4.5 凸透镜成像习题课(一) 2026-2027学年教科版八年级上册物理

**基本信息** 本同步练习以凸透镜成像规律为核心，通过A、B、C三层设计实现从基础巩固到能力提升再到拓展应用的递进，强化物理观念建构与科学思维训练。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组基础过关|2倍焦距成像、光路可逆等基本规律|以多选、填空为主，通过实验情境直接应用规律，夯实物理观念| |B组能力提升|焦距计算、实验数据处理（如u-v关系表格分析）|综合应用成像规律，培养科学推理与论证能力| |C组B卷拓展|透镜更换、动态调整等复杂情境|聚焦变式问题（如透镜甲换乙后光屏移动），提升质疑创新与问题解决能力，体现科学态度与责任|

第四章 光的世界 第五节 科学探究：凸透镜成像 第4 课时 凸透镜成像习题课(一) 教材梳理 理清要点 1.凸透镜成像规律 (1)凸透镜成像规律的表格表达： 物距u 像的性质 像距v 倒正 放缩 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 2f>u>f 倒立 放大 实像 v>2f u<f 正立 放大 虚像 v>u (2)凸透镜成像规律的图形表达： 物体分别位于A、B、C、D、E、F、G位置时,所成的像分别位于A′、B′、C′、D′、E′、F′、G′位置。 2.分界点 (1)缩小放大分界点：2倍焦距点是成 像还是 像的分界点。 (2)实像虚像分界点：1倍焦距点是成 像还是 像的分界点。 典例引导 举一反三 考点1 2 倍焦距成像 【例1】如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度线处，移动光屏，在光屏上能观察到( ) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的实像 D.光屏上不能呈现像 变式训练1 小明同学利用光具座做探究凸透镜成像规律的实验，将点燃的蜡烛放在距凸透镜光心20cm处时，在另一侧的光屏上得到一个清晰等大的像，则透镜的焦距为 cm;将蜡烛移到距透镜光心 25 cm处时，应调节光屏 (选填“远离”或“靠近”)透镜，才能在光屏上得到一个清晰的像，该像是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。 考点2 用光路可逆判断问题 【例2】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.该凸透镜的焦距是10 cm B.光屏上像的特点与照相机的相同 C.仅将凸透镜移至 60 cm刻度线处，光屏上可再次成清晰的像 D.仅将蜡烛移至 20cm 刻度线处，光屏上的像再次变清晰 变式训练2 小明探究凸透镜的成像规律时，各器材的位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)，此时烛焰的成像特点与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同，若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置， (选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是 的。 考点3 确定焦距 【例3】在探究凸透镜成像的规律的实验中，移动光屏至距透镜20cm 时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，则 ( ) A.蜡烛距透镜的距离大于 20cm B.凸透镜的焦距大于10 cm C.投影仪应用了该次实验的成像规律 D.照相机应用了该次实验的成像规律 变式训练3 小南同学在做“凸透镜成像”的实验中，经过调节在光屏上得到一个清晰的像，并测出物距u=20cm,像距v=15 cm,则在光屏上成的是倒立、 的实像，该凸透镜焦距的范围为 。 分层训练 循序渐进 A组 基础过关 2倍焦距成像 1.(多选)如图所示，小明正在做凸透镜成像的实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是 ( ) A.该透镜的焦距是 30cm B.该透镜的焦距是15 cm C.此时成的是正立、等大的实像 D.此时成的是倒立、等大的实像 2.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。移动蜡烛时凸透镜不动，下列说法正确的是 ( ) A.凸透镜的焦距是20cm B.把蜡烛移至刻度尺 10 cm处，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这与照相机的成像原理相同 C.把蜡烛移至刻度尺32 cm处，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这与照相机的成像原理相同 D.把蜡烛移至刻度尺45cm处，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像 用光路可逆判断问题 3. 小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像 ( ) A.都是正立的 B.都是虚像 C.透镜在 B 处时墙上成的像较大 D.透镜在A 处时墙上成的像较大 4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上成的像不清晰，若将光屏向右移动适当距离，可在光屏上观察到清晰的像，则 ( ) A.清晰的像是倒立、缩小的实像 B.清晰的像是正立、放大的实像 C.该透镜的焦距大于7.5cm 小于15 cm D.该透镜的焦距大于10 cm小于 20cm 5. 娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m 处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于 透镜，它的焦距应 (选填“大于”“等于”或“小于”)50cm。 6.在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作： 某次实验中将蜡烛放置在 P 处，光屏上所成的像在Q处，现将蜡烛放置在Q处，根据 原理，所成的像 (选填“在”或“不在”)P处。 7.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10 cm，将蜡烛放在距离凸透镜 (选填“5.0”或“15.0”) cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 (选填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为 cm。 8.小华利用“F”光源来探究凸透镜成像。 (1)实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 上。 (2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图甲所示的位置放置时，光屏上能成清晰的像，所成的像是 立的。凸透镜的焦距为 cm。 (3)小华继续进行探究，当出现如图乙所示的场景时，光屏上的像是清晰的。 ①依此成像原理可制成 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。 ②现保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。 B组 能力提升 9.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，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是 ( ) A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大 C.蜡烛和光屏间的距离是 40 cm D.凸透镜的焦距是20cm 10. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下表中： 实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的性质 1 60 20 倒立、缩小、实像 2 30 30 倒立、等大、实像 3 20 4 10 (1)凸透镜的焦距f= cm。 (2)当物距u=20cm时,像距v= cm。 (3)当物距u=10cm时,像的性质是 。 11.某学习小组探究凸透镜成像的规律，进行了如下操作： (1)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm。 (2)当蜡烛放在如图乙所示的位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像，生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。 (3)若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则在光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像。 C组 B卷拓展(选做) 12.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则 ( ) A.透镜甲的焦距为20cm B.透镜甲的焦距比透镜乙的大 C.第二次所成的像是放大的 D.光屏移动的距离s<10 cm 13.光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10 cm时，此时在光屏上成缩小的像。把光屏沿着光具座移动5cm 后，再次移动光源的位置使其成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是 ( ) A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像 C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小 第四章 光的世界 第五节 科学探究：凸透镜成像 第4课时 凸透镜成像习题课(一) 答案版 教材梳理 理清要点 1.凸透镜成像规律 (1)凸透镜成像规律的表格表达： 物距u 像的性质 像距v 倒正 放缩 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 2f>u>f 倒立 放大 实像 v>2f u<f 正立 放大 虚像 v>u (2)凸透镜成像规律的图形表达： 物体分别位于 A、B、C、D、E、F、G位置时,所成的像分别位于A′、B′、C′、D′、E'F'.G'位置。 2.分界点 (1)缩小放大分界点：2倍焦距点是成 缩小 像还是 放大 像的分界点。 (2)实像虚像分界点：1倍焦距点是成 实 像还是 虚 像的分界点。 典例引导 举一反三 考点1 2倍焦距成像 【例1】如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度线处，移动光屏，在光屏上能观察到(D) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的实像 D.光屏上不能呈现像 变式训练1 小明同学利用光具座做探究凸透镜成像规律的实验，将点燃的蜡烛放在距凸透镜光心20cm处时，在另一侧的光屏上得到一个清晰等大的像，则透镜的焦距为 10 cm；将蜡烛移到距透镜光心 25cm 处时，应调节光屏 靠近 (选填“远离”或“靠近”)透镜，才能在光屏上得到一个清晰的像，该像是 倒立 (选填“倒立”或“正立”)、缩小 (选填“放大”或“缩小”)的实像。 考点2 用光路可逆判断问题 【例2】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 (C) A.该凸透镜的焦距是 10 cm B.光屏上像的特点与照相机的相同 C.仅将凸透镜移至 60 cm刻度线处，光屏上可再次成清晰的像 D.仅将蜡烛移至 20cm 刻度线处，光屏上的像再次变清晰 变式训练2 小明探究凸透镜的成像规律时，各器材的位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)，此时烛焰的成像特点与 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同，若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置， 仍能 (选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是 可逆 的。 考点3 确定焦距 【例3】在探究凸透镜成像的规律的实验中，移动光屏至距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，则 (C) A.蜡烛距透镜的距离大于 20cm B.凸透镜的焦距大于10 cm C.投影仪应用了该次实验的成像规律 D.照相机应用了该次实验的成像规律 变式训练3 小南同学在做“凸透镜成像”的实验中，经过调节在光屏上得到一个清晰的像，并测出物距u=20cm,像距v=15 cm,则在光屏上成的是倒立、 缩小 的实像，该凸透镜焦距的范围为 7.5cm <f<10 cm 。 分层训练 循序渐进 A组 基础过关 2倍焦距成像 1.(多选)如图所示，小明正在做凸透镜成像的实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是 (BD) A.该透镜的焦距是30cm B.该透镜的焦距是15 cm C.此时成的是正立、等大的实像 D.此时成的是倒立、等大的实像 2.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。移动蜡烛时凸透镜不动，下列说法正确的是(B) A.凸透镜的焦距是20cm B.把蜡烛移至刻度尺10 cm处，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这与照相机的成像原理相同 C.把蜡烛移至刻度尺 32 cm处，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这与照相机的成像原理相同 D.把蜡烛移至刻度尺45 cm处，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像 用光路可逆判断问题 3. 小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像 (D) A.都是正立的 B.都是虚像 C.透镜在 B处时墙上成的像较大 D.透镜在 A 处时墙上成的像较大 4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上成的像不清晰，若将光屏向右移动适当距离，可在光屏上观察到清晰的像，则 ( D ) A.清晰的像是倒立、缩小的实像 B.清晰的像是正立、放大的实像 C.该透镜的焦距大于7.5cm 小于15 cm D.该透镜的焦距大于 10 cm小于 20cm 5. 娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m 处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于 凸 透镜，它的焦距应 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)50cm。 6.(荆门中考)在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作： 某次实验中将蜡烛放置在 P 处，光屏上所成的像在Q处，现将蜡烛放置在 Q处，根据 光路可逆 原理，所成的像 在 (选填“在”或“不在”)P处。 7.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为 10 cm，将蜡烛放在距离凸透镜 15.0 (选填“5.0”或“15.0”) cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 放大 (选填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为 25 cm。 8.小华利用“F”光源来探究凸透镜成像。 (1)实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 主光轴 上。 (2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图甲所示的位置放置时，光屏上能成清晰的像，所成的像是 倒 立的。凸透镜的焦距为 5.0 cm。 (3)小华继续进行探究，当出现如图乙所示的场景时，光屏上的像是清晰的。 ①依此成像原理可制成 投影仪 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。 ②现保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，此时凸透镜所在位置的刻度是 18 cm。 B组 能力提升 9.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，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是 ( C ) A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大 C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm D.凸透镜的焦距是20cm 10. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下表中： 实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的性质 1 60 20 倒立、缩小、实像 2 30 30 倒立、等大、实像 3 20 4 10 (1)凸透镜的焦距 f= 15 cm。 (2)当物距u=20cm时,像距v= 60 cm。 (3)当物距u=10cm时,像的性质是 正立、放大、虚像 。 11.某学习小组探究凸透镜成像的规律，进行了如下操作： (1)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 5 cm。 (2)当蜡烛放在如图乙所示的位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像，生活中的 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。 (3)若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则在光屏上 能 (选填“能”或“不能”)成完整的像。 C组 B卷拓展(选做) 12.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则 (B) A.透镜甲的焦距为20cm B.透镜甲的焦距比透镜乙的大 C.第二次所成的像是放大的 D.光屏移动的距离s<10 cm 13.光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10 cm时，此时在光屏上成缩小的像。把光屏沿着光具座移动5cm 后，再次移动光源的位置使其成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是 ( B ) A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像 C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小 学科网（北京）股份有限公司 $