第3节 凸透镜成像的规律(培优考点练)物理新教材人教版八年级上册
2026-08-14
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3份
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35页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 凸透镜成像的规律 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 凸透镜的成像规律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.05 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | tr_chen |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59192265.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
练习围绕凸透镜成像规律,分题型培优、拓展综合、中考真题、新题追踪四层,从实验探究到综合应用,梯度清晰,适配新授课巩固与科学探究能力培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|题型培优练|基础实验操作与规律理解|填空与选择结合,聚焦焦距测量、成像性质判断(如投影仪原理)|
|拓展综合练|跨情境综合应用|情境复杂(如F形光源、显隐杯),融合小孔成像与透镜作用|
|中考真题练|中考考点强化|真题再现,注重实际应用(如无人机镜头、露珠透镜)|
|新题追踪练|期末新题巩固|新题设计,衔接测评,含作图与探究题(如像高变化规律)|
内容正文:
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1.(1)10.0cm
(2)
同一高度
放大
(3)右
(4)能
2.(1)同一高度
(2)15
(3)左
(4)
上
上
(5)凸透镜
(6)
完整
D
(7)C
(8)红光
3.D
4.C
5.D
6.B
7.D
8.D
9.A
10.A
11.B
12.B
13.A
14.
左
变小
15
甲
放大镜
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第3节凸透镜成像的规律
公题型专项练
投影仪
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16
清晰
放大
能
1.C
2.D
3.
一倍
变弱
正立
4.(1)
主光轴
缩小
(2)
靠近
近视
(3)C
(4)④
(5)选用凸透镜的焦距不同
(6)
获得普遍规律
大
变大
1.A
2.
凸
小
凸
会聚
S2-S1
4.(1)左
(2)C
(3)放大
1.C
2.B
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公拓展综合练
凸中考真题练
公新题追踪练
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6.(1)
M
10.0
(2)
变大
变大
(3)
光屏
不能
(4)
物距与像距之和为40cm,小于45cm,无法在光源和光屏距离固定为45cm时完成实验
(5)8
3/3
第3节 凸透镜成像的规律
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练······························································································01
题型01 探究凸透镜成像的规律
题型02 凸透镜成像规律的应用
✍拓展综合练································································································11
✍中考真题练································································································14
✍新题追踪练································································································16
✍题型培优练
✏题型01 探究凸透镜成像的规律
1.小明同学“探究凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,小明让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距f=________。
(2)如图乙所示,小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。然后将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、________(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察凸透镜成像特点,小明应从图乙中凸透镜的________(选填“左”或“右”)侧进行观察。
(4)在图乙所示位置的基础上,保持凸透镜不动,将蜡烛和光屏交换位置后,光屏上________(选填“能”或“不能”)再次成清晰的像。
【答案】(1)10.0cm
(2) 同一高度 放大 投影仪
(3)右
(4)能
【详解】(1)平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到光心的距离为焦距。由图可知
(2)为了使烛焰的像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。该凸透镜的焦距为10.0cm,蜡烛距凸透镜15cm,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)蜡烛到凸透镜的距离为5cm,小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与蜡烛位于凸透镜同侧,因此小明应从凸透镜的右侧透过凸透镜进行观察。
(4)光在折射时光路可逆。在图乙所示位置的基础上,将蜡烛和光屏交换位置,原来的物距和像距互换,光屏上仍能再次成清晰的像。
2.实验小组同学们用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)实验开始时,小东在如图所示位置放置好了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏,并调整蜡烛的焰心、透镜的光心和光屏的中心在__________;
(2)小东观察到蜡烛在如图甲所示的位置时,可以在光屏上观察到清晰的等大、倒立的实像。由此他判断出实验所用透镜的焦距为__________cm;
(3)小东把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处,他又向______(选填“左”或“右”)移动光屏到适当的位置,才能再次在光屏上观察到一个清晰的实像;
(4)随着实验的进行,蜡烛燃烧得越来越短,可以观察到光屏上的像向______移动,为方便实验继续进行,应将蜡烛适当向______移动(均选填“上”或“下”)。
(5)在烛焰和凸透镜之间放一透镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该透镜是______(填“凸透镜”或“凹透镜”).
(6)此时,小华用不透明纸将透镜遮去一半,屏上将得到______(选填“完整”或“一半”)的像。小华将光屏取走,那么______(填字母);
A.不可能再看到像 B.烛焰不再成像 C.烛焰经凸透镜成虚像 D.烛焰仍成实像且像仍在原处
(7)而小华多准备了一个平行光光源(接通电源后可发出平行光),她进行了如图乙的实验:将凸透镜固定在图示位置,光源发出平行于主光轴的光照射到凸透镜上,在透镜另一侧移动光屏直到屏上的光斑最小,小华将光源由图示位置缓慢向右移到35cm刻度线处,观察到光屏上光斑______(填字母);
A.缓慢变大 B.缓慢变小 C.大小不变 D.逐渐消失
(8)小阳同学回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图丁所示)受此启发,于是他选取焦距为10cm的凸透镜,用红光和蓝光来进行图丙的实验,实验结论:对同一凸透镜,____________(选填“红光”或“蓝光”)的焦距大些。
【答案】(1)同一高度
(2)15
(3)左
(4) 上 上
(5)凸透镜
(6) 完整 D
(7)C
(8)红光
【详解】(1)实验调整烛焰、透镜光心、光屏中心在同一高度,是为了让烛焰的像能成在光屏的中央,便于观察成像。
(2)当凸透镜成倒立、等大的实像时,满足物距。从甲图可知,物距
因此,解得焦距。
(3)蜡烛向左移到10cm刻度线处,物距变大,根据凸透镜成实像“物远像近像变小”的规律,像距会相应减小,因此需要向左移动光屏才能承接清晰的像。
(4)蜡烛燃烧变短后,烛焰位置向下移动,由于凸透镜成倒立实像,像的移动方向与物体相反,因此光屏上的像会向上移动;为了让像重回光屏中央,可将蜡烛适当向上移动,使三者中心重新对齐。
(5)放入透镜后,光屏需要向靠近透镜的方向移动才能重新得到清晰像,说明该透镜对光线有会聚作用,提前让光线会聚成像,因此是凸透镜。
(6)遮去透镜一半后,剩余的透镜部分仍能折射全部烛焰的光线,因此屏上会得到完整的像,只是像的亮度会变暗;实像是实际光线会聚形成的,是否存在和光屏无关,取走光屏后烛焰仍在原处成实像。故选D。
(7)由图乙可知,光点到凸透镜的距离为10.0cm,所以凸透镜的焦距为10.0cm。光源从图示的位置,向右移到35cm处,它依然是平行光,所以折射光线仍然会聚到焦点上,因此光屏上的光斑大小不发生变化。故选C。
(8)从三棱镜色散规律可知,蓝光的偏折能力比红光强,经过凸透镜时,蓝光会更早会聚,对应的焦距更小,因此同一凸透镜对红光的焦距更大。
✏题型02 凸透镜成像规律的应用
3.如图所示,小明同学用一个焦距为15 cm的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律时,在光屏上得到一个清晰的像,则下列说法不正确的是( )
A.利用图中凸透镜所成像的性质可以制成投影仪
B.用不透明的纸板挡住透镜的上半部分,光屏上烛焰的像仍然完整
C.如果凸透镜不动,将蜡烛和光屏互换位置,则烛焰在光屏上能成清晰的像
D.将蜡烛放在40 cm刻度线处,透镜位置不变,调节光屏可得到一个放大的实像
【答案】D
【详解】A.图中物距小于像距,所成的像是倒立、放大的实像,此成像性质可用于制作投影仪,故A正确;
B.当用不透明的纸遮住凸透镜的上半部分时,烛焰的所有光线还可通过下半部分会聚在光屏上,所以像是完整的,只是亮度减小,故B正确;
C.凸透镜不动,将蜡烛和光屏互换位置后,根据光路可逆现象可知,光屏上还能成像,只不过像是倒立、缩小的实像,故C正确;
D.将蜡烛放在40 cm位置时,蜡烛到凸透镜的距离为10 cm,凸透镜的焦距为15 cm,物体处于一倍焦距以内,因此所成的像是放大正立的虚像,不能呈现在光屏上,故D错误。
本题选择说法不正确的,故选D。
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
【答案】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.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
【答案】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。
6.如图所示,蜡烛经凸透镜恰好在光屏中央成最清晰的像,下列说法不正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为15 cm
B.幻灯机应用了这一成像原理
C.凸透镜中央用小于凸透镜直径的圆纸板遮挡,光屏上的像变暗但清晰
D.凸透镜不动,将蜡烛向右移动10 cm,移动光屏能看到烛焰清晰倒立、放大的像
【答案】B
【详解】A.蜡烛在处,凸透镜在处,光屏在处,计算得物距,像距,此时,因此凸透镜焦距,该凸透镜焦距为,故A正确;
B.此时物距等于二倍焦距,成倒立、等大的实像;幻灯机的成像原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,不是该成像原理,故B错误;
C.遮挡凸透镜中央,只是减少了通过透镜的光线,仍有完整光线折射成像,因此光屏上的像变暗但依然清晰,故C正确;
D.蜡烛右移后,物距变为,满足,根据成像规律,此时成倒立、放大的实像,移动光屏可以接收到清晰的像,故D正确。
本题选择错误的,故选B。
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
B.当物距时,成倒立、放大的实像
C.当物距时,所成的像能用光屏承接
D.当物距时,将光屏拆下,从光屏一侧适当位置可看到烛焰的实像
【答案】D
【详解】A.由物距和像距的图像可知,当物距和像距都为20cm时能够成像,所以焦距
故A不符合题意;
B.物距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,故B不符合题意;
C.物距,此时成虚像,虚像不能用光屏承接,故C不符合题意;
D.,此时成倒立、放大的实像,可以直接用眼睛观察到,故D符合题意。
故选D。
8.如图“探究凸透镜成像的规律”实验中,光屏上恰好成清晰的像,下列分析正确的是( )
A.该像是倒立、缩小的实像 B.透镜的焦距可能为8cm
C.该像是正立、放大的虚像 D.透镜的焦距可能为15cm
【答案】D
【详解】AC.由图可知,物距
像距
此时物距小于像距。根据凸透镜成像规律,当物距小于像距时,成倒立、放大的实像,故AC错误;
BD.此时成倒立、放大的实像,满足,,即,。综合可得
所以透镜的焦距可能为,故B错误,D正确。
故选D。
9.如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.15cm C.30cm D.45cm
【答案】A
【详解】蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,说明物距大于两倍焦距,即
则,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.如图甲所示,平行于主光轴的光射向凸透镜在屏上形成一个最小最亮的光斑。利用该透镜“探究凸透镜成像的规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.光屏上形成清晰的像后,不小心用指尖触碰到了凸透镜,则光屏上会仍有烛焰完整的像但亮度变暗
B.随着蜡烛的不断燃烧,要想使像成在光屏的中央,可把光屏向下调节
C.时,为了观察到像,去掉光屏后眼睛在透镜的左侧观察
D.该透镜的焦距为
【答案】A
【详解】A.不小心用指尖遮挡住凸透镜的一部分时,烛焰发出的光仍可以通过凸透镜剩余部分折射会聚成完整的烛焰像,只是透过透镜的总光线减少,所以光屏上仍有完整的烛焰像,仅亮度变暗,故A正确;
B.蜡烛燃烧不断变短,烛焰位置向下移动,根据“过光心的光线传播方向不变”,光屏上的像会向上移动,因此要使像成在光屏中央,应该把光屏向上调节,故B错误;
C.当时,凸透镜成正立放大的虚像,虚像与物体都在透镜的同侧,因此需要去掉光屏后,眼睛在透镜的右侧对着透镜观察才能看到像,故C错误;
D.由图甲可知,凸透镜在刻度处,焦点在刻度处,因此焦距,故D错误。
故选A。
11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中使用的凸透镜焦距f=10cm,将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节在同一高度如图所示。下列做法能使光屏上承接到倒立、缩小的像的是( )
A.蜡烛和光屏位置不动,凸透镜放在60cm处
B.凸透镜位置不动,蜡烛放在20cm处,向左移光屏
C.凸透镜位置不动,蜡烛放在20cm处,向右移光屏
D.凸透镜位置不动,蜡烛放在35cm处,向右移光屏
【答案】B
【详解】要承接到倒立、缩小的实像,需要满足物距
且像距,即
A.蜡烛光屏不动,凸透镜若放在60cm处,物距
像距,无法承接实像,故A错误;
BC.凸透镜位置不动(原50cm处),蜡烛若放在20cm处,物距
成倒立缩小的实像;根据凸透镜成像规律,物距增大,像距减小,原来光屏在70cm处,因此需要向左移动光屏才能接到清晰像,故B正确,C错误;
D.凸透镜位置不动,若蜡烛放在35cm处,物距
满足,成倒立放大的实像,故D错误。
故选B。
12.如图所示,一个圆柱形水杯里装入水,在水杯后面紧靠水杯放置一个小泥娃,在将泥娃逐渐远离水杯的过程中,透过水杯观察到小泥娃的像会( )
A.一直变瘦 B.先变胖后变瘦
C.一直变高 D.先变高后变矮
【答案】B
【详解】圆柱形水杯装水后,横向相当于一个凸透镜,当泥娃紧靠水杯(物距小于焦距)时,成正立、放大的虚像,且随着物距的增大,像逐渐变大,故看起来“变胖”;随着泥娃逐渐远离水杯,物距大于焦距成倒立的实像,且随着物距的增大,像逐渐变小,看起来“变瘦”,水杯在竖直方向上的形状不会起到凸透镜的放大或缩小的作用,所以像的高度不会发生变化。故像是先变胖后变瘦。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.如图甲所示,在装有水的杯子里,小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置,观察到铅笔的像,俯视图如图乙所示。将铅笔沿虚线向后移动,下列说法正确的是( )
A.铅笔的像先变大后变小 B.看到的铅笔的像一定是实像
C.看到的像可能上下左右均颠倒 D.装有水的杯子相当于一个凹透镜
【答案】A
【详解】A.铅笔向后移动,物距变大,当铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图乙中铅笔向后移,像先变大后变小,故A正确;
B.铅笔向后移动,物距变大,当铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,成的像是虚像,故B错误;
C.装满水的杯子相当于一个柱形透镜,上下等大,光线不会向上下偏折,所以透过装满水的圆柱形水杯看物体,不会上下左右都颠倒,只会出现左右方向的颠倒,故C错误;
D.装有水的圆柱形玻璃杯边缘薄,中间厚,相当于凸透镜,故D错误。
故选A。
14.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”)。
【答案】 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。
15.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。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。
【答案】 甲 放大镜
【详解】装有水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜,图片距离玻璃杯在一倍焦距以内时,通过凸透镜成正立的、放大的虚像。图片距凸透镜在二倍焦距以外时,成的是倒立的缩小的实像。甲中箭头成放大的正立的虚像,乙中箭头成倒立的缩小的实像,故甲中图片离杯较近,此时玻璃杯相当于放大镜。
16.做“探究凸透镜成像规律”的实验中,为了确定像的 位置时,要前后多移动几次光屏,找出成最 ___像时光屏的位置;如图甲所示,能在光屏上看到的倒立的___像(填“放大”、“缩小”或者“等大”);将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处,如图乙所示,则此时人眼___(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
【答案】 清晰 放大 能
【详解】【小题1】在探究凸透镜成像规律的实验中,我们需要在光屏上找到清晰的像来确定像的位置。由于光屏前后移动时,像的清晰程度会发生变化,只有当光屏位于像的实际位置时,光屏上呈现的像才是最清晰的。因此,为了准确确定像的位置,需要前后多次移动光屏,直到光屏上出现最清晰的像为止。
由图甲,蜡烛位于刻度线处,凸透镜位于刻度线处,光屏位于刻度线处,物距
像距
根据凸透镜成实像的规律,当物距小于像距()时,成的是倒立、放大的实像。
由题意,在图中虚线处(即虚像所在位置)放置一个不透明的光屏,由于光线实际上并没有到达虚线处,而是穿过透镜后进入人眼,人眼逆着折射光线看去才看到了虚像。光屏放在虚像位置并不会阻挡折射光线进入人眼,因此人眼能看到烛焰的像。
✍拓展综合练
1.某小组将F形光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图(a)所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图(b)中的甲所示。小光在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源;小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像;小明将凸透镜更换为一个中心有小圆孔的遮挡板(与光源所在平面平行)。他们都在BC之间观察光屏,分别看到的形状是( )
A.乙、丙、戊 B.丙、乙、丁 C.丙、丁、丁 D.乙、乙、戊
【答案】C
【详解】B处放平面镜(小光), 由于平面镜不透光,镜面朝向光源,会将光源的光线全部反射回左侧,光线无法到达右侧C位置的光屏,因此光屏上没有光源的像,看到的就是光屏本身的纹理,对应形状丙;B处放凸透镜(小亮) ,B是AC中点,物距,像距,因此像距等于物距,此时恰能成等大的像,根据凸透镜成像规律,说明物距等于像距等于凸透镜2倍焦距,此时成倒立、等大的实像,“倒立”指上下、左右都颠倒,原光源是甲的F形,上下左右都颠倒后成在光屏上,对应形状丁;B处放带小圆孔的遮挡板(小明), 小孔成像的原理是光的直线传播,成倒立的实像,由于物距等于像距,像和物应等大,同样是上下左右都颠倒的F形,对应形状丁。故选C。
2.如图所示,主光轴上有一点光源S,在透镜的另一侧有一光屏。点光源和光屏到透镜距离都为d,此时点光源S通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍远离凸透镜,光斑的面积会变小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断( )
A. B.
C.或 D.
【答案】D
【详解】AC.若,光源S在一倍焦距以内,凸透镜对光线折射后仍为发散光线,因此光屏远离凸透镜时,光线发散范围更大,光斑面积变大,不符合题意,故AC错误;
B.若,根据凸透镜成像规律,物距时,像距满足,即像点在凸透镜和原光屏之间。光线会聚到像点后会继续发散,光屏远离凸透镜时,离像点更远,光斑面积变大,不符合题意,故B错误。
D.若,根据凸透镜成像规律,物距时,像距,即像点在原光屏的右侧。此时折射光线还未会聚到像点就到达原光屏,当光屏稍远离凸透镜,向像点移动,光斑面积会变小,故D符合题意。
故选D。
3.有关显隐杯的记载,古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案,图案上盖一凸透镜,如图所示,没酒的时候,俯视时看不见杯底的图案,是因为图案到凸透镜的距离等于凸透镜的________(选填“一倍”或“二倍”)焦距。杯中倒入一定量酒后,俯视时图案处于酒与凸透镜组合成的新透镜一倍焦距之内,此时新透镜的会聚能力与空酒杯相比________(选填“变强”或“变弱”),于是就可以看到一个________(选填“正立”或“倒立”)、放大的“图案”。
【答案】 一倍 变弱 正立
【详解】[1]图案到凸透镜的距离等于凸透镜的一倍焦距时,不成像,图案到凸透镜的距离等于凸透镜的二倍焦距时成倒立、等大的实像,没酒的时候,俯视时看不见杯底的图案,即不成像,是因为图案到凸透镜的距离等于凸透镜的一倍焦距。
[2][3]杯中倒入一定量酒后,俯视时图案处于酒与凸透镜组合成的新透镜一倍焦距之内,相当于焦距增大,此时新透镜的会聚能力与空酒杯相比变弱,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,于是就可以看到一个正立、放大的“图案”。
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上;甲图中光屏上有清晰的像(像未画出),该像是倒立、______的实像;
(2)保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏______透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜;
(3)用另一个凸透镜进行实验,如图乙所示,为入射光线,为折射光线,测出主光轴上长度为,长度为(),则该凸透镜的焦距的范围是 ;
A. B. C.
(4)丙图中,凸透镜位于处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像,且处的像比处大,则以下说法不正确的是______;
①处像可能是缩小的 ②处像可能是缩小的
③点位置在的右侧 ④蜡烛的移动方向向左
(5)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像,如图丁。分析图像时,他们发现两个图像有差异,回顾整个实验过程并无操作的错误,你觉得图像有差异的原因是______;
(6)如下图ABC所示,是小明利用“希区柯克拍摄手法”拍摄视频中的一组截图。“希区柯克拍摄手法”是在拍摄过程中保持被拍摄的景物不动,通过改变摄像机到中心景物的距离以及“特殊的操作”,使相片里中心景物的像大小几乎不变,而背景却可以变的更大或者更小,从而达到突出拍摄主体的效果。
同组的小华猜想“特殊的操作”可能是改变了焦距,为了验证自己的猜想小华利用甲图来探究焦距对像大小的影响,实验主要步骤:保持蜡烛到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;实验数据如表所示:物体的高度
实验序号
物距
像距
焦距
像的高度
1
25.0
11.8
8.0
2.4
2
25.0
16.7
10.0
3.3
3
25.0
23.1
12.0
4.6
①这里测多组数据的目的是________分析数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越______,像距越大,像也越大;
②根据以上探究可知:若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物,他应该同时将镜头焦距______(选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1) 主光轴 缩小
(2) 靠近 近视
(3)C
(4)④
(5)选用凸透镜的焦距不同
(6) 获得普遍规律 大 变大
【详解】(1)[1]实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,使三者中心在同一水平高度上,可以使像成在光屏的中央。
[2]由甲图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离大于光屏到凸透镜的距离,即物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]根据凸透镜成实像时的规律可知,物距增大,像距减小,像变小,因此保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,物距增大,则像距减小,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏靠近凸透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置近视眼镜,因为近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,可以使折射光线延迟会聚在光屏上。
(3)由图乙可知,此时点相当于是点的像,即为物距,为像距,因为,说明此时成倒立、放大的实像,物距与焦距的关系即为①,像距与焦距的关系为②,联立①②两式可得,,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)光屏先后在处同侧的、两处得到烛焰清晰的像,说明两次都是成的实像,处的像比处大,说明光屏从到的过程中,像在变小,根据凸透镜成像规律可知,像距变小,所以应位于和的右侧,同时可知,蜡烛应位于凸透镜的右侧,同时物距增大,蜡烛在向右移动,因为不知道凸透镜的焦距和物距以及像距的大小,因此物体可能在凸透镜的2倍焦距以外,光屏可能在凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,所以、两处都有可能成缩小的像,故①②③正确,④错误。
故选④。
(5)则由图丁可发现,两个图像中物距与像距相等的位置不同,根据凸透镜成像规律可知,物距等于像距且等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像,所以两个图像对应的凸透镜的2倍焦距处不同,则两个凸透镜的焦距不同,即图像有差异的原因可能是两个凸透镜的焦距不同。
(6)[1]测多组数据的目的是为了获得普遍规律,使结论不具有特殊性。
[2]分析数据可知,当物距不变时,凸透镜焦距由8.0cm增大到10.0cm、12.0cm的过程中,像距从11.8cm增大到16.7cm、23.1cm,像的高度从2.4cm增大到3.3cm、4.6cm,因此可得出当物距不变时,凸透镜焦距越大,像距越大,像也越大。
[3]若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物,由凸透镜成像规律可知,物远像近像变小,则底片上的像变小,而要使相片里中心景物的像大小几乎不变,也就是使中心景物的像再次变大,由以上探究可知,可以增大焦距。
✍中考真题练
1.(2026·山东·中考真题)麦收时节,小明在学校的劳动实践田收获小麦时,用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】A
【详解】由图可知,麦穗成正立、放大的虚像,根据凸透镜成像规律,物距 需满足 ,所以 。
故选A。
2.(2026·辽宁·中考真题)无人机的照相机镜头相当于一个___________透镜。无人机竖直上升过程中,地面物体通过镜头所成像的大小将变___________。
【答案】 凸 小
【详解】照相机镜头中间厚,边缘薄,为凸透镜。
无人机竖直上升时,地面物体到镜头的物距增大,由凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知,所成像将变小。
3.(2026·湖北武汉·中考真题)晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”,如图甲所示,露珠下的叶脉看起来比实际的大,这是因为露珠就是一个__________透镜,对光有__________作用。在探究凸透镜成像规律的实验中,发光体“F”、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示,此时发光体在光屏上呈现清晰的高为的像,发光体到凸透镜的距离为,光屏到凸透镜的距离为。保持发光体和光屏的位置不变,凸透镜向右移动的距离为__________时,光屏上再次呈现清晰的高为的像,则__________(填“>”“=”或“<”)。
【答案】 凸 会聚 >
【详解】露珠中间厚、边缘薄,符合凸透镜的外形特征,叶脉看起来被放大,正是凸透镜成虚像的效果;
根据凸透镜的基本光学性质可知,凸透镜对光有会聚作用;
在发光体和光屏位置固定不变时,根据光路可逆原理,再次成清晰的像,原来的物距s1会变成后来的像距,原来的像距s2会变成后来的物距,初始时凸透镜距离发光体s1、距离光屏s2,移动后凸透镜到发光体的距离变为s2,因此凸透镜需要向右移动的距离为;
由图乙可知初始时物距s1小于像距s2,此时成倒立放大的实像,凸透镜右移后,新的物距等于原来的像距s2,新的像距等于原来的物距s1,此时物距大于像距,成倒立缩小的实像,物体的高度不变,因此第一次的像高h1大于第二次的像高h2。
4.(2026·安徽·中考真题)为了探究凸透镜成像规律,把光具座放在水平桌面上,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。
(1)当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,光屏上有清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变得模糊,要使光屏上再次成清晰的像,需要将光屏向______移动适当距离;
(2)随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会上移,为了使像仍成在光屏中央,应_______(选填“A”“B”或“C”);
A.把光屏适当向下调节
B.把凸透镜适当向上调节
C.把光屏和凸透镜均适当向下调节
(3)将蜡烛移到刻度处,移去光屏,直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰,会看到______(选填“放大”或“缩小”)的像。
【答案】(1)左
(2)C
(3)放大
【详解】(1)将蜡烛向左移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成实像的规律,像距变小,则光屏上的像变得模糊,所以要使光屏上再次成清晰的像,需要将光屏向左移动适当距离。
(2)随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会上移,为了使像仍成在光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变,应把光屏适当向上调节,或者把凸透镜适当向下调节,或者把光屏和凸透镜均适当向下调节,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)将蜡烛移到45cm刻度处,物距
根据凸透镜成像规律,移去光屏,直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰,会看到正立、放大的像。
✍新题追踪练
1.(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)在“探究凸透镜成像规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时成倒立、缩小的虚像
B.此凸透镜焦距可能是15cm
C.若将蜡烛向左移动,则光屏也要向左移,屏上的像会变小
D.只将凸透镜向右移动,光屏上还能得到清晰的像
【答案】C
【详解】A.如图,物距
像距
能被光屏承接的都是实像,且此时,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.根据成像规律,、,代入数据得,,,解得焦距范围,故B错误;
C.蜡烛向左移动,物距变大,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,像距会变小,因此光屏需要向左移动才能得到清晰像,且像会变小,故C正确;
D.根据光路可逆,蜡烛和光屏不动时,只有将凸透镜向左移动,使物距等于原来的像距、像距等于原来的物距,才能再次得到清晰像,故D错误。
故选C。
2.(25-26八年级上·湖南郴州·期末)如图所示,是小慧同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中记录并绘制的像距与物距的关系图像,图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.蜡烛在A点对应的位置时,成像的特点与投影仪成像特点相同
C.蜡烛从B点对应位置移动到C点对应位置的过程中,成的像逐渐变大
D.蜡烛在C点对应位置时,在蜡烛与透镜之间放置一近视眼镜片,光屏需靠近透镜方向移动才能重新得到清晰像
【答案】B
【详解】A.图像中 B 点物距u=20 cm,像距v=20 cm,满足u=v=2f,2f =20 cm,得f =10 cm,因此A错误;
B.在A 点:物距10 cm<u<20 cm,即f<u<2f 此时成像特点:倒立、放大、实像,和投影仪成像规律一致,故B正确;
C.从B到 C过程:物距变大(u>2f 范围),凸透镜规律:物远像近像变小,所以像逐渐变小,故C 错误;
D.近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,会延后光线会聚点,光屏需要远离透镜才能成清晰像,故D 错误。
故选 B。
3.(25-26七年级下·山东德州·期末)物理课上,小新使用凸透镜观察放在桌上的教材,成像情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图甲中凸透镜与教材的距离大于2倍焦距
B.图乙成像的原理与照相机相同
C.观察图乙时,将凸透镜远离教材,看到的像将变大
D.观察图丙时,将凸透镜靠近教材,看到的像将变大
【答案】A
【详解】A.由图甲可知,通过凸透镜看到的是倒立、缩小的像。根据凸透镜成像规律,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以图甲中凸透镜与教材的距离大于 2 倍焦距,故A正确;
B.图乙中通过凸透镜看到的是倒立、放大的像。根据凸透镜成像规律,当物距大于1倍焦距小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,其成像原理与投影仪相同;而照相机的成像原理是物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.观察图乙时,凸透镜成倒立、放大的实像。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,将凸透镜远离教材,即物距增大,看到的像将变小,故C错误;
D.观察图丙时,通过凸透镜看到的是正立、放大的像,此时物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像。根据凸透镜成虚像时“物近像近像变小”的规律,将凸透镜靠近教材,即物距减小,看到的像将变小,故D错误。
故选A。
4.(25-26八年级上·河南驻马店·期末)如图所示,点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线,并标出点光源发出的光经凸透镜后所成的像点S'。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线过焦点F,通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,两条折射光线的交点为像点S',如图所示:
5.(2026·广东云浮·三模)如图所示,请画出由烛焰S点发出的光经过凸透镜折射后的两条折射光线,并确定发光点S的像点的位置。
【答案】
【详解】平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线经过凸透镜的焦点;经过凸透镜光心的光线,经过凸透镜后传播方向不变;折射后的光线不能会聚,将它们反向延长后会聚于一点,即为像点,故作图如下:
6.(25-26七年级下·山东潍坊·期末)如图所示,某物理兴趣小组用高度为6cm的F形光源、凸透镜、刻度尺、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)小组将两个凸透镜分别固定在光具座上,并用一束平行主光轴的光分别射向两个凸透镜,调节光屏的位置,直至在各自光屏上形成了一个最小的亮斑,如下图所示。由此可知凸透镜________(选填“M”或“N”)对光的会聚作用更强,凸透镜M的焦距为________cm。
(2)小组选用凸透镜M进行如下实验:将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距________,像的大小________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
物高6cm
实验次数
1
2
3
物距/cm
30
20
15
像距/cm
15
20
30
像高/cm
3
6
12
(3)继续移动光源至物距为6cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从________(选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用刻度尺直接测出观察到的像高?________(选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则上表中第________次实验的成像情况不能探究,理由是:________________________________________。
(5)若用高度为4cm的F形光源,在光屏上所成的像高2cm,此时仅将光屏和F形光源的位置对调,则光屏上会呈现一个________cm高的像。
【答案】(1) M 10.0
(2) 变大 变大
(3) 光屏 不能
(4) 2 物距与像距之和为 40 cm,小于 45 cm,无法在光源和光屏距离固定为 45 cm 时完成实验
(5)8
【详解】(1)由图可知,凸透镜M的光斑离透镜更近,焦距更小,说明它对光的会聚作用更强。
凸透镜M的焦距:从光具座刻度可读出,光斑到透镜的距离为。
(2)分析表格数据,可以看出:物距变小,像距变大,像的大小变大。
(3)当物距为 6 cm(小于焦距 10 cm)时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与光源在透镜同侧,需从光屏一侧透过透镜观察。
虚像不是实际光线会聚而成,无法用光屏承接,也不能直接用刻度尺测量像高。
(4)凸透镜成实像时,物距和像距需满足
第 1 次:,
第 2 次:,
第 3 次:,
若光源到光屏距离固定为 45 cm,第 1、3 次实验的,第 2 次,因此第 2 次实验无法探究,理由是:此时物距和像距之和为 40 cm,小于 45 cm,无法在光源和光屏距离固定为 45 cm 时完成实验。
(5)光源高 4 cm,像高 2 cm,说明此时成倒立、缩小的实像()。
根据光路可逆,将光源与光屏位置对调后,物距变为原来的像距,像距变为原来的物距,此时成倒立、放大的实像,像高为8 cm。
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第3节 凸透镜成像的规律
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✍题型培优练······························································································01
题型01 探究凸透镜成像的规律
题型02 凸透镜成像规律的应用
✍拓展综合练································································································06
✍中考真题练································································································08
✍新题追踪练································································································10
✍题型培优练
✏题型01 探究凸透镜成像的规律
1.小明同学“探究凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,小明让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距f=________。
(2)如图乙所示,小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。然后将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、________(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察凸透镜成像特点,小明应从图乙中凸透镜的________(选填“左”或“右”)侧进行观察。
(4)在图乙所示位置的基础上,保持凸透镜不动,将蜡烛和光屏交换位置后,光屏上________(选填“能”或“不能”)再次成清晰的像。
2.实验小组同学们用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)实验开始时,小东在如图所示位置放置好了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏,并调整蜡烛的焰心、透镜的光心和光屏的中心在__________;
(2)小东观察到蜡烛在如图甲所示的位置时,可以在光屏上观察到清晰的等大、倒立的实像。由此他判断出实验所用透镜的焦距为__________cm;
(3)小东把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处,他又向______(选填“左”或“右”)移动光屏到适当的位置,才能再次在光屏上观察到一个清晰的实像;
(4)随着实验的进行,蜡烛燃烧得越来越短,可以观察到光屏上的像向______移动,为方便实验继续进行,应将蜡烛适当向______移动(均选填“上”或“下”)。
(5)在烛焰和凸透镜之间放一透镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该透镜是______(填“凸透镜”或“凹透镜”).
(6)此时,小华用不透明纸将透镜遮去一半,屏上将得到______(选填“完整”或“一半”)的像。小华将光屏取走,那么______(填字母);
A.不可能再看到像 B.烛焰不再成像 C.烛焰经凸透镜成虚像 D.烛焰仍成实像且像仍在原处
(7)而小华多准备了一个平行光光源(接通电源后可发出平行光),她进行了如图乙的实验:将凸透镜固定在图示位置,光源发出平行于主光轴的光照射到凸透镜上,在透镜另一侧移动光屏直到屏上的光斑最小,小华将光源由图示位置缓慢向右移到35cm刻度线处,观察到光屏上光斑______(填字母);
A.缓慢变大 B.缓慢变小 C.大小不变 D.逐渐消失
(8)小阳同学回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图丁所示)受此启发,于是他选取焦距为10cm的凸透镜,用红光和蓝光来进行图丙的实验,实验结论:对同一凸透镜,____________(选填“红光”或“蓝光”)的焦距大些。
✏题型02 凸透镜成像规律的应用
3.如图所示,小明同学用一个焦距为15 cm的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律时,在光屏上得到一个清晰的像,则下列说法不正确的是( )
A.利用图中凸透镜所成像的性质可以制成投影仪
B.用不透明的纸板挡住透镜的上半部分,光屏上烛焰的像仍然完整
C.如果凸透镜不动,将蜡烛和光屏互换位置,则烛焰在光屏上能成清晰的像
D.将蜡烛放在40 cm刻度线处,透镜位置不变,调节光屏可得到一个放大的实像
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.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
6.如图所示,蜡烛经凸透镜恰好在光屏中央成最清晰的像,下列说法不正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为15 cm
B.幻灯机应用了这一成像原理
C.凸透镜中央用小于凸透镜直径的圆纸板遮挡,光屏上的像变暗但清晰
D.凸透镜不动,将蜡烛向右移动10 cm,移动光屏能看到烛焰清晰倒立、放大的像
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
B.当物距时,成倒立、放大的实像
C.当物距时,所成的像能用光屏承接
D.当物距时,将光屏拆下,从光屏一侧适当位置可看到烛焰的实像
8.如图“探究凸透镜成像的规律”实验中,光屏上恰好成清晰的像,下列分析正确的是( )
A.该像是倒立、缩小的实像 B.透镜的焦距可能为8cm
C.该像是正立、放大的虚像 D.透镜的焦距可能为15cm
9.如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.15cm C.30cm D.45cm
10.如图甲所示,平行于主光轴的光射向凸透镜在屏上形成一个最小最亮的光斑。利用该透镜“探究凸透镜成像的规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.光屏上形成清晰的像后,不小心用指尖触碰到了凸透镜,则光屏上会仍有烛焰完整的像但亮度变暗
B.随着蜡烛的不断燃烧,要想使像成在光屏的中央,可把光屏向下调节
C.时,为了观察到像,去掉光屏后眼睛在透镜的左侧观察
D.该透镜的焦距为
11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中使用的凸透镜焦距f=10cm,将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节在同一高度如图所示。下列做法能使光屏上承接到倒立、缩小的像的是( )
A.蜡烛和光屏位置不动,凸透镜放在60cm处
B.凸透镜位置不动,蜡烛放在20cm处,向左移光屏
C.凸透镜位置不动,蜡烛放在20cm处,向右移光屏
D.凸透镜位置不动,蜡烛放在35cm处,向右移光屏
12.如图所示,一个圆柱形水杯里装入水,在水杯后面紧靠水杯放置一个小泥娃,在将泥娃逐渐远离水杯的过程中,透过水杯观察到小泥娃的像会( )
A.一直变瘦 B.先变胖后变瘦
C.一直变高 D.先变高后变矮
13.如图甲所示,在装有水的杯子里,小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置,观察到铅笔的像,俯视图如图乙所示。将铅笔沿虚线向后移动,下列说法正确的是( )
A.铅笔的像先变大后变小 B.看到的铅笔的像一定是实像
C.看到的像可能上下左右均颠倒 D.装有水的杯子相当于一个凹透镜
14.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”)。
15.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。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。
16.做“探究凸透镜成像规律”的实验中,为了确定像的 位置时,要前后多移动几次光屏,找出成最 ___像时光屏的位置;如图甲所示,能在光屏上看到的倒立的___像(填“放大”、“缩小”或者“等大”);将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处,如图乙所示,则此时人眼___(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
✍拓展综合练
1.某小组将F形光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图(a)所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图(b)中的甲所示。小光在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源;小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像;小明将凸透镜更换为一个中心有小圆孔的遮挡板(与光源所在平面平行)。他们都在BC之间观察光屏,分别看到的形状是( )
A.乙、丙、戊 B.丙、乙、丁 C.丙、丁、丁 D.乙、乙、戊
2.如图所示,主光轴上有一点光源S,在透镜的另一侧有一光屏。点光源和光屏到透镜距离都为d,此时点光源S通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍远离凸透镜,光斑的面积会变小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断( )
A. B.
C.或 D.
3.有关显隐杯的记载,古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案,图案上盖一凸透镜,如图所示,没酒的时候,俯视时看不见杯底的图案,是因为图案到凸透镜的距离等于凸透镜的________(选填“一倍”或“二倍”)焦距。杯中倒入一定量酒后,俯视时图案处于酒与凸透镜组合成的新透镜一倍焦距之内,此时新透镜的会聚能力与空酒杯相比________(选填“变强”或“变弱”),于是就可以看到一个________(选填“正立”或“倒立”)、放大的“图案”。
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上;甲图中光屏上有清晰的像(像未画出),该像是倒立、______的实像;
(2)保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏______透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜;
(3)用另一个凸透镜进行实验,如图乙所示,为入射光线,为折射光线,测出主光轴上长度为,长度为(),则该凸透镜的焦距的范围是 ;
A. B. C.
(4)丙图中,凸透镜位于处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像,且处的像比处大,则以下说法不正确的是______;
①处像可能是缩小的 ②处像可能是缩小的
③点位置在的右侧 ④蜡烛的移动方向向左
(5)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像,如图丁。分析图像时,他们发现两个图像有差异,回顾整个实验过程并无操作的错误,你觉得图像有差异的原因是______;
(6)如下图ABC所示,是小明利用“希区柯克拍摄手法”拍摄视频中的一组截图。“希区柯克拍摄手法”是在拍摄过程中保持被拍摄的景物不动,通过改变摄像机到中心景物的距离以及“特殊的操作”,使相片里中心景物的像大小几乎不变,而背景却可以变的更大或者更小,从而达到突出拍摄主体的效果。
同组的小华猜想“特殊的操作”可能是改变了焦距,为了验证自己的猜想小华利用甲图来探究焦距对像大小的影响,实验主要步骤:保持蜡烛到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;实验数据如表所示:物体的高度
实验序号
物距
像距
焦距
像的高度
1
25.0
11.8
8.0
2.4
2
25.0
16.7
10.0
3.3
3
25.0
23.1
12.0
4.6
①这里测多组数据的目的是________分析数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越______,像距越大,像也越大;
②根据以上探究可知:若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物,他应该同时将镜头焦距______(选填“变大”或“变小”)。
✍中考真题练
1.(2026·山东·中考真题)麦收时节,小明在学校的劳动实践田收获小麦时,用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是( )
A.5 B.10 C.15 D.20
2.(2026·辽宁·中考真题)无人机的照相机镜头相当于一个___________透镜。无人机竖直上升过程中,地面物体通过镜头所成像的大小将变___________。
3.(2026·湖北武汉·中考真题)晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”,如图甲所示,露珠下的叶脉看起来比实际的大,这是因为露珠就是一个__________透镜,对光有__________作用。在探究凸透镜成像规律的实验中,发光体“F”、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示,此时发光体在光屏上呈现清晰的高为的像,发光体到凸透镜的距离为,光屏到凸透镜的距离为。保持发光体和光屏的位置不变,凸透镜向右移动的距离为__________时,光屏上再次呈现清晰的高为的像,则__________(填“>”“=”或“<”)。
4.(2026·安徽·中考真题)为了探究凸透镜成像规律,把光具座放在水平桌面上,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。
(1)当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,光屏上有清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变得模糊,要使光屏上再次成清晰的像,需要将光屏向______移动适当距离;
(2)随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会上移,为了使像仍成在光屏中央,应_______(选填“A”“B”或“C”);
A.把光屏适当向下调节
B.把凸透镜适当向上调节
C.把光屏和凸透镜均适当向下调节
(3)将蜡烛移到刻度处,移去光屏,直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰,会看到______(选填“放大”或“缩小”)的像。
✍新题追踪练
1.(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)在“探究凸透镜成像规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时成倒立、缩小的虚像
B.此凸透镜焦距可能是15cm
C.若将蜡烛向左移动,则光屏也要向左移,屏上的像会变小
D.只将凸透镜向右移动,光屏上还能得到清晰的像
2.(25-26八年级上·湖南郴州·期末)如图所示,是小慧同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中记录并绘制的像距与物距的关系图像,图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.蜡烛在A点对应的位置时,成像的特点与投影仪成像特点相同
C.蜡烛从B点对应位置移动到C点对应位置的过程中,成的像逐渐变大
D.蜡烛在C点对应位置时,在蜡烛与透镜之间放置一近视眼镜片,光屏需靠近透镜方向移动才能重新得到清晰像
3.(25-26七年级下·山东德州·期末)物理课上,小新使用凸透镜观察放在桌上的教材,成像情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图甲中凸透镜与教材的距离大于2倍焦距
B.图乙成像的原理与照相机相同
C.观察图乙时,将凸透镜远离教材,看到的像将变大
D.观察图丙时,将凸透镜靠近教材,看到的像将变大
4.(25-26八年级上·河南驻马店·期末)如图所示,点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线,并标出点光源发出的光经凸透镜后所成的像点S'。
5.(2026·广东云浮·三模)如图所示,请画出由烛焰S点发出的光经过凸透镜折射后的两条折射光线,并确定发光点S的像点的位置。
6.(25-26七年级下·山东潍坊·期末)如图所示,某物理兴趣小组用高度为6cm的F形光源、凸透镜、刻度尺、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)小组将两个凸透镜分别固定在光具座上,并用一束平行主光轴的光分别射向两个凸透镜,调节光屏的位置,直至在各自光屏上形成了一个最小的亮斑,如下图所示。由此可知凸透镜________(选填“M”或“N”)对光的会聚作用更强,凸透镜M的焦距为________cm。
(2)小组选用凸透镜M进行如下实验:将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距________,像的大小________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
物高6cm
实验次数
1
2
3
物距/cm
30
20
15
像距/cm
15
20
30
像高/cm
3
6
12
(3)继续移动光源至物距为6cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从________(选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用刻度尺直接测出观察到的像高?________(选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则上表中第________次实验的成像情况不能探究,理由是:________________________________________。
(5)若用高度为4cm的F形光源,在光屏上所成的像高2cm,此时仅将光屏和F形光源的位置对调,则光屏上会呈现一个________cm高的像。
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