5.2 凸透镜成像的规律 同步练 2026-2027学年北师大版八年级上册物理

**基本信息** 本同步练聚焦凸透镜成像规律，通过选择、填空、实验探究三级分层设计，覆盖基础认知到综合应用，强化物理观念建构与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|单一成像规律判断|选择题考照相机/投影仪原理，夯实物理观念| |综合应用|多知识点计算与动态调整|填空题结合远视镜调像距，体现科学推理| |实验探究|实验操作与原理分析|实验题用水透镜模拟眼睛成像，深化科学探究|

5.2 凸透镜成像的规律 一．选择题 1．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是倒立等大的 B．光屏上的像是正立放大的 C．照相机是利用此成像原理制成的 D．投影仪是利用此成像原理制成的 2．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为（　　） A．f甲＞f乙＞f丙 B．f乙＞f丙＞f甲 C．f乙＞f甲＞f丙 D．f丙＞f乙＞f甲 3．某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（　　） A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大 D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像 4．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．图中成像原理与电影放映机的成像原理完全相同 B．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置不变，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像 C．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 D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移动到适当位置能呈现清晰的烛焰像 5．用可变焦的光学照相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的景物与照相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程，下列说法中正确的是（　　） A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小 C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大 6．如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　） A．将蜡烛靠近凸透镜 B．将光屏靠近凸透镜 C．将光屏远离凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（　　） A．该凸透镜的焦距f＝20cm B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律 C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小 8．使用光学仪器时常常需要调节，下列哪些措施是正确的（　　） A．用放大镜看地图时，为了放的大些，应将放大镜与地图之间的距离调大些 B．照相机对着某人照相时，底板上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，只要将照相机向他移动适当的距离 C．摄影记者采访一会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，他后退了好几步，然后将照相机暗箱长度调长了一些 D．如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调长一些 二．填空题 1．把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置，看到的情景如图甲和乙所示。则箭头离玻璃杯较近的是　 　 （选填“甲”或“乙”）图，其成像原理与　 　 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）类似。 2．某同学用如下图乙装置探究凸透镜成像规律，此时在光屏上恰好成清晰的像，通过多次实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像（如图甲）。由甲图像可知该凸透镜的焦距为　 　 cm，在图乙中保持蜡烛和透镜位置不变，在蜡烛和透镜间放个远视镜片，将光屏适当向　 　 移（填“左”或“右”），在光屏上能再次看到清晰的像。 3．视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛，观察远处的房屋，眼前“模糊”了，此时来自远处房屋的光会聚在视网膜的　 　 （选填“前”或“后”）方。当他伸直手臂时，如图所示，通过凸透镜观察到房屋清晰的倒立像，像的位置在凸透镜的　 　 （选填“左”或“右”）侧。 4．如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置（足够长）．实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在　 　 ，当烛焰离凸透镜20cm时，在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向　 　 （上/下）移动；移动蜡烛，使烛焰离凸透镜10cm再移动光屏，　 　 （能/不能）在光屏上得到一个清晰的烛焰的像。 5．某小区楼道设有多功能电子门铃，此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，该摄像镜头相当于凸透镜，经摄像镜头所成的是　 　 （选填“正立”或“倒立”）、　 　 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于　 　 cm。 三．实验探究题 1．小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 （1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 　 　 上，目的是使像成在光屏中心。 （2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、　 　 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 　 　 。 （3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 　 　 （填“注水”或“抽水”），使其焦距变 　 　 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 （4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 　 　 （填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 　 　 （填“凸”或“凹”）透镜矫正。 2．实验室常用蜡烛完成以下光学实验。 （1）如图甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理是　 　 。如果只将蜡烛靠近小孔，像会变得大一点，要想像是清晰的，光屏　 　 （选填“需要”或“不需要”）同时远离小孔； （2）利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验，图丙中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）； ①该凸透镜的焦距为　 　 cm； ②若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向　 　 （选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰； ③随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动。由于影响到了实验的进行，这时最合理的调整是　 　 。 A.只需将凸透镜向下移动些 B.只需将光屏向上移动些 C.将凸透镜和光屏向下移一些 D.蜡烛适当向上调一些 ④当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住凸透镜的上面一小部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到　 　 。 A.蜡烛像的下部分 B.蜡烛像的上部分 C.蜡烛完整的像，像的亮度变暗 D.蜡烛完整的像，像的亮度不变 参考答案 一．选择题 1．【解答】解：在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，物距大于像距，光屏上能够得到烛焰清晰的像，所成的是倒立、缩小的实像，照相机是利用此成像原理制成的，故ABD错误，C正确。 故选：C。 2．【解答】解：物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲，所以f甲6cm； 乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙；所以f乙＞u＝12cm； 丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙＞u＞f丙，所以12cm＝u＞f丙6cm； 所以，f乙＞f丙＞f甲。 故选：B。 3．【解答】解：（1）烛焰位于a点时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，屏上出现的实像最小，故A正确； （2）烛焰位于b、c两点时，物距大于焦距小于二倍焦距，都成倒立放大实像，但b点位置距离透镜大于c点位置，因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大，即最大，烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大，故B正确、C错误； （3）烛焰位于d点时，物距小于焦距，成正立放大虚像，故D正确。 故选：C。 4．【解答】解：A、由图可知，物距u＝40cm，v＝30cm，物距u＞v，成倒立缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故A错误； B、据图可知，当取走光屏后，所成像的情况是不变的，故取走光屏，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倒立缩小的实像，故B正确； C、据A可知，此时物体应该处于2f之外，故40cm＞2f；像处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，即2f＞30cm＞f，故可得焦距的范围是：20cm＞f＞15cm，故将蜡烛移到15cm刻度线处，此时的物距是35cm，即一定处于1倍焦距以外，一定成实像，所以此时的物距变小，像距应该变大，像变大，所以应该将光屏向右移动，故C错误； D、将蜡烛移到35cm刻度线处，即物距等于15cm，凸透镜不动，即说明物体处于1倍焦距以内，所以此时光屏上不能成像，故D错误； 故选：B。 5．【解答】解：照相机和被拍照的物体保持不变时， 照相机的焦距增大时，物距相对减小，像距要增大，像会变大； 照相机的焦距减小时，物距相对增大，像距要减小，像会变小。 故选：A。 6．【解答】解：远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上时，光屏上出现烛焰清晰的像； 拿走远视镜，则烛焰的像变得模糊，原因是此时烛焰清晰的像在光屏的后面，为了能在光屏上重新得到清晰的像，可以增大光屏与凸透镜间的距离（即：将光屏适当远离凸透镜），或增大蜡烛到凸透镜的距离（即：将蜡烛适当远离凸透镜）。 故选：C。 7．【解答】解：A、据凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u＝v＝2f＝20cm，所以f＝10cm。故A错误； B、当物距u＝30cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故B正确； C、当物距u＝8cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C错误； D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D错误。 故选：B。 8．【解答】解：A、用放大镜看地图时，是利用凸透镜成正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时，物距越大，像越大，放大镜和地图之间的距离是物距，故A正确。 B、照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，照完全身像再照半身像，像变大，物距要减小，像距变大，所以照相机离被拍摄的人要近一些，同时应将暗箱拉长一些（即镜头应前伸），故B错误。 C、照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，从特写到全景，像变小，像距变小，物距变大，所以照相机离主席台要远一些，同时缩短暗箱，故C错误。 D、幻灯机是利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的，从小画面到大画面，像要增大，像距变大，物距变小，所以幻灯片要靠近镜头，同时幻灯机要远离屏幕后退一些，故D错误。 故选：A。 二．填空题 1．【解答】解：装有适量水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜，当看到的情景如图甲所示时，呈现正立、放大的像，此时与放大镜的成像原理相同，物距小于1倍焦距，所以箭头离玻璃杯较近。 故答案为：甲；放大镜。 2．【解答】解：由甲图可知，u＝v＝20.0cm＝2f，可得：f＝10.0cm，所以凸透镜的焦距为10.0cm。 远视镜片是凸透镜，对光有会聚作用，会将光提前会聚成像，因此光屏适当靠近凸透镜，即光屏左移在光屏上能再次看到清晰的像。 故答案为：10.0；左。 3．【解答】解：视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛，由于凸透镜对光线有会聚作用，因此此时来自远方房屋的光会聚在视网膜的前方，所以小明的眼前“模糊”了； 用它观察远处的房屋，房屋在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，此时物像异侧，像的位置在凸透镜的右侧。 故答案为：前；右。 4．【解答】解：（1）实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，使像成在光屏的中心。 （2）实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，像会向光屏的上方移动。 （3）烛焰离凸透镜20cm时，在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像，20cm＞2f，所以凸透镜的焦距为：f＜10cm．移动蜡烛，使烛焰离凸透镜10cm，2f＞u＞f，移动光屏，在光屏上得到倒立、放大的实像。 故答案为：同一高度；上；能。 5．【解答】解：摄像头的镜头相当于一个凸透镜，摄像头是根据凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的。 镜头的焦距是10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距20cm。 故答案为：倒立；缩小；20。 三．实验探究题 学科网（北京）股份有限公司 $