5.2 凸透镜成像的规律 能力提升 2026-2027学年北师大物理八年级上册

第五章 透镜及其应用 5.2 凸透镜成像的规律 能力提升练习 1.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是(    ) 该透镜的焦距一定满足 光屏上成实像，利用这一原理制成了投影仪 若将光屏与凸透镜间放一个近视眼镜，应把蜡烛稍稍靠近凸透镜才能得到清晰的像 仅将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像 A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确 2.某同学利用水透镜注射器和弹性膜制成的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究。如图所示情况下，光屏上能成清晰的像。下列说法正确的是(    ) A. 图中所示情况下凸透镜的焦距为 B. 用注射器向水透镜中注入水后，凸透镜的焦距会变大 C. 向水透镜中注水时，观察成像特点的变化，可以模拟远视眼的成因 D. 蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜中注水时，光屏要向左移动才能再次得到清晰的像 3.生物课上，小石用显微镜观察番茄果肉细胞时，只要调整物镜就可以使图中视野甲变为视野乙。于是突发奇想，用丙图实验装置来模拟物镜的成像情况。下列说法正确的是(    ) A. 丙图此时的成像情况，刚好可以模拟显微镜物镜成倒立放大的虚像 B. 若要模拟从甲图到乙图的变化过程，可使水透镜变薄或将蜡烛靠近透镜 C. 若用手挡住一部分水透镜，光屏上可以呈现不完整的像，像会变得更明亮 D. 显微镜目镜的成像原理和照相机的成像原理是相同的 4.如图所示，是小明做的“探究凸透镜成像规律”实验。图中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像未画出，随着实验的进行，蜡烛燃烧得越来越短，为了使像成在光屏中央，下列操作合理的是(    ) 只将透镜往下调 只将蜡烛向上调 只将光屏向上调 将透镜和光屏都向下调 A. B. C. D. 5.实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是(    ) A. 该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜 B. 该透镜的焦距是 C. 此时成的是倒立、等大的实像 D. 如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像 6.如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小勇正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是(    ) A. 照相机成像特点与图中烛焰的成像特点相同 B. 蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移 C. 把凸透镜的上半部分遮挡住，光屏上依然可以呈现烛焰完整的像 D. 若将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上可以呈现正立缩小清晰的像 7.张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，如图甲所示，先测量了凸透镜的焦距，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像未画出。下列说法正确的是(    ) A. 凸透镜焦距为 B. 光屏上的像是倒立、缩小的实像 C. 焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D. 取走光屏，则凸透镜不成像 8.某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是(    ) A. 该凸透镜的焦距是 B. 当时，在光屏上能得到一个缩小的像 C. 当时成缩小的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D. 把物体从距凸透镜处移动到处的过程中，像逐渐变小 二、实验探究题：本大题共3小题，共18分。 9.用一个焦距为的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，装置如图所示： 烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的______上 在图示位置将蜡烛向右移到刻度线处，此时应将图中的光屏向______移动，调节后可在光屏上得一个倒立、______清晰的实像 在图示情景下，要使光屏出现倒立清晰的实像，可在凸透镜左边适当位置放置一个矫正______选填“近”或“远”视眼的合适镜片 在图示情景下，要使光屏上出现倒立清晰的实像，若只移动透镜，则透镜的移动方向是______向左向右左右均可 10.小明想探究凸透镜成像的规律，实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为的光源、光具座和刻度尺。 实验前小明想利用太阳光估测凸透镜的焦距，如图中凸透镜和光屏的位置正确的是______； A.B.C.D. 由测出凸透镜的焦距为，再用如图的装置开始实验，要调整光源、凸透镜和光屏的中心在______；在光源的选择上，小明认为“”型光源比“”型光源更好，原因是______； 实验时，物距从开始，逐渐减小物距。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况，请根据表格数据回答以下问题： 物距 像距 像的高度 像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 正 正 分析实验数据可知，当物距，即______选填“”或“”或“”时，成倒立、______选填“放大”“等大”或“缩小”的实像，生活中______选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”就是利用这一成像原理工作的； 取下光屏，在图乙中处沿凸透镜主光轴直接观察光源从物距移动到过程中的像，如图为实验光源，则观察到的像不可能是图中的______。选填序号 11.小明同学“探究凸透镜成像的规律”。 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，光屏上会出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距______ 如图乙所示，小明将凸透镜固定在刻度线处，当蜡烛距凸透镜时，移动光屏，在光屏上得到一个清晰的倒立、______选填“缩小”、“等大”或“放大”的实像 图乙中，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到刻度线处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因是______ 图乙中，保持蜡烛和光屏的位置不变，当凸透镜向右移动到距离光屏______位置时，光屏上能再次得到清晰的像 如图丙所示，当蜡烛从光具座上的点移到点并调整光屏的位置凸透镜和光屏未画出，发现光屏上的像逐渐变小，可判断此透镜位于______选填“点左侧”或“点右侧” 1.【答案】  【解析】解：由图可知， 蜡烛距离凸透镜时，在透镜的另一侧处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小的实像；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即，；所以，故正确； 物距大于像距，，，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理。故错误； 近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用。若将光屏与凸透镜间放一个近视眼镜，凸透镜会聚作用减弱，像距增大，所以应把蜡烛稍稍远离凸透镜才能得到清晰的像，故错误； 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时，成倒立、放大的实像，故正确。 所以，正确的是。 故选：。 凸透镜成像的规律： 当时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的； 当时，成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的； 当时，成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的； 近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。 此题考查学生的分析能力，关键是掌握凸透镜成像的规律，搞清像距、像的大小与物距之间的关系，能够从图中获取信息，然后利用所学规律分析解答问题，这是考试中常见的题型。 2.【答案】  【解析】【详解】如图所示，刻度尺每大格表示，平均分成了小格，分度值为所以    根据凸透镜成像规律，光屏上能成清晰等大的像表明，像距等于物距等于两倍的焦距，即 故A错误。 用注射器向水透镜中注入水后，中间部分会变得更厚，会聚能力增强，凸透镜的焦距会变小，相当与增大了物距，则像距变小，像会成在光屏前方，相当于近视眼的成因，要使像再次得到清晰，需要向左移动光屏，故D正确，BC错误。 故选D。 3.【答案】  【解析】A.显微镜的物镜观察物体时位于倍焦距与焦距之间，相当于投影仪，成倒立放大的实像，故A错误； B.从甲图到乙图，像变大了。根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”，蜡烛靠近透镜，物距减小，像变大；水透镜变薄，凸度变小，焦距变大，则物距不变时，像距增大，像变大，故 B正确； C.挡住一部分水透镜，仍有光线透过透镜剩余部分会聚成像，光屏上依然成完整的像；但透过的光线减少，像会变暗，故C错误； D.显微镜目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像；照相机成倒立缩小的实像，二者成像原理不同，故D错误。 故选B。 4.【答案】  【解析】【解析】凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动。因为过凸透镜光心的光线传播方向不变，要使像成在光屏的中央，应将凸透镜向下移动、或将光屏上移、或将蜡烛上移、或将光屏和凸透镜同时下移，所以均正确，故ABC不符合题意，符合题意。 5.【答案】  【解析】解： A、实验中的透镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，所以不是同种透镜，故A错误； 、由图可知，此时的物距为：，像距为：，成的是倒立、等大的实像，则，故，故B错误，C正确； D、凸透镜成实像时，具有物远像近像变小，将蜡烛向左移，光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像，故D错误。 故选：。 近视眼镜是凹透镜； 根据题图和凸透镜成像规律确定凸透镜的焦距：，成倒立等大的实像； 凸透镜成实像时，具有物远像近像变小的特点。 本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握规律的内容，解决此题的关键是求出焦距的大小。 6.【答案】  【解析】解：、由图可知，物距小于像距，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，此时成倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理一致，故A错误； B、蜡烛燃烧一段时间后，根据过光心的光传播方向不变可知，光屏上的像会向上移，故B错误； C、将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同显示像的全部；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，像会变暗，故C正确； D、根据凸透镜成实像时，光路可逆可知，保持凸透镜不动，将蜡烛和光屏的位置对调，使物距和像距互换，此时，光屏上可再次得到清晰的缩小的像，故D错误。 故选：。 物距小于像距，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理一致； 根据过光心的光传播方向不变分析； 凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗； 凸透镜成实像时，光路是可逆的。 本题探究凸透镜成像的规律实验，掌握凸透镜成像规律是关键。 7.【答案】  【解析】解：由图甲可知，凸透镜焦距，故A错误； B.由图乙可知，物距，，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，故B正确； C.焟烛燃烧变短，烛焰向下运动，根据经过光心的光线传播方向不改变可知，屏上像的位置会向上，故C错误； D.取走光屏，烛焰射出的光经凸透镜折射后，仍会聚到原位置，所以仍成像，故D错误。 故选：。 平行于主光轴的光经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位； 当时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的； 根据经过光心的光线传播方向不改变分析； 取走光屏，烛焰射出的光经凸透镜折射后，仍会聚到原位置。 本题考查了凸透镜成像规律的应用，要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象，平时多注意观察，将知识活学活用。 8.【答案】  【解析】略 9.【答案】【小题】主光轴 【小题】左缩小 【小题】近 【小题】左右均可   【解析】解：为使所成像能在光屏的中心，必须使蜡烛的焰心、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的主光轴上； 当蜡烛位于刻度处时，此时物距为，大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，像距介于二倍焦距与一倍焦距之间，光屏位于二倍焦距处，像成在光屏的前方，此时将图中的光屏向左移动； 凸透镜焦距为，由图可知此时物距大于二倍焦距，而光屏位于二倍焦距处，由凸透镜成像规律可知像距介于一倍焦距与二倍焦距之间时才能成清晰的实像，即清晰的像成在光屏的前方，要使光屏出现倒立清晰的实像光屏不动，则需要使折射光线推迟会聚，因为近视眼镜凹透镜对光线有发散作用，所以应在凸透镜左边适当位置放置一个矫正近视眼的合适镜片； 当物距小于像距时，成倒立放大的实像，当物距大于像距，成倒立缩小的实像，所以左右移动均可。 故答案为：主光轴；左；缩小；近；左右均可。 为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，即在凸透镜的主光轴上； 根据凸透镜的成像规律，当物距大于二倍焦距，像距介于二倍焦距与一倍焦距之间时，所成的像是倒立、缩小的实像； 近视镜是凹透镜，对光线有发散作用； 根据光路可逆原理，在物和屏位置固定的情况下，移动透镜可能存在两个位置可以成清晰的像。这两个位置对应的物距和像距是相互对调的。通过计算可以确定透镜需要移动的方向。 本题主要考查的是凸透镜的成像规律以及近视眼的矫正。 10.【答案】 同一高度便于比较成像性质 放大投影仪  【解析】解：实验前小明想利用太阳光估测凸透镜的焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距，故C正确，ABD错误。 故选C； 为了使像成在光屏中央，应将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心调整在同一高度； 在光源的选择上，小明认为“”型光源比“”型光源更好，是因为“”型光源左右不对称，更能直观地观察像的左右关系和倒正关系，即便于比较成像性质； 已知凸透镜焦距为，当物距时，满足，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，投影仪是根据此原理制成的； 光源从物距移动到过程中，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像；当光源从移动到的过程中，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；当物距从移动到过程中，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，没有正立、缩小的虚像，观察到的像不可能是图中的。 故答案为：；同一高度；便于比较成像性质；；放大；投影仪；。 利用太阳光估测焦距时，需要让平行的太阳光正对凸透镜平行于主光轴入射，同时光屏需要与凸透镜平行，才能承接得到最小最亮的光斑； 为了使像成在光屏中央，应调整光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度；探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的； ，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，投影仪是根据此原理制成的； 根据表中数据分析得出结论。 此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 11.【答案】【小题】 【小题】放大 【小题】像距太大，超出了光具座的长度范围 【小题】 【小题】点左侧   【解析】解：让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离就是焦距。由图甲可知，该凸透镜的焦距。 已知凸透镜的焦距，当蜡烛距凸透镜时，，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。 若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到刻度线处，此时物距，，成倒立、放大的实像，像距。在光具座上无论怎样移动光屏，都得不到清晰的像，原因是像距太大，超出了光具座的长度范围。 根据光路可逆原理可知，当凸透镜向右移动到距光屏位置时，此时的物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，光屏上能再次得到清晰的像。 当蜡烛从光具座上的点移到点并调整光屏的位置，发现光屏上的像逐渐变小，根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小，像变小，所以可判断凸透镜位于点左侧。 故答案为：； 放大； 像距太大，超出了光具座的长度范围； ； 点左侧。 根据焦点和焦距的定义得出焦距大小，注意估读到分度值的下一位。 根据凸透镜成像规律，，此时成倒立、放大的实像。投影仪是利用这一成像原理制成的。 ，成倒立、放大的实像，像距。在光具座上无论怎样移动光屏，都得不到清晰的像，原因可能是像距超出了光具座的长度范围。 根据光路可逆原理可知，当凸透镜向右移动到距光屏位置时，光屏上能再次得到清晰的像。 根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小，像变小，据此分析。 本题探究凸透镜成像的规律实验，掌握凸透镜成像规律是关键。 第8页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $