，烛光在光屏上成了一个清晰的像，下列说法中正确的是（ ）  A. 实验中蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动 B. 要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜 C. 利用这一成像规律可制成投影仪 D. 为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选择较光滑的玻璃板 7.（3分）小明做“研究远视眼的矫正”实验时，他把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示。若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是 A. 将光屏适当靠近凸透镜 B. 将蜡烛适当靠近凸透镜 C. 将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜 D. 将光屏或蜡烛适当远离凸透镜 8.（3分）如图是王亚平太空授课做水球透镜实验时的情景，通过水球可以看到她的像。下列说法正确的是 A. 物像在透镜同侧 B. 物距小于一倍焦距 C. 成的是虚像 D. 将透镜远离人，像会变小 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）下图所示光路图中，正确的是 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，蜡烛的烛焰在光屏上成一个清晰的像．这个像是____ （选填“倒立”或“正立，）、____（选填“放大”或“缩小”）的实像．保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，要使光屏上再次出现一个清晰的像，则应向____ （选填“左’’或“右”）移动凸透镜． 13.（4分）判断正误  （1）近视镜、远视镜、老花镜都是透镜____  （2）小明戴的远视镜的镜片边缘比中央薄，这种透镜对光有会聚作用____  （3）凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距____ 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）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： ______ 。 16.（6分）某物理兴趣小组的同学在探究“凸透镜成像规律”。    由图甲可知该凸透镜的焦距为 ______。  某次实验中烛焰和透镜位置如图乙所示，移动光屏 ______选填“能”或“不能”得到清晰的像，生活中 ______选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”的原理与此类似。  某次实验一同学将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏 ______选填“靠近”或“远离”凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。 17.（6分）小京在探究凸透镜成像的规律时，移动光屏使光屏上呈现烛焰清晰的像如图甲所示。他运用光线模型对成像规律进行深入分析，得到如图乙所示的光路图。老师提问：如果用不透明的纸片将凸透镜的上半部分挡住，光屏上的像将如何变化？小京分析后猜想：光屏上的像不会消失只会变暗。通过实验证明他的猜想是正确的。请写出他猜想的依据。 18.（6分）在做“凸透镜成像的规律”实验时，如图所示：  小明用发出平行光的手电筒正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有 ______ 选填“会聚”或“发散”作用，此凸透镜的焦距是 ______ 。  实验中出现如图乙所示的实像，他判断此像是实像的依据应是 ______ ，请你列举一例此成像规律在生活中的应用 ______ 。  在的基础上，保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜直到光屏上又出现烛焰的像，此时成像的情况是 ______ 。 四 、简答题（本大题共1小题，共6分） 19.（6分）小明想替爷爷买一副老花眼镜，约了几位同学到眼镜店去选购，他看中一幅款式新疑的眼镜，但不知道是老花眼镜还是近视眼镜，请你为小明请设计两种不损坏眼镜片，又能较为简单的办法判断它是近视眼镜还是远视眼镜的方法。简要说明你的理由。 答案和解析 1.【答案】D; 【解析】解：   A、照镜子时，平面镜成像大小不变，与人离平面镜的远近无关，故A错误；   B、凸透镜起会聚作用时可以成实像，也可以成虚像，故B错误；   C、由于经过晶状体的折射后，近处的物体的像没有成在视网膜上，而是成在了视网膜的后面，这说明晶状体对光线的会聚能力在下降，这是远视眼；由于人的眼睛对光线的会聚能力变弱，为了光线会聚在视网膜上，就需要对光线提前会聚一下，所以戴一个对光线有会聚作用的凸透镜加以矫正；像成在视网膜的前方，所以该模型是近视眼，近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，即凹透镜使光线推迟会聚，故C错误；   D、显微镜的物镜是凸透镜，目镜也是凸透镜，故D正确。   故选：。  平面镜成像时，像与物体等大；   凸透镜对光线有会聚作用；   远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方；远视眼需要佩戴凸透镜将光线会聚一些，这样像可以成在视网膜上。   显微镜有两组透镜。一组是靠近物体的物镜，相当一个投影仪，成倒立的放大的实像；一组是靠近眼睛的目镜，相当于一个放大镜，刚才倒立的放大的实像成在目镜的焦点以内，使像再次成正立的放大的虚像。  该题考查了凸透镜的应用，熟记应用规律是解答该题的关键。 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】B; 【解析】解：   A、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力折光能力增强造成的，应佩戴发散透镜凹透镜，使光线推迟会聚，即近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用，故A错误；   B、显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像；故B正确；   C、利用放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故C错误；   D、照相机照相的原理是将倍焦距以外的物体成像在胶片上，所以，被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以外的位置，故D错误。   故选：。  A、凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；   B、显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像，目镜相当于放大镜成正立的放大的虚像。   C、当物体在焦距以内时，经过凸透镜成的是正立、放大的虚像，放大镜利用此原理。   D、当物体在二倍焦距以外时，经过凸透镜成的是倒立、缩小的实像，这正是照相机的原理。  此题主要考查了凸透镜的特点和成像原理及应用，同时掌握显微镜成像原理是解答本题的关键。 4.【答案】A; 【解析】解：、远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用，可使光线提前会聚，故A正确；   B、照相机是应用物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，所以被照者站在凸透镜的倍焦距以外，故B错误；   C、投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像，故C错误；   D、望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，故D错误。   故选：。  近视眼用凹透镜进行矫正，凹透镜对光线有发散作用；远视眼用凸透镜进行矫正，凸透镜对光线有会聚作用。   根据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，。   ，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，。   ，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。  该题考查了有关凸透镜成像的规律及应用，同时考查了有关远视眼的成因及矫正，是一道基础性题目。 5.【答案】A; 【解析】略 6.【答案】A; 【解析】略 7.【答案】D; 【解析】  该题考查对凸透镜成像规律的理解和应用，知道凸透镜对光线有会聚作用是解答本题的关键。  首先明确远视眼镜片是凸透镜，再根据凸透镜的作用判断所成像的位置，进而根据凸透镜的成像规律教学判定即可。    远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；  拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的。  故选D。  8.【答案】D; 【解析】略 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】A; 【解析】解：由焦点发出的光，经凸透镜后平行于主光轴，所以A正确。   平行于主光轴的光线，经凸透镜后折射光线会聚于焦点，而中凸透镜对光线起发散作用了，所以B错误。   从焦点发出的光经凹透镜后应更加发散，而中凸透镜对光线起到会聚作用了，所以C错误。   平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线过焦点。而中凹透镜对光线起会聚作用了，所以D错误。   故选：。  要解决此题，需要掌握凸透镜与凹透镜对光线的作用，凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。   并且要掌握三条特殊的光线通过透镜的情况。   ①平行于主光轴的光线，通过透镜后过焦点。“过焦点”：凸透镜会聚于焦点，凹透镜折射光线的反向延长线过焦点。   ②过光心的光线，传播方向不变。   ③过焦点的光线，通过透镜后平行于主光轴。“过焦点”：凸透镜从焦点发出，凹透镜是会聚于焦点。  此题主要考查了凸透镜和凹透镜对光线的作用，知道凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。关键是掌握三条特殊的光线：①平行于主光轴的；②过光心的；③过焦点的。 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】倒立;缩小;左; 【解析】解：物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距．  如图，物距大于像距，成倒立、缩小的实像．  当蜡烛和光屏的位置不变时，只移动中间的凸透镜，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，可以向左移动凸透镜，使物距等于像距，这样成倒立、等大的实像；  当物距小于像距，成倒立、放大的实像．  故答案为：倒立；缩小；左． 13.【答案】√;√;×; 【解析】解：（1）近视镜、远视镜、老花镜都是透明的能使光线透过，是透镜．  （2）小明戴的远视镜的镜片边缘比中央薄，是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用．  （3）焦距是光心到焦点的距离．  故答案为：（1）√；（2）√；（3）×． 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】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。 16.【答案】10.0  不能  放大镜  远离; 【解析】解：用平行光照射凸透镜，改变透镜和光屏的距离，直到在光屏上找到最小最亮的光斑，测量凸透镜光心和光屏的距离，得到凸透镜的焦距，如图甲所示，刻度尺的分度值是，要估读到分度值的下一位，即凸透镜光心到光斑的距离为，所以凸透镜的焦距为；  乙图中物距，即物体处于倍焦距以内，故此时光屏上不能得到清晰的像，可成正立、放大的虚像；放大镜的原理与此类似；  由于近视镜片对光线有发散作用，将近视镜片放在蜡烛与凸透镜之间，像要远离凸透镜，此时要在光屏上得到清晰的像，应使光屏远离凸透镜；  故答案为：； 不能；放大镜；远离。  平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这个点是凸透镜的焦点，光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距；  若物体处于倍焦距以内时，光屏上没有像，成正立、放大的虚像，此规律的应用是放大镜；  由于近视镜片对光线有发散作用，将近视镜片放在发光体与凸透镜之间，像要远离凸透镜。  此题主要考查探究“凸透镜成像规律”，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，一定要熟练掌握，并能结合具体的实验过程做出分析。 17.【答案】; 【解析】烛焰发出的光经凸透镜会聚于光屏成像，挡住凸透镜的上半部分后仍有部分光通过凸透镜的下半部分后成像；但是由于经过凸透镜的光线变少，像会变暗。所以像不会消失只会变暗。 18.【答案】会聚 20.0 像能够在光屏上呈现 投影仪 倒立、缩小的实像; 【解析】解：  凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用；最小最亮的光斑处即凸透镜的焦点，则该凸透镜的焦距为 ；  虚像不能在光屏上呈现，实像能在光屏上呈现，图乙中光屏上能够呈现出像，说明此像是实像；  图乙中物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是利用这个原理工作的；  保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜，直到光屏上又出现烛焰的像，根据光路的可逆性可知，此时的物距等于原来的像距、像距等于原来的物距，即此时物距大于二倍焦距，则成倒立、缩小的实像。  故答案为：会聚；；像能够在光屏上呈现；投影仪；倒立、缩小的实像。  凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用；最小最亮的光斑处即凸透镜的焦点，据此计算凸透镜的焦距；  虚像不能在光屏上呈现，实像能在光屏上呈现，图乙中光屏上能够呈现出像，说明此像是实像；根据凸透镜成像规律判断蜡烛的成像情况，再找生活对应的应用；  根据凸透镜成像规律和光路的可逆性判断蜡烛在凸透镜移动后的成像情况。  此题主要考查的是凸透镜的成像规律和光路可逆的应用，平时多注意积累。 19.【答案】答：根据凸透镜和凹透镜的成像特点设计方法如下：  方法一：放大镜法：将透镜放到书上，透过透镜看到书上的字变小的是凹透镜，字变大的是凸透镜。  方法二：成实像方法：将透镜放在眼前正对前面的景物，如果看到倒立缩小的物像是凸透镜，正立的是凹透镜。  方法三：阳光聚焦的方法：把透镜正对着太阳光，上下移动能在地面上出现最小最亮的光斑是凸透镜；同样的操作在地面上出现暗圈的是凹透镜。; 【解析】  分辨凸透镜和凹透镜有四种方法：   凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。   中间比边缘厚的是凸透镜；中间比边缘薄的是凹透镜。   凸透镜能使物体成放大的像，凹透镜只能使物体成缩小的像。   凸透镜能成实像，凹透镜只能成虚像。  本题具有开放性，对学生的发散思维训练较好，需要学生综合了解凸透镜和凹透镜的特点才行。掌握凸透镜和凹透镜的集中区别的方法：观察法，阳光聚焦法，成像法，放大镜法等等。 1 学科网（北京）股份有限公司 $