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

**基本信息** 练习以“基础巩固-能力提升-拓展实践-中考精选”分层，覆盖凸透镜成像实验、规律、动态变化及应用，通过基础题夯实物理观念，探究题培养科学思维，实践题提升科学探究能力，适配新授课知识巩固与能力进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|实验操作、成像规律及应用|以填空、选择为主，直接对应知识点，如实验装置调节、成像性质判断| |能力提升|实验分析与规律综合应用|含实验步骤纠错、表格数据分析，培养科学推理，如物距变化对像的影响分析| |拓展实践|生活材料探究成像规律|用圆柱形水瓶模拟透镜，通过观察笔的成像变化，体现科学探究| |中考精选|中考真题情境应用|结合投影仪、露珠等真实情境，对接测评需求，强化科学态度与责任|

【核心素养】5.3 凸透镜成像的规律 分层练习（原卷版） 基础巩固 知识点一：探究凸透镜成像规律的实验 1．物理兴趣小组同学在做凸透镜成像实验时，光屏和发光体在透镜的______（选填“同侧”或“两侧”），它们的中心在______上，此凸透镜的焦距为10厘米，发光体距离凸透镜16厘米时，成______（选填“正立放大”“正立缩小”“倒立放大”或“倒立缩小”）的实像。 2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)为使烛焰的像成在光屏中央，小丽的调节场景如图甲，操作中的不当之处是___________。 (2)如图乙，光屏上恰能呈现烛焰倒立、___________的清晰实像，此时光在光屏上发生___________反射；若在凸透镜左侧附近放置一镜片，将光屏向左移动，光屏上可再次呈现清晰的像，该镜片是___________透镜。 (3)保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，小丽的操作应是___________。 3．在“探究凸透镜成像规律”实验时，如图所示，此时光屏上恰好呈现F形光源清晰的像（像未画出），下列说法正确的是（     ） A．实验中用F形光源替代蜡烛，可以使光屏上呈现的像更稳定 B．该凸透镜的焦距为10.0cm，此时光屏上呈现倒立、等大的像 C．若用硬纸板挡住凸透镜上半部分，光屏上仍能呈现完整的像 D．只将F形光源远离凸透镜，在光屏上会呈现清晰、缩小的像 知识点二：凸透镜成像的规律 4．小刘用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，蜡烛在光屏上所成的像是（　　） A．倒立、等大的实像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 5．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（　　） A．只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像 B．只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 C．只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 D．只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像 6．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 7．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时，点燃的蜡烛、凸透镜（保持不动）、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（像未画出）。下列说法中（　　） ①图中成像规律与照相机成像原理相同 ②把蜡烛适当右移，光屏适当左移，会再次在光屏上成清晰的像 ③把蜡烛移至35.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 ④把蜡烛移至45.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的像 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有①③④正确 知识点三：物距变化时像怎么变 8．如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为 （　　） A． B． C． D． 9．如图为小明探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立_____的实像。将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 10．用手机照相时，镜头相当于1个_____透镜，人离镜头越远，所成像的大小越_____。温馨提示：摆出“剪刀手”拍照时，只要照片上暴露了清晰的指纹就可能泄露个人信息。 11．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___________。 知识点四：成像规律的应用 12．智能眼镜可通过搭载的摄像头实现快速抓拍。摄像头的镜头相当于一个______透镜，远处的物体经镜头在感光器件上成倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；若此物体远离镜头，像将______（选填“变大”或“变小”）。 13．如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（　　） A．小于1倍焦距 B．等于1倍焦距 C．大于2倍焦距 D．在2倍焦距与1倍焦距之间 14．如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字，下列选项中与其成像规律相同的是（    ） A． B． C． D． 能力提升 1．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。 2．某小组进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 (1)如图1是用同一个凸透镜观察远处树木和近处课本的情景，请由此提出一个可探究的物理问题：___________。 (2)该小组利用如图2的装置进行实验，凸透镜的焦距为，“”形光源的高度为。实验记录表如下： 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 物距 30.0 25.0 20.0 18.0 15.0 10.0 8.0 像距 15.0 16.7 20.0 22.3 30.0 \ \ 像的高度 1.3 1.7 2.5 3.1 5.0 \ \ 像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 \ 正 ①分析实验过程及表格中的信息可以发现：光屏上的像比物小的条件为物距___________（填“大于”或“小于”）；物距越___________，光屏上的像越小。 ②若在第5次实验的基础上，保持凸透镜位置不变，移动“”形光源使物距为，请推测应将光屏向___________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向适当移动，光屏上能成清晰的像。 3．在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（　　） 实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 A．第1次实验的像距为20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像 C．第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D．若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像 4．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．20cm C．30cm D．40cm 5．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图是小亮用鞋盒、凸透镜自制的手机投影仪。将手机放入盒内、屏幕正对凸透镜，置于暗室内，将鞋盒对准白墙、进行调节，白墙上出现手机屏幕放大的清晰的像。若想在白墙上看到更大的清晰的像，接下来应怎样操作。 答：保证鞋盒里的手机到凸透镜的距离大于1倍焦距、小于2倍焦距，只将手机向凸透镜方向靠近，白墙上就会呈现更大的清晰的像。 错误之处： ____________ 错因分析： _____________ 正确解答： _____________ 根据要求填写： (1)错误之处： ____________ (2)错因分析：____________ (3)正确解答： ____________ 拓展实践 实验　用一个装水的圆柱形瓶子，把四种成像情形走一遍（取材教材第124页练习第2题） 【器材】透明的圆柱形玻璃瓶（或塑料瓶）、清水、一支笔、放大镜、白纸、刻度尺 安全提示：不要用放大镜看太阳；玻璃瓶装水后较重，注意别摔。 【看一看·水瓶里的笔】 1.把瓶子装满水立在桌上，一支笔竖着放在瓶子后面、紧挨着瓶子，从另一侧看过去： 　笔看起来是＿＿＿＿（选填“正立”或“倒立”）的，比原来＿＿＿＿（选填“大”或“小”）； 2.把笔慢慢向后移（离瓶子越来越远），注意观察： 　到某个位置附近，像会变得＿＿＿＿；再往后移，像忽然变成了＿＿＿＿的； 3.把观察结果填进表里： 　　笔到瓶子的距离　　由近到远　　　像的正倒　　　像的大小 　　第 1 次　　　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿ 　　第 2 次　　　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿ 　　第 3 次　　　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿ 【量一量·先测出焦距】 4.晴天把放大镜正对太阳光，下面放白纸，前后移动到光斑最小最亮， 　量出光斑到镜心的距离：f ＝＿＿＿＿ cm； 【试一试·四种情形】 5.把一支笔（或一根蜡烛）放在离放大镜下面这几个距离上，用白纸在另一侧接一接： 　　① 比 2f 还远　→　能接到像吗？＿＿＿＿　像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的； 　　② 正好是 2f　　→　＿＿＿＿　像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的； 　　③ 在 f 和 2f 之间　→　＿＿＿＿　像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的； 　　④ 比 f 还近　　→　＿＿＿＿；这时要透过放大镜直接看，像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的。 6.把四次的结果和课本上的规律对一对，看看是不是一样。 中考精选 1．（2026·江苏苏州·中考真题）小华用图甲装置探究凸透镜成像规律，使用LED灯珠排列成的“F”发光体作为光源。 (1)能在光屏上呈现的像称为________像。为使像呈现于光屏中央，实验前需将F光源和光屏两者中心调整到凸透镜的________上。 (2)装置调好后，将F光源放在光具座上不同位置，移动光屏找到清晰像的位置，观察并记录成像情况。如图乙，小华根据观测结果，在纸上用带箭头的线段记录物、像情况（～分别是物体处在A～E位置时对应的像，线段长度表示它们的大小）。分析图乙，可发现物体靠近凸透镜的过程中，所成的实像________。 (3)分析可知，F光源从位置A移至E的过程中，必然存在像、物等大的情况，为快速、准确找到此位置，应在图乙中________两位置间移动光源，并使用图丙中________光屏观察像。小华测量发现：物距等于两倍焦距时，像与物等大。为了验证该结论的普遍性，接下来的操作是：________。 2．（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“<”）。 3．（2026·陕西·中考真题）小明用一个圆形凸透镜（镜片直径约8 cm）、纸盒、薄泡沫板、胶水、手机（屏幕大小约为15 cm×6.5 cm）及其他辅助材料，计划制作一个简易投影仪，可将手机屏幕的画面投射在客厅墙上。 (1)小明用如图-1的方法，测量出该凸透镜焦距f=________cm。 (2)①为满足投影仪功能，根据已学习过的凸透镜成像规律，小明可选择在如图-2纸盒上的________（选填“甲”或“乙”）平面开孔并安装凸透镜。 ②为了确定手机在盒内的安装位置，小明在实验室用“F”光源、凸透镜、光具座、光屏和卷尺等器材进行实验，模拟不同物距时的成像情况，并记录相应数据如下表，将实验数据作为制作投影仪的相关参数。 实验次序 物高/cm 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 3.0 25.0 100.0 12.0 2 24.0 120.0 15.0 3 23.0 153.3 20.0 4 22.5 180.0 24.0 5 22.0 220.0 30.0 6 21.5 286.7 40.0 7 21.0 420.0 60.0 (3)如图-3，小明按照能垂直嵌入纸盒的尺寸裁剪两块薄泡沫板，使它们垂直固定在一起作为支架，将手机壳粘在支架背板上，再将手机嵌入壳中，根据表中数据，确定好手机在纸盒内的位置，完成投影仪制作。调整好投影仪正对墙壁的距离，就可实现将手机画面清晰地投影在正对的墙壁上。已知使用投影仪的房间，正对的两面墙壁间的距离为3 m。 ①若根据表中第6次的数据制作投影仪（即手机屏幕距离透镜21.5 cm处），你认为是否可行并阐述理由：________。 ②根据表中第2次或第5次的数据制作投影仪，均能正常播放。请你比较两次数据，选择其中一次，分析该次投影画面效果的优点与不足：________。 (4)如图-4，是小明进行模拟实验的场景，此时光屏上成清晰的像，像的形状是________（填字母选项）。 A． B． C． D． (5)小明将制作好的投影仪放在水平台面并正对墙壁播放，发现墙壁上的画面整体偏高，请你分析可能的原因：________（写出一条即可）。 (6)请你给出一条该投影仪的使用提示：________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 【核心素养】5.3 凸透镜成像的规律 分层练习（解析版） 基础巩固 知识点一：探究凸透镜成像规律的实验 1．物理兴趣小组同学在做凸透镜成像实验时，光屏和发光体在透镜的______（选填“同侧”或“两侧”），它们的中心在______上，此凸透镜的焦距为10厘米，发光体距离凸透镜16厘米时，成______（选填“正立放大”“正立缩小”“倒立放大”或“倒立缩小”）的实像。 【答案】 两侧 主光轴 倒立放大 【详解】[1]做凸透镜实验时，发光体发出的光通过凸透镜，在光屏上成像，所以光屏和发光体在透镜的两侧。 [2]为了能清晰的观察像，应使像成在光屏中央，所以应调整发光体的中心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上，即它们的中心在主光轴上。 [3]凸透镜的焦距为10cm，发光体距离凸透镜16cm时，即物距为16cm，则物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。 2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)为使烛焰的像成在光屏中央，小丽的调节场景如图甲，操作中的不当之处是___________。 (2)如图乙，光屏上恰能呈现烛焰倒立、___________的清晰实像，此时光在光屏上发生___________反射；若在凸透镜左侧附近放置一镜片，将光屏向左移动，光屏上可再次呈现清晰的像，该镜片是___________透镜。 (3)保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，小丽的操作应是___________。 【答案】(1)烛焰中心、透镜中心和光屏中心未在同一高度 (2) 缩小 漫 凸 (3)将蜡烛靠近凸透镜，向右调节光屏，使光屏上呈现清晰的像 【详解】（1）操作中的不当之处是烛焰中心、透镜中心和光屏中心未在同一高度，烛焰的像不能成在光屏中央。 （2）[1]由图乙可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，光屏上恰能呈现烛焰倒立、缩小的实像。 [2]从不同方向都能看到光屏上成的像，故光在光屏上发生漫反射。 [3]若在凸透镜左侧附近放置一块凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使光线会聚，像将呈现在光屏的前方，将光屏向左移动，光屏上可再次呈现清晰的像，故该镜片是凸透镜。 （3）凸透镜成实像时，物近像远像变大，保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，可将蜡烛靠近凸透镜，向右调节光屏，使光屏上呈现清晰的像。 3．在“探究凸透镜成像规律”实验时，如图所示，此时光屏上恰好呈现F形光源清晰的像（像未画出），下列说法正确的是（     ） A．实验中用F形光源替代蜡烛，可以使光屏上呈现的像更稳定 B．该凸透镜的焦距为10.0cm，此时光屏上呈现倒立、等大的像 C．若用硬纸板挡住凸透镜上半部分，光屏上仍能呈现完整的像 D．只将F形光源远离凸透镜，在光屏上会呈现清晰、缩小的像 【答案】ABC 【详解】A．F形光源不会晃动，也不会像蜡烛一样因燃烧变短，替代蜡烛后可以使光屏上的像更稳定，故A正确； B．由图可知，物距 像距 根据凸透镜成像规律，当时，成倒立、等大的实像，因此可得 即，故B正确； C．用硬纸板挡住凸透镜上半部分，凸透镜的下半部分仍可以折射光线，会聚成完整的像，只是像的亮度会变暗，因此光屏上仍能呈现完整的像，故C正确； D．只将F形光源远离凸透镜，物距增大，根据凸透镜成像规律，像距需要减小才能成清晰的像；不移动光屏时，清晰的像会成在光屏前方，光屏上无法呈现清晰的像，故D错误。 故选ABC。 知识点二：凸透镜成像的规律 4．小刘用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，蜡烛在光屏上所成的像是（　　） A．倒立、等大的实像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】由图知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律得，此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（　　） A．只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像 B．只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 C．只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 D．只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像 【答案】D 【详解】A图中物距为 45.0cm-35.0cm=10.0cm 凸透镜的焦距是10cm，物距等于焦距，光屏不能成像，只向左或向右移动光屏至适当位置，光屏上不能成像，故AB错误； C．只向右移动蜡烛至适当位置，物距小于焦距，成正立放大的虚像，光屏不能成像，故C错误； D．将凸透镜移动到55cm，物距为 55.0cm-35.0cm=20.0cm 像距为 75.0cm-55.0cm=20.0cm 此时 u=v=2f 光屏上能呈现烛焰等大的像，故D正确。 故选D。 6．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。 7．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时，点燃的蜡烛、凸透镜（保持不动）、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（像未画出）。下列说法中（　　） ①图中成像规律与照相机成像原理相同 ②把蜡烛适当右移，光屏适当左移，会再次在光屏上成清晰的像 ③把蜡烛移至35.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 ④把蜡烛移至45.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的像 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有①③④正确 【答案】B 【详解】①图中物距大于像距，在光屏上成实像，则物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，成像规律与照相机成像原理相同，故①正确； ②根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，把蜡烛适当右移，光屏适当右移，会再次在光屏上成清晰的像，故②错误； ③由图可知，光具座的刻度尺的分度值为，则凸透镜位于刻度处，把蜡烛移至35.0cm刻度线处，物距为 由题意可知，焦距为 则有 即物距在一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像，故③正确； ④由③分析可知，凸透镜位于刻度处，把蜡烛移至45.0cm刻度线处，物距为 由题意可知，焦距为 则有 即物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，不能成在光屏上，故④错误。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 知识点三：物距变化时像怎么变 8．如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为 （　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．若l<f，根据凸透镜成像规律可知成虚像，则不能在光屏上呈现放大实像，故A不符合题意； B．若l=f，根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像，故B不符合题意； C．若f<l<2f，根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像，故C符合题意； D．若l>2f，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像，故D不符合题意。 故选C。 9．如图为小明探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立_____的实像。将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 【答案】 缩小 靠近 【详解】由图可知，蜡烛在80cm刻度，凸透镜在50cm刻度，物距，满足，根据凸透镜成像规律：当时，成倒立、缩小的实像。 根据凸透镜成像动态规律可知：物远像近像变小，蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距变小，因此光屏需要靠近凸透镜才能再次承接清晰的像。 10．用手机照相时，镜头相当于1个_____透镜，人离镜头越远，所成像的大小越_____。温馨提示：摆出“剪刀手”拍照时，只要照片上暴露了清晰的指纹就可能泄露个人信息。 【答案】 凸 小 【详解】手机照相的镜头利用凸透镜成像原理工作，当物距大于2倍焦距时，凸透镜可成倒立、缩小的实像； 根据凸透镜成像规律，物距增大时，像距减小，像的大小也随之变小，所以人离镜头越远，像的大小越小。 11．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。 知识点四：成像规律的应用 12．智能眼镜可通过搭载的摄像头实现快速抓拍。摄像头的镜头相当于一个______透镜，远处的物体经镜头在感光器件上成倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；若此物体远离镜头，像将______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】 凸 缩小 变小 【详解】摄像头的镜头相当于凸透镜，利用的原理是物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像；依据凸透镜成实像的规律“物远像近像变小”， 若此物体远离镜头，物距变大，则像距变小，像也变小。 13．如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（　　） A．小于1倍焦距 B．等于1倍焦距 C．大于2倍焦距 D．在2倍焦距与1倍焦距之间 【答案】A 【详解】通过“寸镜”能看清手表微小结构，此时“寸镜”作为放大镜使用，则需满足物体位于凸透镜的1倍焦距以内，即物距小于1倍焦距，此时会形成正立、放大的虚像，便于观察微小结构。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字，下列选项中与其成像规律相同的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字成的是正立、放大的虚像。 A．物体在两倍焦距之外，成的是一个倒立、缩小的实像，故A不符合题意； B．物体处在两倍焦距处，成的是一个倒立、等大的实像，故B不符合题意； C．物体在一倍焦距到两倍焦距之间，成的是一个倒立、放大的实像，故C不符合题意； D．物体在一倍焦距内，不能成实像，成的是正立、放大的虚像，故D符合题意。 故选D。 能力提升 1．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。 2．某小组进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 (1)如图1是用同一个凸透镜观察远处树木和近处课本的情景，请由此提出一个可探究的物理问题：___________。 (2)该小组利用如图2的装置进行实验，凸透镜的焦距为，“”形光源的高度为。实验记录表如下： 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 物距 30.0 25.0 20.0 18.0 15.0 10.0 8.0 像距 15.0 16.7 20.0 22.3 30.0 \ \ 像的高度 1.3 1.7 2.5 3.1 5.0 \ \ 像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 \ 正 ①分析实验过程及表格中的信息可以发现：光屏上的像比物小的条件为物距___________（填“大于”或“小于”）；物距越___________，光屏上的像越小。 ②若在第5次实验的基础上，保持凸透镜位置不变，移动“”形光源使物距为，请推测应将光屏向___________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向适当移动，光屏上能成清晰的像。 【答案】(1)凸透镜成像的大小与物距有什么关系？ (2) 大于 大 远离 【详解】（1）由图1可知左边观察到的树木是倒立的，右边观察到的字是放大正立的，可以从这两个角度提出物理问题。 （2）已知凸透镜焦距，则 从表格的数据看，当物距大于20cm时，像的高度小于物体高度，成倒立缩小的实像。且物距越大，像距越小，像的高度越小，即物距越大，光屏上的像越小；第五次实验的物距，移动“”形光源使物距为，此时物距还在一倍焦距到二倍焦距之内，可以在光屏上成像。根据“物近像远像变大”的规律，物距变小，像距需要增大，因此光屏应该向远离凸透镜的方向移动。 3．在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（　　） 实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 A．第1次实验的像距为20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像 C．第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D．若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像 【答案】AB 【详解】A．当物距为20cm时，成倒立、等大的实像，则物距等于二倍焦距，即f=10cm，此时像距等于物距，也为20cm，故A正确； B．当物距为30cm时，物距大于二倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，故B正确； C．当物距为15cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，其应用是幻灯机或投影仪，而照相机是根据物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的原理制成的，故C错误； D．若物距是12cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，故D错误。 故选AB。 4．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．20cm C．30cm D．40cm 【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。 5．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图是小亮用鞋盒、凸透镜自制的手机投影仪。将手机放入盒内、屏幕正对凸透镜，置于暗室内，将鞋盒对准白墙、进行调节，白墙上出现手机屏幕放大的清晰的像。若想在白墙上看到更大的清晰的像，接下来应怎样操作。 答：保证鞋盒里的手机到凸透镜的距离大于1倍焦距、小于2倍焦距，只将手机向凸透镜方向靠近，白墙上就会呈现更大的清晰的像。 错误之处： ____________ 错因分析： _____________ 正确解答： _____________ 根据要求填写： (1)错误之处： ____________ (2)错因分析：____________ (3)正确解答： ____________ 【答案】(1)只将手机向凸透镜方向靠近 (2)对凸透镜成像规律理解不清。只改变物距，不调节像距，得不到清晰的像。（答案合理即可） (3)保证鞋盒里的手机到凸透镜的距离大于1倍焦距、小于2倍焦距，将手机向凸透镜方向靠近，同时将鞋盒远离白墙，直到白墙上再次呈现更大的清晰的像 【详解】（1）只将手机向凸透镜方向靠近，没有同时增大凸透镜到白墙的距离（像距），无法成更大的清晰的像，故本题的错误之处是“只将手机向凸透镜方向靠近”。 （2）对凸透镜成实像的规律理解不全面，当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，要成更大的清晰实像，需要同时减小物距（手机到透镜的距离）、增大像距（透镜到白墙的距离），只减小物距而不改变像距，像会变得模糊，无法得到清晰的放大像。 （3）根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，应将手机向凸透镜方向靠近（减小物距，保持物距在1倍焦距到2倍焦距之间），同时将鞋盒远离白墙（增大像距），直到白墙上出现更大的清晰的像。   拓展实践 实验　用一个装水的圆柱形瓶子，把四种成像情形走一遍（取材教材第124页练习第2题） 【器材】透明的圆柱形玻璃瓶（或塑料瓶）、清水、一支笔、放大镜、白纸、刻度尺 安全提示：不要用放大镜看太阳；玻璃瓶装水后较重，注意别摔。 【看一看·水瓶里的笔】 1.把瓶子装满水立在桌上，一支笔竖着放在瓶子后面、紧挨着瓶子，从另一侧看过去： 　笔看起来是＿＿＿＿（选填“正立”或“倒立”）的，比原来＿＿＿＿（选填“大”或“小”）； 2.把笔慢慢向后移（离瓶子越来越远），注意观察： 　到某个位置附近，像会变得＿＿＿＿；再往后移，像忽然变成了＿＿＿＿的； 3.把观察结果填进表里： 　　笔到瓶子的距离　　由近到远　　　像的正倒　　　像的大小 　　第 1 次　　　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿ 　　第 2 次　　　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿ 　　第 3 次　　　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿　　　＿＿＿＿ 【量一量·先测出焦距】 4.晴天把放大镜正对太阳光，下面放白纸，前后移动到光斑最小最亮， 　量出光斑到镜心的距离：f ＝＿＿＿＿ cm； 【试一试·四种情形】 5.把一支笔（或一根蜡烛）放在离放大镜下面这几个距离上，用白纸在另一侧接一接： 　　① 比 2f 还远　→　能接到像吗？＿＿＿＿　像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的； 　　② 正好是 2f　　→　＿＿＿＿　像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的； 　　③ 在 f 和 2f 之间　→　＿＿＿＿　像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的； 　　④ 比 f 还近　　→　＿＿＿＿；这时要透过放大镜直接看，像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的。 6.把四次的结果和课本上的规律对一对，看看是不是一样。 【参考提示】笔紧挨着瓶子时（物距很小，u < f），看到的是正立、放大的虚像； 慢慢往后移，到焦点附近像会变模糊（这时不成像）， 再往后（u > f）像就倒了过来——变成倒立的实像。 装满水的圆柱形瓶子相当于一个凸透镜，所以它的成像跟课本的规律完全一致。 用白纸接的四种情形： 　　① u > 2f　→　能接到，倒立、缩小的实像（照相机就是这样）； 　　② u = 2f　→　能接到，倒立、等大的实像（这是缩小与放大的分界）； 　　③ f < u < 2f　→　能接到，倒立、放大的实像（投影仪就是这样）； 　　④ u < f　→　接不到；透过放大镜看到的是正立、放大的虚像。 ★ 一句话记住：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 成实像时还有一条：物近像远像变大。 中考精选 1．（2026·江苏苏州·中考真题）小华用图甲装置探究凸透镜成像规律，使用LED灯珠排列成的“F”发光体作为光源。 (1)能在光屏上呈现的像称为________像。为使像呈现于光屏中央，实验前需将F光源和光屏两者中心调整到凸透镜的________上。 (2)装置调好后，将F光源放在光具座上不同位置，移动光屏找到清晰像的位置，观察并记录成像情况。如图乙，小华根据观测结果，在纸上用带箭头的线段记录物、像情况（～分别是物体处在A～E位置时对应的像，线段长度表示它们的大小）。分析图乙，可发现物体靠近凸透镜的过程中，所成的实像________。 (3)分析可知，F光源从位置A移至E的过程中，必然存在像、物等大的情况，为快速、准确找到此位置，应在图乙中________两位置间移动光源，并使用图丙中________光屏观察像。小华测量发现：物距等于两倍焦距时，像与物等大。为了验证该结论的普遍性，接下来的操作是：________。 【答案】(1) 实 主光轴 (2)远离凸透镜且变大 (3) C、D c 换用多个不同焦距的凸透镜重复上述实验 【详解】（1）能被光屏承接的像是实际光线会聚形成的，叫做实像，虚像无法用光屏承接；实验时为了使像成在光屏中央，需要将光源、光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上，保证三者中心在同一高度。 （2）由图乙可知，凸透镜成实像时，物体靠近凸透镜时，物距减小，像距变大，所成的实像也会逐渐变大。 （3）凸透镜成像规律：物距大于二倍焦距时成缩小的实像，物距等于二倍焦距时成等大的实像，物距在一倍到二倍焦距之间时成放大的实像，因此等大的实像一定在缩小实像和放大实像之间；由图乙可知，等大的实像在C、D之间；要准确比较像和物的大小，需要带网格的光屏方便对比大小，因此选c；一次实验得到的结论具有偶然性，为了验证结论的普遍性，需要换用不同焦距的凸透镜重复实验。 2．（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。 3．（2026·陕西·中考真题）小明用一个圆形凸透镜（镜片直径约8 cm）、纸盒、薄泡沫板、胶水、手机（屏幕大小约为15 cm×6.5 cm）及其他辅助材料，计划制作一个简易投影仪，可将手机屏幕的画面投射在客厅墙上。 (1)小明用如图-1的方法，测量出该凸透镜焦距f=________cm。 (2)①为满足投影仪功能，根据已学习过的凸透镜成像规律，小明可选择在如图-2纸盒上的________（选填“甲”或“乙”）平面开孔并安装凸透镜。 ②为了确定手机在盒内的安装位置，小明在实验室用“F”光源、凸透镜、光具座、光屏和卷尺等器材进行实验，模拟不同物距时的成像情况，并记录相应数据如下表，将实验数据作为制作投影仪的相关参数。 实验次序 物高/cm 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 3.0 25.0 100.0 12.0 2 24.0 120.0 15.0 3 23.0 153.3 20.0 4 22.5 180.0 24.0 5 22.0 220.0 30.0 6 21.5 286.7 40.0 7 21.0 420.0 60.0 (3)如图-3，小明按照能垂直嵌入纸盒的尺寸裁剪两块薄泡沫板，使它们垂直固定在一起作为支架，将手机壳粘在支架背板上，再将手机嵌入壳中，根据表中数据，确定好手机在纸盒内的位置，完成投影仪制作。调整好投影仪正对墙壁的距离，就可实现将手机画面清晰地投影在正对的墙壁上。已知使用投影仪的房间，正对的两面墙壁间的距离为3 m。 ①若根据表中第6次的数据制作投影仪（即手机屏幕距离透镜21.5 cm处），你认为是否可行并阐述理由：________。 ②根据表中第2次或第5次的数据制作投影仪，均能正常播放。请你比较两次数据，选择其中一次，分析该次投影画面效果的优点与不足：________。 (4)如图-4，是小明进行模拟实验的场景，此时光屏上成清晰的像，像的形状是________（填字母选项）。 A． B． C． D． (5)小明将制作好的投影仪放在水平台面并正对墙壁播放，发现墙壁上的画面整体偏高，请你分析可能的原因：________（写出一条即可）。 (6)请你给出一条该投影仪的使用提示：________。 【答案】(1)20.0 (2)乙 (3) 不可行；没有足够的放置空间，使得投影仪成清晰的像 选择第5次数据制作投影仪。优点：第5次数据得到的像高第2次的更大，可以获得更大的投影画面。不足：第5次数据所需的像距比第2次的远得多，这意味着投影仪需要放置在离墙壁更远的位置，对使用空间的要求更高。 (4)C (5)手机在支架上的位置偏低，导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。（凸透镜的安装位置偏高；投影仪的支架使整个装置向上倾斜等） (6)需要将手机倒置放入手机壳中。（或使用时需要根据投影距离调节手机与透镜的距离以获得清晰的图像；或在较暗的环境下使用，投影效果会更好） 【详解】（1）根据图-1所示的平行光聚焦法，平行光经过凸透镜后会聚于焦点。图中凸透镜位于0cm处，光屏上形成最小最亮光斑的位置在20.0cm处，该点即为焦点。因此，该凸透镜的焦距 （2）投影仪的工作原理是物体（手机屏幕）通过凸透镜成一个倒立、放大的实像在屏幕上（墙壁），此时。因此由图-2可知，凸透镜应安装在纸盒的乙平面。 （3）根据第6次数据，像距 ，由图-2可知，纸盒的放置镜头的长度为35cm，则大于房间两墙间距，所以没有足够的空间投射出清晰的图像，因此不可行；若选择第5次数据制作投影仪。 优点：与第2次数据相比，第5次数据得到的像高为 ，比第2次的更大，可以获得更大的投影画面。 不足：第5次数据所需的像距为 ，比第2次的远得多，这意味着投影仪需要放置在离墙壁更远的位置，对使用空间的要求更高。 （4）由图-4可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像的规律可知，此时所成的像为倒立放大的实像，即像相对于物体是上下颠倒、左右相反，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）墙壁上的画面整体偏高，说明投影仪投射出的光线整体向上。可能的原因是：手机在支架上的位置偏低，导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。（或：凸透镜的安装位置偏高；或投影仪的支架使整个装置向上倾斜等） （6）为了在墙上看到正立的图像，需要将手机倒置放入手机壳中。（或使用时需要根据投影距离调节手机与透镜的距离以获得清晰的图像；或在较暗的环境下使用，投影效果会更好） 学科网（北京）股份有限公司 $