暑假学习：第20讲凸透镜成像的规律（预习练习）（含解析）2025--2026新八年级物理人教版【2024】

2025--2026新八年级物理人教版【2024】暑假学习：第20讲凸透镜成像的规律（预习练习）
一、单选题（本大题共8小题）
1．放映幻灯时，要想使银幕上出现大的“F”字母，幻灯片正确的放法应该是（　　）
A． B． C． D．
2．在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示．则在光屏上（　　）
A．成倒立放大的实像 B．成倒立缩小的实像
C．光屏上不会得到像 D．像距大于10cm小于20cm
3．如图所示，将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大，该凸透镜焦距（　　）
A．一定小于L B．一定等于L
C．一定大于L D．可能小于L
4．在探究凸透镜成像规律的实验中，若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米，则该凸透镜的焦距可能为　　
A．15厘米 B．8厘米 C．6厘米 D．4厘米
5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法中正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距为20cm
B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向下移动
C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像
D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜，为得到清晰的像光屏应向左移动
6．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜处，在透镜另一侧距离透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是　　
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距一定满足
④透镜遮一半，光屏上的像变得不完整
A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④
7．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中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。则下列说法正确的是（ ）
A．此透镜的焦距为20cm
B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立放大的实像
C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大
D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像由实像变为虚像
8．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为。如图所示，凸透镜固定在光具座的刻线处，通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是　　
A．将蜡烛移到刻线处，光屏上呈现倒立放大的实像
B．将蜡烛移到刻线处，光屏上呈现正立放大的虚像
C．将蜡烛移到刻线处，成像特点与照相机成像特点相同
D．将蜡烛从刻线处移向刻线处的过程中，光屏上呈现的像会变大
二、填空题（本大题共5小题）
9．如图甲所示，在白纸上画两个箭头。当将半杯水放在纸前从左向右移动时，会出现乙图的景象，则装有水的玻璃杯的下半部分相当于一个 填（“照相机”“投影仪”或“放大镜”），使下方箭头成缩小的 （填“实”或“虚”）像。
10．将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 ，所看到的是卡片的 （选填“实像”或“虚像”）
11．某同学用一个透镜观察洗手液的商标，成像情况如图，此透镜属于 透镜，将它正对着太阳光，在距凸透镜 15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该透镜的焦距为 cm。若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立 （放大，等大，缩小）的实像。
12．如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点。现在靖靖想进一步探究凸透镜成像的特点，应选择 （选填“甲”或“乙”）透镜，靖靖选择好透镜后在光具座上进行实验：当物体距离透镜16cm时，在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的像：若保持物体与光屏的位置不变，把透镜向光屏方向移动4cm，在光屏上又成一清晰缩小的像。此凸透镜焦距的范围是 ，当物体距离透镜10cm时，在照相机、投影仪和放大镜中，成像情况与此类似的是 。
13．通过如图所示的探究，我们对太阳光有了更多的了解：
（1）一束太阳光通过三棱镜后如图甲所示，被分解成七种颜色的光，这是光的色散现象。根据甲图可知 光的偏折能力强一些，若分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射，如图乙所示，则 光对凸透镜的焦距大；
（2）如图所示，当用红光照亮物体E时，在光屏上恰好呈倒立、等大的实像。若改用蓝光照亮物体E时，应将光屏适当向 （左/右）移，才能呈现清晰的 （缩小/等大/放大）的像。
三、实验题（本大题共2小题）
14．在探究“凸透镜成像的规律”实验中：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______。
（2）将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，此凸透镜的焦距为______cm。
（3）改变蜡烛位置，移动光屏到如图乙所示的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的像，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。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动到10cm处，为了在光屏上得到清晰的像，应把光屏向_____（选填“左”或“右”）移动。
15．娇娇同学利用才购买的光学学生实验箱进行“凸透镜成像规律”的探究。
（1）测量凸透镜焦距时，娇娇将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm；
（2）然后将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在 ；
（3）再将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的；
（4）在如图乙所示实验的基础上，娇娇在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，如图丙所示，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏适当靠近凸透镜后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜；
（5）娇娇在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丁所示，则像距v随时间t的大致变化关系为下图中的 （选填字母）。
A．B．
C． D．
（6）如图戊所示，娇娇将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余的上、下两部分在O点靠拢在一起，则通过凸透镜蜡烛能成 ；如不切除凸透镜中间的阴影部分，只是把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上成 （以上两空均选填字母）；
A．一个部分像　B．一个全像　C．两个部分像 D．两个全像
四、综合题（本大题共1小题）
16．在台灯上都装有一个灯罩，它能使灯泡射向上方的光线向下照射，以提高照明的效率，这利用了光的 （选填“沿直线传播”“反射”或“折射”）现象；被台灯照到的桌子下面会留下一段阴影，这是由光 （选填“沿直线传播”“反射”或“折射”）造成的；人们能从不同的角度看到灯下被照亮的白纸是因为发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、 、蓝三种色光混合而成；近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以增大 （选填“物距”“焦距”或“像距”）。
五、计算题（本大题共2小题）
17．爱好摄影的小权同学，探究了“凸透镜成像规律”后，对如图所示的两张同一个场景的两张照片产生了浓厚的探究兴趣．结合你学到的物理知识，请你帮助小权同学提出一个可以探究的科学问题，选择合适的实验器材，并说明需要控制的变量．
18．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10厘米。蜡烛和凸透镜位置如图所示，此时应在 （选填“50～60”、“60～65”、“65～70”或“＞70”）厘米刻度处移动光屏找像，可找到一个清晰的 （选填“放大”或“缩小”）像。找到像后，若仅将蜡烛与光屏的位置互换， （选填“能”或“不能”）在光屏上观察到像。若将蜡烛放在45厘米刻度处， （选填“能”或“不能”）通过移动光屏找到像。
参考答案
1．【答案】A
【详解】幻灯机是利用凸透镜成像的原理制成的，当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，物体成倒立放大的实像。此时的倒立不仅包括上下颠倒，也包括左右颠倒。故A符合题意，BCD不符合题意。
2．【答案】A
【详解】由于凸透镜的焦距为10cm，现在蜡烛距透镜为16cm，在透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，故成的是放大的、倒立的实像，像距大于2倍焦距，即大于20cm，故A是正确的．
3．【答案】C
【详解】
由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距；若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之前，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于L。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．【答案】B
【分析】光屏上能得到缩小的像，这个像是倒立的、实像，即此时的物距和焦距的关系是：，此时的像距和焦距的关系是：，解不等式求解即可。
【详解】解：据凸透镜成像实验，发现光屏上有一个清晰缩小的像，此时像处于透镜的1倍焦距和二倍焦距之间，即：，光屏距离凸透镜，所以，，即；分析四个选项，其中的是最符合题意的。
故选：B。
5．【答案】D
【详解】A．如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像，则此时物距等于2倍焦距，此时物距为40cm-20cm=20cm
所以凸透镜的焦距为10cm，故A错误；
B．凸透镜成的实像为倒立的，当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动，故B错误；
C．若遮挡凸透镜的一部分，会挡住一部分成像光线，但是经过凸透镜其它部分的光线仍然可以会聚成像，所以像是完整的，由于成像光线变少，像的亮度会变暗，故C错误；
D．凸透镜对光有会聚作用，若在蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜，会导致提前会聚成像，使像距变小，为得到清晰的像光屏应向左移动，故D正确。
6．【答案】C
【分析】（1）（2）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像；其应用是照相机；
（3）凸透镜成倒立、缩小的实像时，，；
（4）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，像的大小不变，像变暗。
【详解】解：
①②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，成倒立缩小实像，是照相机的原理；故①错误、②正确；
③此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即；，解得：，故③正确；
④透镜遮一半，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时的像比遮住前的像要暗一些；故④错误。
故选：C。
7．【答案】C
【详解】A．由图线知，蜡烛处于B位置时，物距与像距都等于20cm，此时二者均等于二倍焦距，凸透镜成倒立、等大的实像，所以2f = 20cm，解得f = 10cm，故A错误。
B、蜡烛处于BC间某一位置时，物距大于2倍焦距，凸透镜成倒立缩小的实像，故B错误。
C、将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像，且当物距减小时，像距增大，像变大，故C正确。
D、将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距，凸透镜成实像，故D错误。
8．【答案】D
【分析】（1）若物体处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；
（2）物距小于焦距，成的是正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上；
（3）物体在二倍焦距与一倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像；
（4）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。
【详解】解：已知凸透镜焦距为，凸透镜固定在光具座的刻线处，
、将蜡烛移到刻线处，此时的物距是：，凸透镜焦距为，则物距大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，故错误；
、将蜡烛移到刻线处，此时的物距是：，则物距小于焦距，成的是正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故错误；
、将蜡烛移到刻线处，此时的物距是：，物体在二倍焦距与一倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，与投影仪成像特点相同，故错误；
、将蜡烛从刻线处移向刻线处的过程中，物距减小，则光屏上呈现的像和像距都变大，故正确。
故选：D。
9．【答案】照相机；实；
【详解】
人眼观察到位于下方箭头发生了变化，那是因为装有水的玻璃杯的下半部分相当于一个凸透镜，且物体大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机就是利用这个原理制成的。
10．【答案】凸透镜；实像；
【详解】
装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个中间厚边缘薄的透镜，故填凸透镜。
如图乙所示为倒立的像，由凸透镜成像规律可知，成倒立像时，像为实像。
11．【答案】凸；15；缩小；
【分析】
放大镜是凸透镜，物距大于两倍焦距时会成倒立、缩小的实像。
【详解】
放大镜是凸透镜使用中的一种方式，凸透镜作为放大镜时所成的像是正立、放大的虚像。
确定凸透镜焦距的方法有两种：①将凸透镜对着太阳光，当出现最小最亮的光斑时，光斑到透镜的距离即为焦距；②当光屏上出现倒立、等大的实像时，此时的物距为两倍焦距。
当物距大于两倍焦距时，光屏上会出现倒立、缩小的实像。
12．【答案】乙；8cm＜f＜10cm；投影仪；
【详解】
由图知，若光沿直线传播会聚到b点，经过甲会聚到c点，说明甲对光线有发散作用，是凹透镜；经过乙会聚到a点，说明乙对光线有会聚作用，是凸透镜；所以应选择乙透镜。
物体离凸透镜16cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，则
2f＞u＞f
所以
2f＞16cm＞f
即
16cm＞f＞8cm①
由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知
u=20cm＞2f
即
f＜10cm②
综上所述，由①②可知此凸透镜焦距的范围是
8cm＜f＜10cm
当物体距离透镜10cm时，则
f＜u＜2f
物体通过凸透镜成倒立的、放大的实像，投影仪的成像情况与此类似。
13．【答案】紫；红；左；缩小；
【详解】
(1)由图示知，太阳光经过三棱镜后，红光的折射角最小，紫光的折射角最大，所以紫光的偏折能力强一些。
用红光和紫光平行于同一凸透镜的主光轴入射，因为红光的偏折能力较弱，则红光对凸透镜的焦距大。
(2)太阳光的可见光谱的排列顺序为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，据上一题的题意知，蓝光的偏折能力比红光的强，那么分别用红光和蓝光照射时，蓝光照射时凸透镜的焦距更小，所以用红光照射物体时成倒立等大的像，说明此时物距等于二倍焦距，用蓝光照射时，由于焦距变小，则此时物距便大于二倍焦距，即物距变大了，则像距变小，那么光屏应向左移动，所成的是倒立缩小的实像。
14．【答案】
（1）同一高度；（2）10.0；（3）照相机；左
【详解】
（1）实验中，过光心传播方向不变，三者中心大致在同一高度，可以使实验过程中像在光屏中央。
（2）成倒立、等大的实像时，像距等于物距，都为2倍焦距，所以2f=20cm，f=10cm。
（3）在光屏上成像时物距满足大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，对应照相机的成像原理；蜡烛向左移时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，所以应把光屏向左移动。
15．【答案】（1）10.0　（2）同一高度　（3）缩小；照相机　（4）远视　（5）C　（6）D；B
【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是f＝60.0cm－50.0cm＝10.0cm
（2）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度。
（3）再将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处，如图乙所示，此时物距u＝50cm－10cm＝40cm＞2f，故成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。
（4）在如图乙所示实验的基础上，娇娇在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，如图丙所示，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏适当靠近凸透镜后光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜对光线具有会聚作用，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，则该眼镜是远视眼镜。
（5）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，且像距大于一倍焦距，故像距v随时间t的大致变化关系为图中的C。
（6）因为凸透镜中间厚，边缘薄，切去中间部分后相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移，下面的像上移，错位将成2个像，故D符合题意，ABC不符合题意；物体由无数点组成，物体上任一点有无数条光线射向凸透镜，经凸透镜折射后，无数条光线会聚成该点的像，把阴影部分用黑纸遮挡起来，还有光线经另外的部分透过透镜成像，成一个完整的像，只是像的亮度变暗了，故ACD不符合题意，B符合题意。
16．【答案】反射；沿直线传播；漫反射；绿；物距；
【详解】
灯罩把向上传播的光线反射下来，让光线向下传播，这是应用了光的反射现象。
光线再向下传播被不透明的桌子挡住，在下面形成影子，这是因为光沿直线传播的原因。
人们能从不同的角度看到灯下被照亮的白纸，是因为光在白纸表面发生漫反射而进入了我们的眼睛。
用放大镜观察彩色电视画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，它们被称为色光的三原色。
凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
17．【答案】见解析
【详解】
分析：照相机成像原理：U＞2f，成倒立、缩小的实像，同一场景的两张照片大小不同，可能是由于拍摄的同学与景物的距离不同造成的，可根据凸透镜成像规律进行分析．
解答：可以探究的科学问题：像的大小跟物距是否有关？
实验器材：透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛．
控制的变量：透镜的焦距、物的大小．
故答案为可以探究的科学问题：像的大小跟物距是否有关？
实验器材：透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛．
控制的变量：透镜的焦距、物的大小．
18．【答案】 >70 放大 能 不能
【详解】
[1][2]由题意和题中图可知，凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在35cm处，物距，在一倍焦距和二倍焦距之间， 根据凸透镜的成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，并且像距，凸透镜的位置在50cm处，故应该在光具座大于70cm的刻度范围内移动光屏，并使像达到最清晰的程度。
[3]找到像后，若仅将蜡烛与光屏的位置互换，根据光路的可逆性，能在光屏上观察到像。
[4]若将蜡烛放在45厘米刻度处，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现。
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