4.5.2探究凸透镜成像的规律 同步练习 2026-2027学年物理八年级上册教科版

**基本信息** 初中物理新授课同步练，聚焦“探究凸透镜成像的规律”，通过“基础巩固-能力提升-拓展探究”三层设计，实现从概念理解到规律应用的递进，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组基础过关|物距像距概念、三种成像规律（u>2f/f<u<2f/u<f）|填空/选择/作图结合，如光具座刻度读数与成像性质判断，夯实实验操作基础| |B组能力提升|焦距变化对成像影响、实验装置调节|综合分析题，如更换凸透镜后成像变化推理，强化科学思维| |C组B卷拓展|动态成像规律、特殊光线作图|探究性问题，如物像距离变化规律总结，提升科学探究与质疑创新能力|

第四章 光的世界 第五节 科学探究：凸透镜成像 第 2 课时探究凸透镜成像的规律 教材梳理 理清要点 1.相关概念 (1)物距(u)： 到凸透镜光心的距离。 (2)像距(v)： 到凸透镜光心的距离。 (3)实像：光通过凸透镜后 而成的，有光能 ，能用光屏 。 (4)虚像：用眼睛看到的像不是由 会聚成的，在像的位置上， 光能聚集，光屏上 成像。 (5)清晰的像：光屏上的像明暗对比明显、边缘清晰。 2.凸透镜成像的规律 物距(u) 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 u>2f f<u<2f u<f 典例引导 举一反三 考点1 物体在2倍焦距以外 【例1】在“探究凸透镜成像的规律”的实验中： (1)实验前，应首先观察并记录凸透镜的 。 (2)在如图所示的实验装置中填上合适的器材名称或物理量。 (3)在组装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟 的中心大致在 高度，这样做的目的是 。 (4)调整好凸透镜的位置，使物距大于凸透镜的两倍焦距，前后移动光屏找像。在移动过程中，眼睛要注意观察 — 。 (5)在归纳实验结果时，要将从光具座上读出的物距和像距分别跟凸透镜的 相比较，并记录相应的成像情况。 变式训练1 如图所示，烛焰通过凸透镜，在光屏上成一清晰的像，此像的性质是 ( ) A.正立、缩小的虚像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.倒立、缩小的实像 考点2 物体在2倍焦距与1倍焦距之间 【例2】如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜的焦距是10 cm，将它固定在光具座上50cm刻度线处。 (1)将蜡烛移到32 cm刻度线处，移动光屏到某一位置时，在光屏上能得到 、倒立的 像。 (2)将蜡烛移到38 cm刻度线处，移动光屏到某一位置时，光屏上能得到 、 的 像。 变式训练2 (多选)当光具座上的蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是 ( ) A.蜡烛在2倍焦距以外 B.蜡烛在1倍焦距与2倍焦距之间 C.光屏上的像是放大、倒立的实像 D.光屏上的像是放大、倒立的虚像 考点3 物体在1倍焦距以内 【例3】在“探究凸透镜成像特点”的实验中： (1)将凸透镜正对太阳时，在凸透镜的另一侧前后移动光屏，光屏会在距凸透镜 15 cm处呈现出最小、最亮的光斑，则此凸透镜的焦距为 cm。 (2)调节好实验装置后，当蜡烛距凸透镜5cm时，其成像情况如图所示，则该情况下的像是 的 、 像。 变式训练3 小莉同学用焦距为 10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验： (1)蜡烛、凸透镜和光屏的放置位置如图甲所示,则人眼在 (选填“A”“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像。 (2)像是图乙中的 (选填“1”“2”“3”或“4”)。 分层训练 循序渐进 A组 基础过关 物体在2倍焦距以外 1. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，已调好的实验装置如图所示，凸透镜在光具座50cm 刻度线处，凸透镜的焦距为10 cm。 (1)先将蜡烛移到光具座上5cm 刻度线处，只移动光屏，可在光屏上得到烛焰所成 、 的实像。 (2)保持透镜位置不变，将蜡烛放到光具座上20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到烛焰所成 、 的— 像。 2. 如图，凸透镜的光心在0 cm处，物体MN 上M 发出的光线b经过光心，M发出的光线c 经过凸透镜后的光线平行于主光轴。 (1)画出b经过光心后的光线。 (2)该凸透镜的焦距为 cm；MN 经凸透镜成的像相对于MN 是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、 (选填“正立”或“倒立”)的像。 3. 如图所示的是物体A 通过凸透镜(透镜未标出)成像的示意图。当凸透镜放在图中的哪点时，能产生图中所成的像A'( ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 物体在2倍焦距与1倍焦距之间 4.小华在用如图所示的装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm ，他移动光屏得到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的 ( ) 5.如图所示，若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中的光屏未画出)得到一个烛焰清晰放大的像，那么点燃的蜡烛应置于图中的 ( ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 6. 如图是小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置(凸透镜的焦距为15 cm)。 (1)装置中明显错误的是烛焰、凸透镜和光屏三者的中心 ，因而导致像不能呈现在光屏的 。 (2)小明调整好装置后，在光屏上呈现清晰的像。所成的像是 、 的 像。 (3)如果将烛焰移到5cm 刻度线处，再调节光屏的位置，使光屏上呈现清晰的像。所成的像是 的 、 像。 物体在1倍焦距以内 7. 如图所示，小刚在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，将焦距为20cm 的薄凸透镜固定在光具座上50cm 刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上 35 cm刻度线处。通过凸透镜所成的像是 ( ) A.放大、倒立的虚像 B.放大、正立的虚像 C.缩小、正立的实像 D.缩小、倒立的实像 8.工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 (1)凸透镜起到 的作用。 (2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内。 (3)通过凸透镜看到的是仪表 (选填“正立”或“倒立”)的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。 B组 能力提升 9. 点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm 的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是 ( ) A.缩小的实像 B.放大的虚像 C.倒立的虚像 D.正立的实像 10. 如图所示，通过焦距为 1 0 cm的凸透镜观察窗外远处的风景，看到的是( ) A.正立、放大的虚像 B.倒立、放大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.倒立、缩小的虚像 11.小明用焦距为10 cm的凸透镜等器材，探究凸透镜成像的规律。 (1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛调节它们的位置如图所示，此时小明发现光屏上的像位于光屏的 (选填“上方”或“下方”)，为了使像成在光屏中心，应将蜡烛向 调节。 (2)小明正确调节后，在光屏中心承接到了一个倒立、 的实像，这样小明得出了u>2f时凸透镜成像的特点。为了使结论具有普遍性，他应该将蜡烛移到 (选填字母序号：“A：1倍和2倍焦距之间”或“B：2倍焦距以外”)的其他位置进行多次实验。 (3)通过多次实验，小明发现当f<u<2f时,v (选填“<”“>”或“=”)u。 C组 B卷拓展(选做) 12. 在“探究凸透镜的成像特点”的实验中，所用凸透镜的焦距为10 cm，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13 cm处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是 ( ) A. E、放大 B. A、放大 C. E、缩小 D. I、缩小 13. 在探究凸透镜成像的规律的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，如图所示，分别调整光屏的位置，则： (1)把烛焰放在 点，光屏上出现的像最大。 (2)把烛焰放在 点，光屏上出现的像最小。 (3)把烛焰放在 点，光屏上不会出现像。 (4)把烛焰放在 点，当光屏上出现清晰的像时，光屏距凸透镜最近。 (5)物体在焦点之外时，越是远离凸透镜，像越 ，像距越 。 (6)当物体由a点向b点移动时，物像间距离的变化规律是： ° 第四章 光的世界 第五节 科学探究：凸透镜成像 第2课时 探究凸透镜成像的规律 答案版 教材梳理 理清要点 1.相关概念 (1)物距(u)： 物体 到凸透镜光心的距离。 (2)像距(v)： 像 到凸透镜光心的距离。 (3)实像：光通过凸透镜后 会聚 而成的，有光能 聚集 ，能用光屏 承接 。 (4)虚像：用眼睛看到的像不是由 实际光线 会聚成的，在像的位置上， 没有 光能聚集，光屏上 不能 成像。 (5)清晰的像：光屏上的像明暗对比明显、边缘清晰。 2.凸透镜成像的规律 物距(u) 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 u>2f 倒立 缩小 实像 f<u<2f 倒立 放大 实像 u<f 正立 放大 虚像 典例引导 举一反三 考点1 物体在2倍焦距以外 【例1】 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中： (1)实验前，应首先观察并记录凸透镜的 焦距 。 (2)在如图所示的实验装置中填上合适的器材名称或物理量。 (3)在组装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟 烛焰 的中心大致在 同一 高度，这样做的目的是 使像成在光屏的中心 。 (4)调整好凸透镜的位置，使物距大于凸透镜的两倍焦距，前后移动光屏找像。在移动过程中，眼睛要注意观察 像的清晰情况 。 (5)在归纳实验结果时，要将从光具座上读出的物距和像距分别跟凸透镜的 焦距 相比较，并记录相应的成像情况。 变式训练1 如图所示，烛焰通过凸透镜，在光屏上成一清晰的像，此像的性质是 ( D ) A.正立、缩小的虚像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.倒立、缩小的实像 考点2 物体在2倍焦距与1倍焦距之间 【例2】如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜的焦距是10 cm，将它固定在光具座上50 cm刻度线处。 (1)将蜡烛移到32 cm刻度线处，移动光屏到某一位置时，在光屏上能得到 放大 、倒立的 实 像。 (2)将蜡烛移到38 cm刻度线处，移动光屏到某一位置时，光屏上能得到 放大 、 倒立 的 实 像。 变式训练2 (多选)当光具座上的蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是 (BC) A.蜡烛在2倍焦距以外 B.蜡烛在1倍焦距与2倍焦距之间 C.光屏上的像是放大、倒立的实像 D.光屏上的像是放大、倒立的虚像 考点3 物体在1倍焦距以内 【例3】在“探究凸透镜成像特点”的实验中： (1)将凸透镜正对太阳时，在凸透镜的另一侧前后移动光屏，光屏会在距凸透镜15 cm处呈现出最小、最亮的光斑，则此凸透镜的焦距为 15 cm。 (2)调节好实验装置后，当蜡烛距凸透镜 5cm时，其成像情况如图所示，则该情况下的像是 正立 、 放大 的 虚 像。 变式训练3 小莉同学用焦距为 10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验： (1)蜡烛、凸透镜和光屏的放置位置如图甲所示,则人眼在 B (选填“A”“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像。 (2)像是图乙中的 4 (选填“1”“2”“3”或“4”)。 分层训练 循序渐进 A组 基础过关 物体在2倍焦距以外 1. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，已调好的实验装置如图所示，凸透镜在光具座50cm 刻度线处，凸透镜的焦距为10 cm。 (1)先将蜡烛移到光具座上5cm 刻度线处，只移动光屏，可在光屏上得到烛焰所成 倒立 、 缩小 的实像。 (2)保持透镜位置不变，将蜡烛放到光具座上20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上 得到烛焰所成 倒立 、 缩小 的 实 像。 2.如图，凸透镜的光心在 0 cm处，物体MN上M发出的光线b经过光心，M发出的光线c 经过凸透镜后的光线平行于主光轴。 (1)画出b经过光心后的光线。 (2)该凸透镜的焦距为 10 cm;MN 经凸透镜成的像相对于MN 是 缩小 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的像。 3. 如图所示的是物体A 通过凸透镜(透镜未标出)成像的示意图。当凸透镜放在图中的哪点时，能产生图中所成的像A′(C ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 物体在2倍焦距与1倍焦距之间 4.小华在用如图所示的装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm ，他移动光屏得到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的( B ) 5.如图所示，若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中的光屏未画出)得到一个烛焰清晰放大的像，那么点燃的蜡烛应置于图中的( C ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 6. 如图是小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置(凸透镜的焦距为15 cm)。 (1)装置中明显错误的是烛焰、凸透镜和光屏三者的中心 不在同一高度上 ，因而导致像不能呈现在光屏的 中央 。 (2)小明调整好装置后，在光屏上呈现清晰的像。所成的像是 倒立 、 放大 的 实 像。 (3)如果将烛焰移到5cm 刻度线处，再调节光屏的位置，使光屏上呈现清晰的像。所成的像是 倒立 、 放大 的 实 像。 物体在1倍焦距以内 7. 如图所示，小刚在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，将焦距为20cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm 刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上 35 cm刻度线处。通过凸透镜所成的像是(B) A.放大、倒立的虚像 B.放大、正立的虚像 C.缩小、正立的实像 D.缩小、倒立的实像 8.工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 (1)凸透镜起到 放大 的作用。 (2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 1倍 焦距范围之内。 (3)通过凸透镜看到的是仪表 正立 (选填“正立”或“倒立”)的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 同 侧。 B组 能力提升 9.点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm 的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是(A) A.缩小的实像 B.放大的虚像 C.倒立的虚像 D.正立的实像 10.如图所示，通过焦距为 10 cm的凸透镜观察窗外远处的风景，看到的是( C ) A.正立、放大的虚像 B.倒立、放大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.倒立、缩小的虚像 11.小明用焦距为10 cm的凸透镜等器材，探究凸透镜成像的规律。 (1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛调节它们的位置如图所示，此时小明发现光屏上的像位于光屏的 上方 (选填“上方”或“下方”)，为了使像成在光屏中心，应将蜡烛向 上 调节。 (2)小明正确调节后，在光屏中心承接到了一个倒立、 缩小 的实像，这样小明得出了u>2f时凸透镜成像的特点。为了使结论具有普遍性，他应该将蜡烛移到 B (选填字母序号：“A：1倍和2倍焦距之间”或“B：2倍焦距以外”)的其他位置进行多次实验。 (3)通过多次实验，小明发现当 f<u<2f时,v > (选填“<”“>”或“=”)u。 C组 B卷拓展(选做) 12. 在“探究凸透镜的成像特点”的实验中，所用凸透镜的焦距为10 cm，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是 (A) A. E、放大 B.Ⅰ、放大 C. E、缩小 D. A、缩小 13. 在探究凸透镜成像的规律的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，如图所示，分别调整光屏的位置，则： (1)把烛焰放在 c 点，光屏上出现的像最大。 (2)把烛焰放在 a 点，光屏上出现的像最小。 (3)把烛焰放在 d、e 点，光屏上不会出现像。 (4)把烛焰放在 a 点，当光屏上出现清晰的像时，光屏距凸透镜最近。 (5)物体在焦点之外时，越是远离凸透镜，像越 小 ，像距越 小 。 (6)当物体由a点向b 点移动时，物像间距离的变化规律是：物像间的距离减小 。 学科网（北京）股份有限公司 $