5.3凸透镜成像的规律 同步练习 （含解析）2025-2026学年人教版物理八年级上册

5.3凸透镜成像的规律
一、单选题
1．如图所示，小刚透过盛满水的圆柱形玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），当书本紧贴玻璃杯，他所能看到的像可能是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示，F为凸透镜的焦点，P到凸透镜的距离为2倍焦距。把一只点燃的蜡烛放在如图所示的位置，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像是（　　）
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．正立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
3．已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（　　）
A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像
4．在天宫课堂中，王亚平制作了一个水球，通过水球可以看到她所成的像如图所示。下面说法正确的是（　　）
A．这个水球与投影仪的成像原理相同
B．水球对光线有发散作用
C．若王亚平让水球远离自己，则她在水球中的像将会变小
D．王亚平的脸部到水球的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
5．凸透镜固定不动，当物体向某一位置接近时，凸透镜所成的像越来越大，这一位置是（　　）
A．凸透镜所在的位置 B．凸透镜的焦点处
C．凸透镜的两倍焦距处 D．不存在的
6．如图所示，小明在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，他将泥娃逐渐远离水杯，在该过程中，透过水杯观察，他看到的小泥娃像（　　）
A．一直变瘦 B．变高
C．先变高后变矮 D．先变胖后变瘦
7．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．光屏上形成的是蜡烛倒立缩小的实像
B．凸透镜的焦距范围是15cm＜f＜30cm
C．若将蜡烛移动到5cm处，光屏移到80cm处，会再次得到一个清晰的像
D．用f=15cm的凸透镜替换图中的透镜，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像
8．关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（　　）
A．图中蜡烛到凸透镜的距离为（为焦距）
B．图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同
C．图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D．从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了漫反射
9．某交通要道口的监控摄像头先后拍下违章行驶汽车的甲、乙两张照片（如图所示），则下列说法正确的是（　　）

A．摄像头成像原理与放大镜成像原理相同
B．拍摄时所成的像是倒立、放大的实像
C．由此可以看出违章汽车此时在靠近摄像头
D．两次成像的物距均在一倍焦距和二倍焦距之间
10．2021年12月9日王亚平在天宫课堂上展示了一个中间充有气泡的水球，该水球的示意图如图所示。透过这个水球我们可以看到“一正一倒”两个缩小的像，关于这两个像的成因，下列说法正确的是（　　）
A．正立的像是通过水球上、下两部分形成的
B．倒立的像是通过水球中间部分形成的
C．无论正立的像还是倒立的像，都是通过中间部分形成的
D．无论正立的像还是倒立的像，都是由于光的折射形成的
二、填空题
11．2021年12月9日，中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成，航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下，水滴收缩成一个接近完美球体的水球，这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置，可以看到一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实像”或“虚像”）。
12．小华同学在教室里用一个焦距约为10cm的凸透镜在一张白纸板上得到了窗外一棵树清晰的 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实像”或“虚像”）。
13．某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像。如图，他向水透镜中注水，则水透镜的焦距 （选填“变大”或“变小”）。不改变蜡烛和透镜的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
14．如图所示是投影仪成像的示意图。其中凸透镜的作用是成倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。若图中h=40cm，则凸透镜焦距不可能小于 cm。在使用过程中发现成像超出了屏幕范围，则应将投影仪 （填“靠近”或“远离”）屏幕，并将镜头适当往 （选填“上”或“下”）调。
15．在电影院偷拍是制作盗版电影惯用的方法．为此，科学家发明了一种反盗版电影的装置，将装置安装在银幕后面，其发出的红外线通过银幕上的小孔射向观众席上的偷拍摄像机，在感光底片上成倒立、 的 像，从而形成干扰亮点．此装置的使用 （填“不会”或“会”）影响观众的观看．
16．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距、、从大到小的顺序是 ；生活中投影仪成像特点与 （选填“甲”“乙”或“丙”）小组相同。
三、作图题
17．如图所示蜡烛通过凸透镜在光屏上成清晰像，请在大致位置画出凸透镜后，作出光线AB经凸透镜折射后射向光屏的光路图。
( )
四、实验题
18．小明用同一个凸透镜进行探究。
(1)当“F”型光源、凸透镜（左表面为平面）和光屏如图甲放置时，光屏上得光源清晰的像。如果将光源移至P点，光屏向 （选填“左”或“右”）适当移动，光屏上就能得到一个是清晰倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；再将光源向右移动一段距离后，无论怎样调节光屏，光屏上都得不到像，此时应从透镜的 （选填“左”或“右”）侧再进行观察；
(2)保持透镜位置不变，将光源移至点后，调节光屏，小明从图甲位置M处观察，现象如图乙所示，为光源的实像，其成像原理与 （选填“投影仪”或“照相机”）相同，透镜中还能看到两个像B、C，你认为由透镜左表面成的像可能是 （选填“B”或“C”）。
五、综合题
19．学习光学知识后，小华对有关实验和实际应用进行了回顾和思考：
（1）图甲是“探究光的反射规律”的装置，在水平实验台上，可以沿ON折转的白色硬纸板ABCD应 放置在平面镜上。
（2）图乙是“探究平面镜成像特点”的装置，为确定像的位置，用 代替平面镜，为确定像的虚实，需在 （点燃/未点燃）的蜡烛位置放一个光屏，再进行观察．
（3）如图丙，小华在光屏上找到一个清晰的像，这个像是倒立、 的实像，若此时给凸透镜带上近视眼镜，为使光屏上再次成清晰的像，应将光屏向 （左/右）移动。
（4）图丁是矿井中所使用的矿灯，优点是光柱射出去后非常集中，几乎相当于平行光，要使小灯泡发出的光变成平行光，则镜头镜片应是 透镜，小灯泡要放在其 上。
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《5.3凸透镜成像的规律》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A D C B D C D C D
1．A
【详解】因为左右方向的玻璃杯面呈弧形，左右中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，所以像的大小是在左右方向上发生变化，玻璃杯面上下相同（不是呈弧形），不会起到放大或缩小的作用，所以像与图片应该是左右发生变化，而上下与图片相同；当书本紧贴玻璃杯，，成正立放大的虚像，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2．A
【详解】由图可知，此蜡烛处于一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立放大实像，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
3．D
【详解】在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，则像距大于二倍焦距，即
25cm>2f
可得
f<12.5cm
将物体移动到距离凸透镜30厘米处，此时物距30cm，则
u=30cm>2f
所以成倒立缩小的实像。
故选D。
4．C
【详解】ABD．王亚平面前的水球相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，此时的“倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像，王亚平位于水球的二倍焦距之外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，由于此时成的是缩小的实像，所以能成在光屏上，这个水球照相机的成像原理相同，故ABD错误；
C．若王亚平离水球越远，即物距变大，则像距变小，像变小，故C正确。
故选C。
5．B
【详解】A．物体在凸透镜的一倍焦距以外成实像，物体向凸透镜靠近时，物距减小，像距增大，像变大；当物体在凸透镜的一倍焦距以内时成虚像，当物体向凸透镜靠近时，物距减小，像距减小，像变小，故A不符合题意；
BD．当物体在凸透镜的一倍焦距以外时成实像，当物体靠近凸透镜的焦点时，物距减小，像距增大，像变大；当物体在凸透镜的一倍焦距以内时成虚像，当物体靠近凸透镜焦点时，物距增大，像距增大，像变大，故B符合题意，D不符合题意；
C．物体在凸透镜的两倍焦距处成倒立等大的实像，当物体在二倍焦距以外时，当物体靠近凸透镜二倍焦距时，物距减小，像距增大，像变大；当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，物距增大，像距减小，像变小，故C不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】BC．盛水的水杯相当于柱形凸透镜，所成的像上下方向高度不变，只有左右会发生变化，故BC不符合题意；
AD．紧靠水杯放置一个小泥娃，将泥娃逐渐远离水杯过程中，在焦点内时，成正立、放大的虚像，越靠近焦点，像越大，所以虚像逐渐变胖；过了焦点后，成倒立的实像，离焦点越远，实像越小，所以实像逐渐变瘦。所以他看到的小泥娃像先变胖后变瘦，故A不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．C
【详解】A．由图中可知，此时物距小于像距，故由凸透镜成像规律可知，此时所成像为倒立、放大的实像，故A错误；
B．由图中可知，此时物距u=30cm，因此时所成像为倒立、放大的实像，故可知此时物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，即
解得
又因此时像距v=45cm，因此时像距大于二倍焦距，即
解得
综上可得，凸透镜的焦距范围为
故B错误；
C．由光路的可逆性可知，当物距与像距交换后，即物距等于45cm，像距等于30cm时，能再次得到一个清晰的像，此时蜡烛在5cm处，光屏在80cm处，故C正确；
D．由B中分析可知，当用f=15cm的凸透镜替换图中的透镜时，替换后的凸透镜焦距变小，对光的偏折能力增强，故光线会聚点在光屏左侧，此时只向右移动光屏，不能在光屏上得到清晰的像，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】A．如图物距大于像距，则物距在两倍焦距开外，故A错误；
B．物距在两倍焦距开外，成的是倒立的缩小的实像，与照相机成像原理相同，故B错误；
C．图中光路图说明光在不同介质间传播的方向不一定改变，因为通过光心的传播方向不变，故C错误；
D．从不同方向能看清光屏上的像，光屏比较粗糙，在光屏上发生了漫反射，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】A．摄像头的镜头是凸透镜，成像的原理与照相机原理相同，故A错误；
BD．摄像头拍摄时，物距大于二倍焦距，像在一倍焦距与二倍焦距之间，所成的像为倒立、缩小的实像，故BD错误；
C．摄像头的镜头相当于凸透镜，时，凸透镜成倒立缩小的实像，汽车的像越来越大，根据物近像远像变大可知，物距越来越小，所以汽车靠近摄像头，故C正确。
故选C。
10．D
【详解】中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。依据凸透镜成像规律，当物体在2倍焦距以外，凸透镜成缩小、倒立的实像时；凹透镜只能成正立、缩小的虚像。
ABC．水球上、下两部分形成凸透镜，物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；水球中间部分形成凹透镜，凹透镜只能成正立、缩小的虚像，故ABC错误。
D．本题中，无论凸透镜成倒立、缩小、实像，还是凹透镜成正立、缩小、虚像都是由于光的折射形成的，故D正确。
故选D。
11． 缩小 实
【详解】[1][2]根据凸透镜的成像规律可知，物体到透镜的距离大于二倍焦距，则成的像是一个倒立、缩小的实像。
12． 缩小 实像
【详解】[1][2]凸透镜焦距10cm，窗外的树到凸透镜的距离一定大于20cm，物距在二倍焦距以外成倒立缩小实像。
13． 变小 靠近
【详解】[1]向水透镜中注水，透镜横截面积变大，聚光能力变强，焦距变小。
[2]不改变蜡烛和透镜的位置，透镜焦距变小，相当于增大了物距，“物远像近像变小”，所以要使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移。
14． 放大 20 靠近 上
【详解】[1]由图可知，投影仪就是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的。
[2]由凸透镜成像规律可得，此时
f<40cm<2f
所以
20cm因此凸透镜的焦距不可能小于20cm。
[3][4]在使用过程中发现成像超出了屏幕范围，要使像变小，像距变小，物距变大，故应将投影仪靠近屏幕，镜头远离投影片，向上调节。
15． 缩小 实 不会
【详解】装置安装在银幕后面时，装置到偷拍的摄像机的距离较远，会大于凸透镜的2倍焦距，故此时它成的像是倒立、缩小的实像；此像形成的干扰亮点，会影响观众的观看．
16． 丙
【详解】[1]蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知
即；
即；综上可知。
[2]生活中投影仪成倒立、放大的实像，所以与丙小组实验现象相同。
17．
【详解】由图可以看出,蜡烛经凸透镜成清晰的像在光屏上是倒立放大的，由凸透镜成像规律可知，此时2f>u>f，连接AA′，与主光轴的焦点即为凸透镜的中心，然后即可确定凸透镜的位置；光屏上蜡烛的像是实像，是由实际光线会聚而成的。来自烛焰尖部的光经透镜折射后会聚在光屏上组成烛焰尖部的像，所以，将入射光线与像中的烛焰尖部连接起来即可得到折射光线，如图所示：
18．(1) 左 缩小 右
(2) 投影仪 B
【详解】（1）[1][2] 当“F”型光源、凸透镜（左表面为平面）和光屏如图甲放置时，物距等于像距，光屏上得到光源倒立、等大的实像。则有
解得凸透镜焦距。如果将光源移至P点，物距变大，根据凸透镜成像规律可知像距变小，所以光屏向左适当移动，此时物距大于像距，光屏上就能得到一个是清晰倒立、缩小的实像。
[3] 再将光源向右移动一段距离后，无论怎样调节光屏，光屏上都得不到像，此时应从透镜的右侧再进行观察，会观察到正立、放大的虚像，此时是放大镜原理。
（2）[1][2] 将光源移至Q点后，成像为实像，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，其成像原理与投影仪相同；由图可知，透镜左表面是平面，平面镜成像时像与物关于镜面对称，所以透镜左表面成的像可能是B。
19． 竖直 玻璃板 未点燃 放大 右 凸 焦点
【详解】（1）[1]为了使反射光线呈现在光屏上，应该使硬纸板竖直放置在平面镜上。
（2）[2][3]为了确定像的位置应该用玻璃板代替平面镜，并在像的位置放置另一支未点燃的完全相同的蜡烛代替像。
（3）[4]由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成像的规律，此时所成的像是放大的像。
[5]近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，若给凸透镜带上近视眼镜，会使像变远，为了得到清晰的像应该向右移动光屏。
（4）[6][7]矿灯镜头镜片是凸透镜，当把小灯泡放到凸透镜的焦点上时，小灯泡从焦点发光，从焦点发出的光经凸透镜折射后平行于主光轴形成近似的平行光束。
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