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，通过基础应用、综合分析、实验探究三层设计，覆盖从概念理解到实际应用的巩固路径，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-10）|焦距计算、成像规律、基本应用|结合手机放大器等生活情境，考查单一知识点| |中档层（多选11-15）|物距像距关系、成像动态变化|通过图像分析和多选项判断，培养科学推理| |提升层（填空16-20、实验21-22、计算23）|实验数据处理、综合应用、科学探究|结合太空水球实验、光刻机原理，发展模型建构与探究能力|

5.3 凸透镜成像的规律同步练习 2026-2027学年物理人教版（2024）八年级上册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将蜡烛向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，透镜乙物距和像距的关系如图2所示，则（　　）    A．透镜乙的焦距为10cm B．蜡烛移动的距离s＞10cm C．若不移动蜡烛，则需向右移动光屏才能成清晰的像 D．第二次所成的像是缩小的 2．小明在光具座上探究凸透镜成像的规律，当物距为30cm时，像距为20cm，则凸透镜的焦距可能为（　　） A．9cm B．12cm C．15cm D．18cm 3．如图所示，这是妈妈给李华上网课使用的一款手机屏幕放大器。其主要部件是一个透镜，通过它可以看到正立、放大的手机上的画面，下面关于它的说法正确的是（    ） A．该透镜的应用与投影仪的原理相同 B．通过透镜看到的画面是放大的实像 C．手机离透镜的距离要大于该透镜的二倍焦距 D．要想通过放大器看到的画面变大些，应将手机稍远离放大器 4．在学习了凸透镜成像规律后，小明同学使用如下器材：焦距分别为、、的凸透镜各一个，手机一部，长为30cm的纸盒，胶带和剪刀等制作一个“手机投影仪”（其模型如图所示）。将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在竖直的墙壁上看到手机画面清晰放大的像。下列说法中正确的是（　　） A．应选择焦距为20cm的凸透镜 B．应选择焦距为10cm的凸透镜 C．若手机画面正立，在墙壁上看到画面的像也是正立的 D．手机画面在墙壁上成的是放大的虚像 5．通过凸透镜观察到一个放大的像，则物体应放在（　　） A．1倍焦距和2倍焦距之间 B．1倍焦距之内 C．2倍焦距之外 D．2倍焦距处 6．探究凸透镜成像的规律时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm处。如图所示，在蜡烛从光具座上43cm处逐渐移至光具座10cm处的过程中，烛焰所成像的变化情况是（   ） A．一直变小 B．先变大后变小 C．先成实像后成虚像 D．先成倒立实像后成正立虚像 7．当一个物体在凸透镜前15cm时，透过凸透镜在光屏上能成倒立、缩小的实像。当把这一物体移至离凸透镜前9cm时，透过凸透镜在光屏上能成倒立、放大的实像。由此推断这个凸透镜的焦距可能是（　　） A．10cm B．8cm C．6cm D．4cm 8．用一个凸透镜使一个明亮的物体成像在光屏上，如果用一张卡片遮住凸透镜的上半部分，结果是（　　） A．像的上半部分消失 B．像的下半部分消失 C．像仍是完整的，但比不遮卡片时暗些 D．像仍是完整的，完全不受影响 9．如图所示的是航拍的广西最美海上公路钦州三墩海上公路的照片。如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是40mm，则胶片到镜头的距离（　　） A．大于80mm B．小于40mm C．大于40mm小于80mm D．恰好等于40mm 10．如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（　　） A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像 二、多选题 11．在探究凸透镜成像规律时，记录实验数据并绘制了物距u和像距v之间的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．该凸透镜的焦距是 B．当时，在光屏上无法成像 C．实验过程中移动光屏，只要光屏上观察到像就可以直接利用光具座上的刻度尺读取此时物距所对应的像距大小 D．当物体从距凸透镜处移到处的过程中，其所成像逐渐变大 12．在探究凸透镜成像的规律实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图1所示时，烛焰在光屏上恰好成一个清晰的像，下列说法正确的是（      ） A．在光屏上所成烛焰的像应该是图2中的（a）图所示 B．在光屏上所成烛焰的像应该是图2中的（b）图所示 C．蜡烛的位置不动，要使烛焰所成像变小，应将透镜靠近蜡烛，同时调节光屏位置 D．蜡烛的位置不动，要使烛焰所成像变小，应将透镜远离蜡烛，同时调节光屏位置 13．小明想探究凸透镜成像规律，他把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，透镜下的光屏上出现了如图1所示的光斑。实验中各装置摆放如图2所示时，烛焰在光屏上成清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　） A．图2中选用的是透镜甲 B．图2中光屏上所成的像是倒立、缩小的实像 C．图2中将蜡烛适当靠近透镜，光屏需向右移动才能再次得到清晰的像 D．图2中若用焦距更小的同类型透镜替换原透镜，则光屏要向左移动才能再次得到清晰的像 14．一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小实像，接下来他改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的（    ） A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移 B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移 C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大 D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大 15．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜及光屏位置如图所示，此时光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．光屏上所成的像是倒立、放大的实像 B．将蜡烛放置在35cm刻度线处，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、光屏位置不变，用焦距为8cm的凸透镜替换该透镜，光屏上不再成清晰的像 三、填空题 16．我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”完成太空授课。如图是王亚平在“天宫一号”中授课时做的水球透镜实验，水球透镜相当凸透镜，它对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，水球中缩小倒立的“王亚平“是______（选填“实”或“虚”）像；若王亚平向水球透镜靠近直到紧贴透镜，像的大小变化情况是______。 17．2023年2月，哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，其工作原理如图所示。 (1)镂空掩膜上的电路图到缩图透镜的距离应满足大于2倍焦距的条件，在硅片上成倒立、 缩小的实像，该成像原理与日常生活中________的工作原理相同。 (2)硅片相当于_________。要减小硅片上的像，需将________向上移动 。 18．用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上；找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最______像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、______（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这个原理。 19．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时，适当调节________的高度后便可开始实验；当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，在光屏上承接到一个清晰的像，生活中的__________就是根据该成像规律制成的；如果把凸透镜作为放大镜使用，它距离物体的距离应该__________10cm。 20．中考期间，学校要通过电子识别系统识别学生身份，这种设备的镜头和______的原理相同，学生通过该镜头时成倒立、______的实像，要想使被拍摄的像更大，镜头应往______一些。 四、实验题 21．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，两个小组同学选用的物体高度相同，但凸透镜焦距不同，部分实验数据如下表： 表1　 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm 11 9.2 5 17 7.1 2.5 40 5.7 0.9 表2　 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm 25 17 4 28 16.7 3.3 40 13.3 2 （1）由表中数据可知：物体高度和凸透镜焦距相同时，物距变大，所成实像高度的变化情况是___________。（填“变大”“变小”或“不变”） （2）由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，___________不同，则像距不同，像的高度也不同。 22．某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图。 (1)当蜡烛A、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是___________（填选项字母）。 A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm (2)小京同学把蜡烛A向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。保持透镜位置不变，要在光屏上得到烛焰清晰的像，可以采取的方法是___________（写出一条就可以）。 (3)完成上述实验后，小京同学把光具座上凸透镜换成一块薄玻璃板，探究平面镜成像。请你添加必要的器材，帮助小京设计实验证明：物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。写出实验步骤和实验现象。 五、计算题 23．如图在遮光板上挖去一直径为 d1的洞，恰好可装入一薄透镜，光屏距遮光板长度为 d，若在光屏上所呈像的直径为 d2，求透镜的焦距。 （提示：如果两个三角形三个角对应相等，则他们为相似三角形，本题可以利用相似三角形对应边成比例来作答） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《5.3 凸透镜成像的规律同步练习 2026-2027学年物理人教版（2024）八年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D A B B C C C C 题号 11 12 13 14 15 答案 BD BD BCD BD BD 1．B 【详解】A．读图2可以知道，某次物体通过凸透镜乙成像时，物距与像距都为10 cm。则此时物距与像距都等于焦距的2倍，则乙的焦距为 故A不符合题意； BD．此时烛焰通过乙成像，像距为20 cm。乙的焦距为5cm，即像距大于2倍焦距，成的是放大的实像；则此时物距大于1倍焦距5cm且小于2倍焦距10cm。原来蜡烛距离透镜20cm，现在到透镜的距离小于10cm，则蜡烛移动的距离大于10cm。故B符合题意，D不符合题意； C．若不移动蜡烛，更换焦距较小的透镜后，像距减小，故应将光屏向左移动才能在光屏上得到清晰的像。故C不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】根据物距与像距的关系可知，物距大于像距时，遵循物远像近像变小的原则，凸透镜成的是倒立缩小的实像，则有物距 像距 解①②得焦距的范围是 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．D 【详解】ABC．手机屏幕放大器，其主要部件是一个凸透镜，当手机离透镜的距离小于该透镜的焦距时，通过它就可以看到正立、放大的手机视频画面；由于此时凸透镜成的是虚像，物距小于焦距，与放大镜的原理相同，故ABC错误； D．凸透镜成虚像时，物远像远像变大，要想通过放大器看到的画面变大些，应将手机稍远离放大器，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】AB．由题意可知，手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，即物距，此时在墙壁上得到手机画面清晰放大的像；根据凸透镜成像规律可知，当物距时，像距，成倒立、放大的实像，所以 解得，故应选择焦距为20cm的凸透镜，故A正确，B错误； C．墙壁相当于光屏，能在光屏上接收到的都是倒立的实像，所以若手机画面正立，在墙壁上看到画面的像应是倒立的，故C错误； D．墙壁相当于光屏，手机画面在墙壁上成的应是放大的实像，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】因为是通过凸透镜观察到一个放大的像，说明像和物体在凸透镜的同一侧，由凸透镜成像规律可知，此时物距小于焦距，成正立放大的虚像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．B 【详解】AB ．根据凸透镜与蜡烛的位置分析，在蜡烛从光具座上43cm处逐渐移至光具座10cm处的过程中，是物距从7cm增大到40cm的过程。在物距7cm到10cm阶段（u<f），成正立放大的虚像，根据凸透镜成像的规律，凸透镜成虚像的过程中，随着物距增大，虚像是逐渐变大的；在物距大于10cm后，并逐渐远离凸透镜的过程中，成倒立的实像，成实像的过程中，根据凸透镜成像的规律，物距越大，像是逐渐变小的，因此整个过程中，像的大小是先变大后变小的，故A不符合题意，B符合题意； C．当物距小于10cm（u<f）时成虚像，大于10cm（u>f）时成实像，因此蜡烛移动过程中先成虚像后成实像，故C不符合题意； D．当物距小于10cm时成正立虚像，大于10cm时成倒立实像，故像先成正立虚像后成倒立实像，故D不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】由题意“蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个倒立、缩小的实像”得 15cm＞2f① 物体到凸透镜距离为9cm时，成倒立、放大的实像，则有 2f>9cm>f② 由①②解得 4.5cm＜f＜7.5cm 选项中满足题意的只有一个6cm。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，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C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】照相机的原理是：当物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距小于两倍焦距；此镜头的焦距是40mm，胶片和镜头之间是像距，，所以胶片到镜头的距离大于40mm小于80mm。故C符合题意，A、B、D不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】平面镜在2f和1.5f之间时，平面镜反射的实像在f和2f之间，在凸透镜右侧2f外形成一个实像； 平面镜在1.5f处，反射的实像在焦点F处，透镜右侧不成像； 平面镜在1.5f和f之间时，反射的实像在F内，透镜左侧成虚像； 平面镜在F处时，光心处成一实像； 平面镜在f内时，透镜右侧成一实像。 故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 11．BD 【详解】A．当 时，成倒立等大实像。由表中数据可知，，即凸透镜的焦距为8cm，故A错误； B．当时，物距等于焦距，不成像，故B正确； C．像距对应的是凸透镜距离最清晰的像的距离，故C错误； D．当物体从距凸透镜16cm处移动到10cm处的过程中，物距始终大于焦距，即物距变小，像距应该变大，像变大，故D正确。 故选BD。 12．BD 【详解】AB．如图1所示，物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知成倒立、缩小的实像，所以在光屏上所成烛焰的像应该是图2中的（b）图所示，故A错误，B正确； CD．蜡烛的位置不动，要使烛焰所成像变小，根据凸透镜成像的规律应增大物距，减小像距，所以应将透镜远离蜡烛，同时调节光屏位置，故C错误，D正确。 故选BD。 13．BCD 【详解】A．两个透镜甲、乙分别正对太阳光，透镜下的光屏上出现了如图1所示的光斑，所以图1中甲透镜是凹透镜，乙透镜凸透镜，图2中物距大于像距，成倒立、缩小的实像，所以图2中选用的是透镜乙，故A错误； B．图2中物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故B正确； C．图2中将蜡烛适当靠近透镜，物距减小，像距变大，光屏需向右移动才能再次得到清晰的像，故C正确； D．图2中若用焦距更小的同类型透镜替换原透镜，则物距相对变大，像距相对变小，光屏要向左移动才能再次得到清晰的像，故D正确。 故选BCD。 14．BD 【详解】AB．先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，故A错误，B正确； C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像距变小了，则像会变小，故C错误； D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，故D正确。 故选BD。 15．BD 【详解】A．图中物距大于像距，所以此时成倒立、缩小的实像，故A错误； B．将蜡烛放置在35cm刻度线处，此时的物距在1倍焦距和2倍焦距之间，像距要大于2倍焦距，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像，故B正确； C．若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，有光线射向凸透镜的其他部分，经凸透镜折射后，光线照样能会聚成像，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； D．蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，用焦距为8cm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。 故选BD。 16． 会聚 实 先变大后变小 【详解】[1]水球透镜相当凸透镜，它对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 [2]由图结合凸透镜成像规律可知，此时王亚平成的是倒立、缩小的实像。 [3]物体在凸透镜一倍焦距以外，成实像时，物近像远像变大；物体在凸透镜一倍焦距以内成虚像时，物近像近像变小。所以若王亚平向水球透镜靠近直到紧贴透镜，像先变大后变小。 17．(1)照相机 (2) 光屏 镂空掩膜上的电路图 【详解】（1）镂空掩膜上的电路图到透镜的距离大于2倍焦距，即，在硅片上成倒立、 缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间，该成像原理与日常生活中照相机工作原理相同。 （2）[1]镂空掩膜上的电路图通过缩图透镜成像在硅片上，硅片相当于光屏。 [2]要减小硅片上的像，由物远像近像变小可知，需将镂空掩膜上的电路图向上移动，即增大物距，使像距减小，像减小。 18． 主光轴 清晰 放大 投影仪 【详解】[1]实验前先固定凸透镜，再移动蜡烛和光屏使它们靠近凸透镜，再点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。 [2]寻找像时，要前后多移动几次光屏，直到光屏上出现最清晰的像为止。 [3]当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，由图可知此时的物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，光屏上会成倒立放大的实像。 [4]照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的，投影仪是利用凸透镜成倒立放大实像原理制成的，放大镜是利用凸透镜成正立放大虚像原理制成的，因此利用图中原理制成的是投影仪。 19． 蜡烛 照相机 小于 【详解】[1]实验中为了使像成在光屏的中心，应调节蜡烛、凸透镜、光屏三者高度在同一高度，由图可知，蜡烛偏高，则要适当将蜡烛向下调节。 [2]当蜡烛距凸透镜25cm时，物距大于2f，成的像是倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是根据该成像规律制成的。 [3]如果把凸透镜作为放大镜使用，它距离物体的距离小于f，即应该小于10cm。 20． 照相机 缩小 前伸 【详解】[1][2][3]电子识别学生身份设备的镜头是凸透镜，其原理和照相机的原理相同；识别学生时，学生在该镜头的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，要想使拍摄的像更大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，学生应靠近镜头，同时像距增大，镜头应往前伸一些。 21． 变小 凸透镜焦距 【详解】（1）[1]表1中，凸透镜焦距不变f1=5cm，物距11cm、17cm、40cm不断增大，像高5cm、2.5cm、0.9cm逐渐减小；同理表2中、表3中也可看出物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度变小。 （2）[2]由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，凸透镜的焦距不同，则像距不同，像的高度也不同。如物体高度相同，物距都为40cm，凸透镜的焦距为5cm时，像距为5.7cm，像高为0.9cm；物距都为40cm，凸透镜的焦距为10cm时，像距为13.3cm，像高为2cm。 22．(1)C (2)向右移动光屏 (3)实验步骤：①在光具座刻度为5cm处放上蜡烛A，在玻璃板右侧的光具座上，放上与A完全相同的不点燃的蜡烛B，改变蜡烛B的位置，在蜡烛A一侧观察，使得从不同角度观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。②在光具座刻度为20cm处放上蜡烛A，在玻璃板右侧改变蜡烛B的位置，使得从不同角度观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。实验现象：若蜡烛B和蜡烛A的像均能够完全重合，则证明物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。 【详解】（1）由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上成倒立、缩小的实像，此时物距为45cm，满足45cm>2f 像距为23cm，满足2f>23cm>f 解得22.5cm>f>11.5cm 故C符合题意。 （2）把蜡烛向右移动一小段距离，此时物距减小，根据凸透镜成实像时的动态规律：物近像远像变大可知，要在光屏上得到烛焰清晰的像，她可以向右移动光屏到某刻度处。 （3）略。 23． 【详解】解：由题意可知，透镜为凸透镜，光屏上成实像，设凸透镜焦距为f，凸透镜的焦点应位于光屏左侧，光路如图。 由于 根据相似三角形知识可知 则凸透镜的焦距 答∶凸透镜的焦距为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $