5.3 凸透镜成像的规律 同步练 2026-2027学年人教版物理八年级上册

**基本信息** 聚焦凸透镜成像规律，分层设计基础巩固、中档应用、提升拓展三级梯度，通过实验探究与实际情境融合，强化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|核心概念（焦距、成像规律）|选择1直接考查等大实像求焦距，填空8记录像的性质，夯实物理观念| |中档|实验操作与规律应用|填空11照相机调焦分析，作图19特殊光线折射，培养科学推理能力| |提升|综合探究与实际情境|实验题23完整探究流程，选择6汽车摄像头成像分析，体现科学探究与社会责任|

2026-2027学年度人教版物理八年级上册课后练习 5.3凸透镜成像的规律 一、选择题 1．在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成等大的实像，则这个透镜的焦距是（　 　） A．10cm B．7cm C．14cm D．16cm 2．探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，蜡烛和光屏间的距离是60cm，当凸透镜在某一位置时，光屏上成清晰的像，只将凸透镜向蜡烛移动10cm后，光屏再次呈现烛焰清晰的像．下列说法正确的是（     ） A．第一次的像是缩小的像 B．第二次成的像可能是等大的 C．第二次成的像一定比第一次小 D．凸透镜的焦距可能是8cm 3．在探究凸透镜成像规律的实验中，先用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的放大实像；保持发光体和凸透镜的位置不变，仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验，则可能出现的实验现象是（     ） A．光屏靠近透镜移动后，屏上得到清晰的缩小实像 B．光屏靠近透镜移动后，屏上得到清晰的放大实像 C．光屏远离透镜移动后，屏上得到清晰的放大实像 D．光屏靠近或远离透镜，屏上均得不到实像 4．将蜡烛、凸透镜和光屏安装到光具座上，位置如图所示，此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．此时凸透镜成放大、正立的虚像 B．成像原理与投影仪成像原理一致 C．保持蜡烛和光屏的位置不动，向左移动凸透镜到35厘米处的位置就能得到清晰的像 D．保持凸透镜位置不动，向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置，当光屏上再次得到清晰的像时，这个像一定是缩小的像 5．关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（　　） A．物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的虚像 B．物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 C．物距等于2倍焦距时，成正立、等大的实像 D．物距小于1倍焦距时，成倒立、放大的虚像 6．如今，汽车广泛搭载的全景影像系统，通过车身多个摄像头采集图像，经处理形成车辆周边的全景视图，极大方便了驾驶。如图为某款汽车的影像画面，关于该系统所采用的摄像头（其主要部件是凸透镜），下列说法正确的是（     ） A．摄像头所成的像是正立、放大的虚像 B．摄像头拍摄时，车辆周围的物体应位于镜头的二倍焦距以外 C．若想拍摄范围更大（视野更广），应换用焦距更长的凸透镜 D．当物体靠近摄像头时，摄像头所成的像会变小 7．如图所示，是根据照相机成像原理自制模型照相机，在“自制照相机模型”时，下列说法正确的是（     ） A．在取材时，胶片使用的材料是透明薄膜 B．为使成像清晰，观察时应选择暗的物体做观察对象 C．用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，应增大AB间的距离，此时薄膜上的像变小 D．照相时，镜头离景物的距离要大于二倍焦距，才能在薄膜上看到清晰的像 二、填空题 8．探究凸透镜成像的规律的实验中，需要观察并记录的像的情况包括像的___________；发现将发光物体从很远的地方逐渐向凸透镜靠近的过程中，经过___________点时，所成的实像由缩小变为放大。 9．人们的眼睛透过叶脉上的水珠，发现叶脉变大了，这是光的_____（选填“折射”或“反射”）现象；鹿寨人工湖平静的水面上方有一只蜻蜓距离水面3.5m，则蜻蜓在湖中的像距离水面_____m。 10．“探究凸透镜成像的规律”，分别测出物距u和像距v的实验数据如下表所示。由此推断出使用的凸透镜的焦距是________cm，所成的像最大的是第________次实验。 实验次数 1 2 3 4 物距u/cm 60 30 20 15 像距v/cm 12 15 20 30 11．当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影之后，接着又要给小明同学照半身像，则这时摄影师应该_______（填“增大”或“减小”）物距，同时_______（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。若镜头上不小心落了一只小甲虫，则底片上的像将_______（选填“完整”或“不完整”）。 12．同学不小心将一滴水滴在刻度尺上，会看到刻度间距变宽了，这是由于光的___________；水滴相当于一个___________，刻度尺通过水滴成正立放大的___________像。 13．“五四”青年节那天，学校请来摄影师给同学们拍毕业照，列好队后，摄影师发现有几名同学没有进入取景框内，这时摄影师重新调整照相机的正确方法是摄影师_____（选填“靠近”或“远离”）同学，照相机的镜头应_____（选填“前伸”或“后缩”）。 14．在练习调节投影仪的实践活动中，小明通过调节，使屏幕上出现了清晰的画面，这时，教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调大一些。为此，小明的操作应该是：适当_______（选填“增大”或“减小”）投影仪与屏幕的距离，同时________（选填“增大”或“减小”）投影仪镜头与投影片之间的距离。 15．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，如果不改变蜡烛和水凸透镜的位置。要在光屏上再次成清晰的像，光屏应向 _____ （选填“左”或“右”）移动，所成的像会 _______ （选填“变大”“变小”或“不变”）。 16．如图，在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜、蜡烛、光屏放在__________上。当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在__________（选填“A、B”或“B、C”）之间，两次成像的虚实情况__________（选填“相同”或“不同”）。 17．2027年海南体育中考将新增必考类项目4分钟跳绳。小海利用手机上的跳绳训练辅助系统，通过手机摄像头记录跳绳次数、速度、节奏等数据进行分析（如图）。手机镜头是________透镜（选填“凸”或“凹”）；当他靠近手机镜头时，通过镜头所成的像会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．光刻机技术原理如图所示；当光源发出强紫外线光时，调节镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离，使光通过二者后，恰好在硅片上成清晰缩小的像，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。这跟________（选填“照相机”或“投影仪”）的原理相类似。缩图透镜属于凸透镜，为了使硅片上所成的像更小一些。应将掩膜版________缩图透镜的同时，硅片________缩图透镜。（以上两空均选填“靠近”或“远离”） 三、作图题 19．在图中画出这条入射光线经过透镜后的射出的光线。 20．如图是某兴趣小组在实验室用凸透镜、发光物体、光屏模拟照相机成像原理图，请根据凸透镜的光学性质，用作图法找到凸透镜左右两个焦点并用F表示，保留作图痕迹。 21．如图所示是发光点，是发光点经凸透镜所成的实像。作图确定此凸透镜左侧焦点的位置并用标出。 四、计算题 22．某凸透镜的焦距为10cm，当物体放在凸透镜前20cm处时，在光屏上得到一个清晰的像。 (1)求像到凸透镜的距离。 (2)若将物体向凸透镜移动5cm，求此时像的性质。 五、实验题 23．物理兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究了“凸透镜成像的规律”。 (1)如图甲所示，将平行光正对着凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为________。 (2)为使像能呈现在光屏中央，实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调到________。 (3)如图乙所示，把凸透镜固定在光具座的刻度线处，将蜡烛固定在光具座处，光屏上呈现出清晰的像，则该像是倒立________的实像，生活中的________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）与此成像原理相同。 (4)若将蜡烛继续向凸透镜靠近，光屏上呈现的像会逐渐________（选填“变大”或“变小”）。 (5)光屏上呈清晰的像时，用纸板挡住凸透镜的下半部分，则烛焰的像为________（选填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”）。 (6)若将蜡烛移动到处，从光屏一侧透过凸透镜看到烛焰放大正立的________像。 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 课后练习 参考答案 1．B 【详解】根据凸透镜成像规律：当烛焰到凸透镜的物距时，成倒立、等大的实像。 本题中物距，对应成等大实像，因此，解得焦距。 故选B。 2．A 【详解】根据光路可逆，两次成像时物距像距互换，设第一次物距为，像距为，得……① 第二次的物距等于第一次的像距，故透镜向蜡烛移动10cm后，物距 故……③ 联立式①③解得第一次的物距，像距。 故第二次的物距，像距。 A. 第一次，物距大于像距，成倒立缩小实像，故A正确； B. 第二次，成倒立放大实像，故B错误； C. 第一次成缩小像，第二次成放大像，第二次像更大，故C错误； D. 由第一次成像规律：即，且即，解得，8cm不在该范围，故D错误。 故选A。 3．D 【详解】由题可知，原凸透镜焦距 ，此时在光屏上得到清晰的放大实像。根据凸透镜成像规律，当成放大实像时，物距 ，即物距的范围是 更换透镜后，保持发光体（物体）和凸透镜的位置不变，即物距保持不变，对于焦距为 的新凸透镜，此时物距满足 ，根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距（ ）时，凸透镜成正立、放大的虚像。虚像是由光线的反向延长线相交而成的，不能成在光屏上。因此，无论光屏是靠近透镜还是远离透镜移动，光屏上都得不到实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 4．C 【详解】由图可知，物距 像距 AB．因为且光屏上成清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，成像原理与照相机一致，故AB错误； C. 根据光路可逆，当物距和像距互换时，光屏上仍能成清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移至35cm刻度处，此时物距 像距 满足物距像距互换条件，能得到清晰的像，故C正确； D．保持凸透镜位置不动，向右移动蜡烛，物距减小。当物距满足 时，光屏上成倒立、放大的实像，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，不是虚像，故A错误； B．物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，符合规律，故B正确； C．物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，不是正立，故C错误； D．物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，不是倒立，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．摄像头成倒立、缩小的实像，不是正立放大的虚像，故A错误； B．摄像头成像时，物体需要位于镜头的二倍焦距以外，符合成像规律，故B正确； C．要拍摄范围更大，需要让像更小，应换用焦距更短的凸透镜；焦距更长的凸透镜会让像更大，拍摄范围更小，故C错误； D．根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，物体靠近摄像头时，所成的像会变大，故D错误。 故选 B。 7．D 【详解】A．胶片应使用半透明薄膜承接像，透明薄膜无法承接像，故A错误； B．物体越亮，成的像越清晰，应选择明亮的物体，故B错误； C．由凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，拍摄近处物体时物距减小，像距增大，像变大，应增大AB间的距离，此时薄膜上的像变大，故C错误； D．照相机成像原理是物距大于二倍焦距，即，成倒立、缩小的实像，故D正确。 故选D。 8． 大小、正倒、虚实 2倍焦距 【详解】探究凸透镜成像规律的实验中，需观察记录像的正倒、大小、虚实特征，以此总结成像规律； 由凸透镜成像规律可知，二倍焦距点是实像缩小和放大的分界点，因此物体经过二倍焦距点时，所成实像由缩小变为放大。 9． 折射 3.5 【详解】水珠相当于凸透镜，当叶脉位于水珠的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，该现象由光的折射形成；平静的水面相当于平面镜，根据平面镜成像的特点，像与物体到平面镜的距离相等，因此蜻蜓在湖中的像距离水面3.5m。 10． 10 4 【详解】由凸透镜成像规律，当物距等于像距时，即时成倒立等大的实像，第3次实验中，故凸透镜的焦距为 当时，凸透镜成实像，物距越小像越大，4次实验中第4次物距最小，故所成的像最大。 11． 减小 增大 完整 【详解】[1][2]根据凸透镜成实像“物近像远像变大”的规律，要使像变大，需减小物距，同时增大像距，镜头到底片的距离属于像距，因此进行对应调整增大。 [3]镜头为凸透镜，小甲虫仅遮挡部分入射光线，物体反射的光线仍可通过镜头未被遮挡的部分折射成像，所以像的完整性不受影响。 12． 折射 凸透镜 虚 【详解】水滴的形状类似于凸透镜，对光的作用是折射，此时刻度尺处于凸透镜一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，因此会看到刻度间距变宽了。 13． 远离 后缩 【详解】为了使全体同学都进入镜头，需要把成的像变小一点，根据凸透镜成像的规律可知，就要减小像距，增大物距，所以全体同学不动，摄影师远离同学，即照相机向后移，且镜头向后缩(即减小像距)。 14． 增大 减小 【详解】[1]根据凸透镜成像规律，当物距减小时，像距增大，像变大。要使画面更大，需增大投影仪与屏幕的距离。 [2]同时，减小投影仪镜头与投影片的距离，使物距更接近焦距，从而进一步增大像的大小。 15． 左 变小 【详解】[1]他继续向水凸透镜内注水，此时凸透镜凸度变大，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像，成像在光屏前方，则要在光屏上再次成清晰的像，光屏应向左移动。 [2]物距不变，焦距减小，相当于物距相对焦距更远，根据凸透镜成像规律：物远像近像变小，所以成的像变小。 16． 光具座 B、C 不同 【详解】【小题1】在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜、蜡烛、光屏需要放在光具座上，这样可以方便调节三者的高度和位置。 若凸透镜在A、B之间，根据光路可逆，烛焰在B点成像应在A点，烛焰在A点成像应在B点，与题目“烛焰在A点成像在C点”矛盾。若凸透镜在B、C之间：烛焰在B点时，物距小于焦距，成正立放大的虚像，像与物同侧，即A点；烛焰在A点时，物距大于焦距，成倒立的实像，像与物异侧，即C点，符合题意。 所以凸透镜固定在B、C之间。 烛焰在B点时成虚像，像与物同侧；烛焰在A点时成实像，像与物异侧，故两次成像的虚实情况不同。 17． 凸 变大 【详解】手机镜头是凸透镜，利用凸透镜成像规律，成倒立的缩小的实像。 根据凸透镜成像规律可知，成实像时，物近像远像变大，当他靠近手机镜头时，物体靠近，像远离，通过镜头所成的像会变大。 18． 照相机 远离 靠近 【详解】光刻机在硅片上成缩小的实像，和照相机的成像原理相同；缩图透镜属于凸透镜，为了使硅片上所成的像更小一些，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，将掩膜版远离缩图透镜，物距变大，像距应变小，为成清晰像，应将硅片靠近缩图透镜。 19． 【详解】【小题1】由图可知，该透镜为凸透镜，入射光线是从左侧点即左侧的二倍焦距处发出的，射向凸透镜的上半部分。根据凸透镜成像的规律，当物距等于二倍焦距（ ）时，光线经过凸透镜折射后，会在另一侧的二倍焦距处（）成像，所以该光线的折射光线必然会穿过右侧对应的处的点，如下图所示： 20． 【详解】凸透镜成像中，从物体发出的光线经折射后都会过对应的像点，且平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点，过光心的光线传播方向不变，所以从物体的顶端作一条平行于主光轴的入射光线，交凸透镜于一点，连接该交点和像的顶端，得到折射光线，这条折射光线与主光轴的交点，就是凸透镜右侧的焦点；根据凸透镜左右焦点到光心的距离相等，在主光轴上，光心左侧，标出左侧焦点。 21． 【详解】【小题1】根据凸透镜的特殊光线，即平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，其折射光线会通过另一侧的焦点，且透镜的两个焦点对称；所以从发光点画一条平行于主光轴的直线，交凸透镜于点 ，连接点和像点，与主光轴相交于一点，即凸透镜右侧的焦点。我们将其标记为 ，然后在主光轴上，找到与关于光心对称的点，该点就是凸透镜左侧的焦点 ，如下图所示： 22．(1)20cm (2)此时成倒立、放大的实像 【详解】（1）由题意得，凸透镜焦距，物体初始物距 根据凸透镜成像规律，当物距等于2倍焦距时，像距等于2倍焦距，故像到凸透镜的距离 （2）物体向凸透镜移动5cm后，物距 此时，根据凸透镜成像规律，当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像。 23．(1)10.0 (2)同一高度（或同一水平线） (3) 缩小 照相机 (4)变大 (5)亮度稍暗的完整像 (6)虚 【详解】（1）平行光正对凸透镜，最小最亮光斑是焦点。甲图透镜在30.0cm，光斑在40.0cm。焦距。 （2）实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心调到同一高度，目的使像成在光屏中央。 （3）凸透镜固定在50cm刻度线，蜡烛在20cm刻度线处，此时物距 满足的条件，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像原理工作的。 （4）根据凸透镜“物近像远像变大”的规律，蜡烛向凸透镜靠近（物距减小），光屏上的清晰像会逐渐变大。 （5）挡住凸透镜的下半部分后，透镜上半部分仍可以折射烛焰所有部位发出的光，因此仍能成完整的像；但由于透过透镜的光线总量减少，所以像的亮度会稍暗。 （6）蜡烛移到45cm处，物距 满足的条件，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像。 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 $