3.5凸透镜成像的规律随堂练习 （含解析） 2025-2026学年鲁科版（五四学制）物理八年级上册

3.5凸透镜成像的规律
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在做“凸透镜成像”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，在光屏的中央承接到了烛焰的像。则下列说法不正确的是（ ）
A．光屏上的像与照相机成的像性质相同
B．若只升高凸透镜，光屏上的像会向上移动
C．若只将蜡烛向左移动，光屏上还会承接到像
D．若只将凸透镜向左移动，光屏上还会承接到像
2．将一凸透镜正对太阳光，可在距透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前15cm处，则可在透镜另一侧得到（　　）
A．倒立、放大的实像 B．倒立、等大的实像
C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像
3．小助同学在研究凸透镜成像的特点时，多次调整凸透镜和光屏的位置，直至观察到清晰的像，如图所示。仔细观察，可以初步得出（　　）
A．此凸透镜的焦距为15cm
B．此凸透镜的焦距为30cm
C．物距变大时，像变小，像离凸透镜越近
D．物距变小时，像变大，像离凸透镜越近
4．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时，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，需将蜡烛向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，透镜乙物距和像距的关系如图2所示，则（　　）

A．透镜乙的焦距为10cm
B．蜡烛移动的距离s＞10cm
C．若不移动蜡烛，则需向右移动光屏才能成清晰的像
D．第二次所成的像是缩小的
5．将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在透镜另一侧得到（　　）
A．倒立、缩小的实像 B．正立、缩小的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
6．如图所示，投影仪是教学中常用的设备。下面关于投影仪的叙述中正确的是（　　）
A．投影仪成的像一定是正立的
B．投影仪成的像是一个放大的虚像
C．若使屏幕上的像变大，应使凸透镜靠近投影片
D．若不小心手接触到了透镜一部分，幕布上就有手指的像
7．小高探究“凸透镜成像规律”，当蜡烛到透镜的距离是26cm时，调节透镜另一侧的光屏，屏上得到清晰放大的像。下列判断正确的是（　　）
A．该透镜的焦距是13cm
B．此时的像是正立放大的虚像
C．当蜡烛到透镜的距离是52cm时，调节光屏，屏上可得缩小的像
D．当蜡烛到透镜的距离是13cm时，调节光屏，屏上可得放大的像
8．某摄影师在某次利用相机拍照时，发现被拍摄人的正面照在照片中的比例太小，很不美观。为增加人在照片中的比例，摄像过程应该（　　）
A．被拍摄人不动，摄影师后退，镜头向后调
B．被拍摄人不动，摄影师向前，镜头向前调
C．摄影师不动，被拍摄人向前，镜头向后调
D．摄影师不动，被拍摄人后退，镜头向前调
9．如图，这是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（ ）
A．人脸属于光源 B．该摄像头对光线具有发散作用
C．该摄像头成像原理是光的反射 D．该摄像头的焦距可能是0.20m
10．把凸透镜正对着太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将某物体放在此凸透镜前20cm处，在凸透镜的另外一侧，调节光屏位置，可得到一个（ ）
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
二、多选题
11．对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（ ）
实例：①潜望镜中看到的景物的像；②摄像机内所成的像；③放大镜看到的物体的像；④照相机中所成的像；⑤投影仪屏幕上所成的像
A．反射成像的有②③⑤ B．折射成像的有②③④⑤
C．属于实像的是②④⑤ D．属于虚像的是①③④
12．某同学对凸透镜成像的特点进行了总结，其中正确的是（　　）
A．实像都是倒立的，虚像都是正立的
B．缩小的像都是实像，放大的像都是虚像
C．缩小的像都是倒立的，放大的像都是正立的
D．实像和物体分别在凸透镜的两侧，虚像和物体在凸透镜的同一侧
13．小华做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（　　）
A．先成实像，后成虚像
B．笔尖一直变长
C．到某一位置，笔尖突然改变方向
D．笔尖先变长，后变短
14．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像；若将此蜡烛移至凸透镜前处时，则（　　）
A．光屏上成倒立、放大的实像 B．光屏上成倒立、缩小的实像
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
15．在探究“凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（　　）
A．4cm B．9cm C．10cm D．16cm
三、填空题
16．如图所示的甲、乙两张照片是摄影爱好者凯力同学先后拍摄的青山湖畔的美丽夜景，其景物位于摄像头 倍焦距以外；当拍摄图乙时，他应适当靠近景物，同时 （选填“增大”或“减小”）底片与摄像头的距离，从而使景物的像变大一些。
17．如图所示，放大镜的镜片是 （选填“凸”或“凹”）透镜，邮票与放大镜之间的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）透镜的1倍焦距；透过放大镜，看到邮票正立、放大的 （选填“虚”或“实”）像。
18．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，经正确组装并调节后，如图所示，在光屏上接收到了清晰的倒立、 的实像；若凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上 （选填“能”或者“不能”）接收到清晰的像。
19．如图是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个凸透镜，它的工作原理与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似。
20．如图所示，在鉴定文物时，考古学家常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的是 放大的虚像。如果在文物上有两条裂纹，其夹角是5°。要想看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹稍微 些。
四、实验题
21．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、焦距为10cm的凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前，小明调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上，目的是 ；
(2)小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是 的像（选填“放大、缩小、等大”）；
(3)在图甲中，保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动，光屏上才能再次呈现清晰的像，与（2）相比，像的大小将变 （选填“大”或“小”）；
(4)保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 （选填“凸”或“凹”）透镜；
(5)如图乙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝ （用L0、L表示）。
(6)如图丙所示，元旦假期小华同学用手机拍一张放在水平桌面的作业，发现照片中的作业纸上边小下边大，产生这种现象的原因是平放的手机到作业纸的距离 _________。
A．上近下远 B．上远下近 C．左近右远 D．左远右近
五、综合题
22．
(1)如图，凸透镜的焦距，透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm刻度线处，某垂直于主光轴放置的物体上M点发出的两条光线，经透镜折射后为图中的光线a、b，已知a与b平行。
①在图中画出光线a、b进入透镜前的入射光线并找到M点。
②物体经透镜后的成像情况是 （选填“倒立放大的实像”“正立放大的虚像”“不能成像”）。
(2)亮丽的玻璃幕墙大厦，极具现代气息，但设计施工不当，会给周围居民造成光污染。住在大厦对面的小丛家每天傍晚被对面新建的大厦镀膜玻璃强烈的反光刺得睁不开眼。
①图中A点为入射点，请在图中画出玻璃幕墙的摆放位置 。
②使用玻璃幕墙的大厦在设计时，下列考虑中不正确的一项是
A．要注意幕墙的安装角度
B．应选择材质粗糙的毛玻璃
C．考虑选择双层玻璃
D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装
23．如图，MN是一发光物，在凸透镜左侧移动光屏，能观察到一清晰等大的实像。O是凸透镜的光心，光线a平行于主光轴。
(1)画出：光线a经过凸透镜的折射光线；
(2)将另一凸透镜替换图中凸透镜，并放在相同位置，在新透镜左侧能观察到缩小的实像。新凸透镜焦距f可能是 （选填下列序号）；
①20cm ②15cm ③10cm ④5cm
24．凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为焦点。图乙中A′B′是物体AB经透镜所成的像。
(1)请画出图乙中两条入射光线的出射光线，完成成像光路图：
(2)在图乙中，物距用u表示，即u=BO；像距用v表示，即v=OB′；焦距用f表示，即f=OF。请运用几何知识证明∶
《3.5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 C A C B C C C B D A
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD AB AC BC
1．C
【详解】A．由图可知，此时物距大于像距，在光屏上成实像，因此物距大于两倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，光屏上的像与照相机成的像性质相同，故A正确，不符合题意；
B．若只升高凸透镜，由于经过光心的光线的传播方向不变，则光屏上的像会向上移动，故B正确，不符合题意；
C．凸透镜成实像时，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，若只将蜡烛向左移动，光屏上不会承接到像，故C不正确，符合题意；
D．若只将凸透镜向左移动，当移动后的物距大小为原来的像距大小，像距大小为原来的物距大小时，根据光路可逆知，光屏上还会承接到像，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】凸透镜正对太阳光，距透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，则该凸透镜的焦距为10cm。将一个物体放在此透镜前15cm处，此时
f可在透镜另一侧得到倒立、放大的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．C
【详解】AB．由图丙可知，物距为40.0cm，像距为40.0cm，物距等于像距，由凸透镜成像规律可知，有如下关系式成立
所以凸透镜的焦距是20cm，故AB不符合题意；
CD．比较图甲、乙和丙中像距随物距变化的关系，物距不断增大，像距不断减小；分析比较图甲、乙和丙中像的大小随物距变化的关系，物距不断增大，像不断变小，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A．读图2可以知道，某次物体通过凸透镜乙成像时，物距与像距都为10 cm。则此时物距与像距都等于焦距的2倍，则乙的焦距为
故A不符合题意；
BD．此时烛焰通过乙成像，像距为20 cm。乙的焦距为5cm，即像距大于2倍焦距，成的是放大的实像；则此时物距大于1倍焦距5cm且小于2倍焦距10cm。原来蜡烛距离透镜20cm，现在到透镜的距离小于10cm，则蜡烛移动的距离大于10cm。故B符合题意，D不符合题意；
C．若不移动蜡烛，更换焦距较小的透镜后，像距减小，故应将光屏向左移动才能在光屏上得到清晰的像。故C不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以焦距f=20cm。若将一个物体放在此透镜前30cm处，物距u=30cm，则
2f>u>f
此时光屏上成倒立、放大的实像。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．C
【详解】AB．投影仪的镜头是一个凸透镜，物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，在屏幕上倒立、放大的实像，故AB错误；
C．若使屏幕上的像变大，根据凸透镜成实像的规律可知，应减小物距，则应使镜头靠近投影片，故C正确；
D．若不小心手接触到了透镜一部分，手指在凸透镜的焦点之内，成虚像，不会成在幕布上，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】AB．由题可知，将点燃的蜡烛放在凸透镜前26cm，（即u＝26cm）在透镜的另一侧的光屏上得到烛焰清晰放大的像，表明此时f＜u＜2f，即
f＜26cm＜2f
推出此透镜的焦距
26cm＞f＞13cm
故AB错误；
C．当蜡烛到透镜的距离是52cm时，物距变大了，则像距应变小，像变小；此时的物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C正确；
D．当蜡烛到透镜的距离是13cm时，物距小于焦距，根据凸透镜成像规律，所成的像是正立放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小，为增加人在照片中的比例，需要像变大，像距变大，物距变小，应使被拍摄人不动，摄影师向前，镜头向前调，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．D
【详解】A．人脸不能自行发光，不属于光源，故A错误；
B．摄像头的镜头是凸透镜，对光是会聚作用，故B错误；
C．摄像头是凸透镜成像，原理是光的折射，故C错误；
D．摄像头启动，出现人脸缩小的像，说明物距大于二倍焦距，则
则
故D正确。
故选D。
10．A
【详解】由题意知，当凸透镜正对太阳，在距凸透镜15cm处，得到一个最小、最亮的光斑，光斑的位置即为焦点的位置，所以凸透镜的焦距为15cm；若将某一物体放在此透镜前20cm处，则此时物距是20cm，大于一倍焦距、小于二倍焦距，由凸透镜的成像规律可知，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到一个倒立、放大的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．BC
【详解】①潜望镜中看到的景物的像：潜望镜利用的是平面镜成像原理，即光的反射。平面镜成的是虚像，所以这个实例是反射成像且是虚像；
②摄像机内所成的像：摄像机利用的是凸透镜成像原理，即光的折射。在摄像机中，物体距离凸透镜的距离大于两倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像。因此，这个实例是折射成像且是实像；
③放大镜看到的物体的像：放大镜是利用凸透镜成像原理。在放大镜中，物体距离凸透镜的距离小于焦距，所以成的是正立、放大的虚像。因此，这个实例是折射成像且是虚像；
④照相机中所成的像：照相机是利用凸透镜成像原理。在照相机中，物体距离凸透镜的距离大于两倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像。因此，这个实例是折射成像且是实像；
⑤投影仪屏幕上所成的像：投影仪利用凸透镜成像原理。在投影仪中，物体距离凸透镜的距离在一倍焦距到两倍焦距之间，所以成的是倒立、放大的实像。因此，这个实例也是折射成像且是实像。
综上所述，故BC正确，AD错误。
故选BC。
12．AD
【详解】A．根据凸透镜成像的规律可知，物距大于一倍焦距时成实像，且实像都是倒立的；物距小于一倍焦距时成虚像，虚像都是正立的，故A正确；
B．根据凸透镜成像的规律可知，物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，可成放大的实像；物距小于一倍焦距时，可成放大的虚像，故B错误；
C．根据凸透镜成像的规律可知，物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，可成倒立、放大的实像，故C错误；
D．根据凸透镜成像的规律可知，实像和物体分别在凸透镜的两侧，虚像和物体在凸透镜的同一侧，故D正确。
故选AD。
13．AB
【详解】A．玻璃瓶在水平方向上相当于凸透镜。当铅笔离玻璃瓶较近（物距小于一倍焦距）时，玻璃瓶相当于放大镜，成正立、放大的虚像；当铅笔离玻璃瓶较远时（物距大于一倍焦距），成倒立的实像，所以先成虚像，后成实像，故A符合题意；
C．当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，先成虚像后成实像，且虚像是正立的、实像是倒立的，所以到达某一位置时，笔尖会突然改变方向，故C不符合题意；
BD．凸透镜成虚像时，物距变大，像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物距变大，像变小，所以，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，笔尖先变长，后变短；由此可知，不会观察到的现象是笔尖一直变长，故B符合题意，D不符合题意。
故选AB。
14．AC
【详解】依题意得
则
若将此蜡烛移至凸透镜前20cm处时，物距在f~2f之间，此时光屏上成倒立、放大的实像，投影仪应用了该次实验的成像规律，故AC符合题意，BD不符合题意。
故选AC。
15．BC
【详解】当烛焰离透镜14cm时，成放大的实像，则物距在一倍焦距到二倍焦距之间，即2f>14cm>f，解得7cm故选BC。
16． 二 增大
【详解】[1]摄像头的成像原理和照相机相似，使物体成倒立、放大的实像，所以，景物位于摄像头二倍焦距以外。
[2]当拍摄图乙时，成的像较大，则物距像较小，像距较大，他应适当靠近景物，同时增大底片与摄像头的距离，从而使景物的像变大一些。
17． 凸 小于 虚
【详解】[1][2][3]放大镜的镜片是一个凸透镜，放大镜的原理是物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，所以邮票与放大镜之间的距离小于透镜的1倍焦距，可以看到邮票正立、放大的虚像。
18． 放大 能
【详解】[1][2]根据图示可知，此时的物距小于像距，成倒立、放大的实像； 若凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路可逆可知，光屏上能接收到清晰的像。
19．照相机
【详解】摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时，物距大于二倍焦距时成倒立缩小的实像；与照相机的原理是相同的。
20． 正立 远
【详解】[1]根据凸透镜成像规律可知，凸透镜当做放大镜使用时，物体应放在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，所以，此时他看到的是正立、放大的虚像。
[2]成虚像时，物距越大像越大，所以，要想看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹稍微远些。
21．(1)像成在光屏中央
(2)放大
(3) 靠近 小
(4)凹
(5)L0-2L
(6)B
【详解】（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像能够成在光屏的中央，便于观察像的性质等情况。
（2）已知凸透镜焦距f=10cm，由图甲可知，物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm
此时物距满足f（3）[1][2]根据凸透镜成像规律，物远像近像变小。在图甲中，保持凸透镜位置不变，将烛焰向远离凸透镜方向移动，物距增大，所以像距应减小，即应将光屏向靠近透镜方向移动，像的大小将变小。
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其会聚能力变强，像会成在光屏的前方。为了使光屏上再次得到清晰的像，需要将光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，所以可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜。
（5）当凸透镜位于光具座上A处时恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处光屏上再次成清晰的像，根据光路可逆原理，物距和像距互换，原来物距为L，则后来像距为L，所以透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L
（6）根据凸透镜成像规律，物距越大，像距越小，像越小。用手机拍放在水平桌面的作业，发现照片中的作业纸上边小下边大，产生这种现象的原因是平放的手机到作业纸的距离上边比下边大，即上远下近。
22．(1) 不能成像
(2) D
【详解】（1）①[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，经过光心的光线的传播方向不变，据此做出M点，如下图所示：
②[2]由图可知，两条折射光线a和b是平行光线，不能会聚成像，所以物体经透镜后不成像。
（2）①[1]先作出入射光线与反射光线的角平分线，再过点A与法线的垂线段，即为平面镜的位置，如图所示：
②[2]A．要注意幕墙的安装角度，安装角度可以影响反射光的方向，减少对周围居民的影响，故A正确，不符合题意；
B．应选择材质粗糙的毛玻璃，这是为了使光在材料表面上发生漫反射，避免反射光影响市民，故B正确，不符合题意；
C．考虑选择双层玻璃，这是因为真空不能传声，能减小噪声污染，故C正确，不符合题意；
D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装，凹形建筑物可能会集中反射光线，增加光污染的风险，故D错误，符合题意。
故选D。
23．(1)
(2)④
【详解】（1）光屏能观察到一清晰等大的实像，故u=2f=20cm，焦距f为10cm，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。所以光线 a 经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，据此画出折射光线，如图所示：
（2）现在换用另一凸透镜，放在相同位置，物距u=20cm，在新透镜左侧能观察到缩小的实像，根据凸透镜成像规律，当u>2f时，成缩小、倒立的实像，即20cm>2f，解得f<10cm。在给出的选项中，只有5cm（④）满足f<10cm，所以新凸透镜焦距f可能是④。
24．(1)
(2)见解析
【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过凸透镜光心的光线不发生偏折。如图所示：
（2）由于
△A′B′O~△ABO
所以
即像和物的大小之比等于像距与物距之比。又由于
△A′B′F~△COF
所以
即像和物的大小之比等于相距焦距之和比焦距，所以得
化简得