物理八年级上册5 科学探究：凸透镜成像精品练习题

4.5凸透镜成像实验题拔高练习（1）2021-2022学年教科版物理八年级上册第四章

1．小明同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中；

（1）元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像，由此可知透镜焦距为___________cm；

（2）保持透镜和光屏的位置不变，把蜡烛放在刻度尺的15 cm处，可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距恰当的___________透镜，仍能在光屏上承接到烛焰清晰的像；若不添加透镜，适当移动光屏可承接一个倒立的、___________的实像。

2．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明利用如图所示的装置进行实验，他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上，然后将它们调节到图示位置时，光屏上得到清晰的像。

（1）此时像的特点是：______；（说明像的倒正、大小和虚实）

（2）若保持透镜位置不动，将蜡烛移到20cm刻度处。向右移动光屏再次得到清晰的像，且像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

3．同学们选取不同焦距的凸透镜，探究“凸透镜成像的规律”

（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使他们三者的中心大致在______；

（2）小光同学选取焦距为f1=10cm的凸透镜，当蜡烛放在图甲位置，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、清晰的像，生活中______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用此成像原理工作的；

（3）在图甲实验的基础上，更换焦距为f2=5cm的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向______（选填“左”或“右"）侧移动；

（4）小焦同学发现，在（3）的基础上，不移动光屏，将自己的眼镜放到凸透镜前，如图乙，光屏上也能呈现清晰的像，说明该眼镜对光有______（选填 “会聚”或“发散”）作用。

4．如图所示，小华进行探究凸透镜成像规律的实验。

(1)小华将蜡烛、凸透镜（焦距为10cm）、光屏依次放在光具座上，并调节三者高度使得三者中心在同一高度，这样做的目的是使像成在光屏的______；

(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上能得到清晰的像，则此时的像是倒立______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；它反映了______的工作原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；

(3)将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊，要再次在光屏上得到清晰的像，可将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，也可以不移动光屏，而在蜡烛和凸透镜之间再放上一个合适的______镜（选填“近视”或“远视”）；

(4)实验过程中，随着蜡烛的燃烧而变短，可观察到光屏上的像向______（填“上”或“下”）移动。

5．完成下列两题：

（1）在探究“平面镜成像特点”的实验中。若蜡烛A距玻璃板5cm，则蜡烛B距玻璃板______cm才能与蜡烛A的像完全重合；若在蜡烛B处放一光屏______（填“能”或“不能”）承接到像；若玻璃板上端向右偏斜（如图乙），蜡烛A在玻璃板中成的像会______（填“偏高”或“偏低”）；

（2）在探究“凸透镜成像的规律”实验中，一束平行于主光轴的光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑（如图丙），则凸透镜的焦距为______cm。当蜡烛和凸透镜的位置如图丁所示，将光屏移动到60~70cm之间的某一位置时，光屏上得到一个清晰的像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律制成的。接着，将蜡烛远离凸透镜一些，这时光屏应向______（选填“左”或“右”）移动，可获得清晰的实像。

6．用焦距10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示。（凸透镜的位置固定不动）

(1)实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向 ______ 移动；

(2)记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。

表格中①像的性质是 ______ ，②像距是 ______ cm，根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用③ ______ ；

(3)若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，则所成的烛焰的像为 ______ （选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”）；

(4)晓红在早上9：00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点。你认为她这种活动过程存在的问题是： ______ 。

7．小华在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处，蜡烛在光屏上成清晰的像。如图所示。

请结合此实验完成下列问题：

（1）如图所示的实验，可以观察到光屏上成______、______的实像（选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”），这个现象能够说明______的成像特点；（选填选项前的字母）

A．照相机　　B．幻灯机　　C．放大镜

（2）保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应该进行的操作是______；（选填选项前的字母）

A．将蜡烛左移，光屏左移

B．将蜡烛左移，光屏右移

C．将蜡烛右移，光屏左移

D．将蜡烛右移，光屏右移

（3）保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上65cm刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的______的像。（选填选项前的字母）

A．倒立放大　　B．倒立缩小　　C．正立放大

8．小明进入光学实验室进行复习时做了如下实验：

(1)小明在探究光的反射定律时，发现用前后可折的纸板（如图甲）不仅能呈现光路，还能探究反射光线、入射光线和法线是否___________。

(2)探究平面镜成像规律时：①他用较___________（选填“薄”或“厚”）的玻璃板代替平面镜进行探究。②他在找准像的位置后，画出了A、B、C三点做标记（如图乙所示），在测量物距和像距时，他应分别测出___________两点到平面镜的距离作为物距和像距，并加以比较，经多次实验得出：像和物到平面镜的距离是___________的。

(3)在利用如图丙所示的光具座探究凸透镜成像规律时，可供选择的凸透镜有：D（焦距15cm）和E（焦距50cm），小明应选择___________（选填“D”或“E”）。该图的光屏上已成清晰的像，所成像的特点是___________，___________，___________。此成像规律在生活中的应用是___________。

9．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。

（1）实验前老师为同学们准备了焦距分别为10cm和30cm的两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为___________cm的凸透镜；某同学将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。

（2）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立的___________（选填 “放大”或“缩小”）的实像，___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上___________（选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像。

10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距是10cm，按照实验要求安装好实验器材，如图所示。

(1)当蜡烛位于20cm刻度处，凸透镜位于30cm刻度处，如图所示的位置时，此时移动光屏，在光屏上_______（选填“能”或“不能”）得到清晰的烛焰的像；

(2)保持凸透镜位置不变，将光屏移回至50cm刻度处，把蜡烛移至15cm刻度线处，如图所示，将光屏向_______（选填“左”或“右”）移动适当位置，能再次在光屏上得到清晰的像；

(3)如图所示，此时光屏上有烛焰清晰的像，若撤去光屏，人在图中所示的位置_______（选填“能”或“不能”）看到烛焰清晰的像；

(4)图为某次实验中观察到的现象，请在图中标出透镜的右侧焦点F_______。

11．小明做“探究凸透镜成像规律”实物：

(1)调整凸透镜光心、烛焰中心、光屏中心在同一高度，目的是 ______ ；

(2)他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图 ______ ；

(3)凸透镜的焦距可能是 ______ （填字母）；

A．5cm B．8cm C．10cm D．15cm

(4)在图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图 ______ （选填“甲”或“乙”）的视力缺陷。

12．某小组探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图（乙）所示：

（1）如图（甲）所示，让太阳光正对着凸透镜照射，把光屏置于另一侧。改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是______cm；

（2）如图（乙））所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______上；

（3）实验中，燃烧的蜡烛逐渐变短，若保持蜡烛位置不动，为了使像成在光屏的中心，应将凸透镜向_______（选填“上”或“下”）调整；

（4）当蜡烛距凸透镜17 cm时，移动光屏直到光屏上成清晰倒立的实像，该成像规律在实际生活中应用是_______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；

（5）保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，只将光屏向_____（填“左”或“右”）移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。

参考答案

1．10.0    凸    放大   

【详解】

（1）[1]由图可知，物距等于像距等于20.0cm，所以此时成倒立、等大的实像，此时物距等于两倍焦距，所以焦距等于10.0cm。

（2）[2]把蜡烛放在刻度尺的15 cm处时，物距等于15cm，所以物距变小，光屏位置不变，即像距不变，所以为了在光屏上得到清晰的像，应该减小焦距，即在凸透镜前放一凸透镜。

[3]把蜡烛放在刻度尺的15 cm处时，物距等于15cm，因为焦距等于10cm，所以物距大于一倍焦距小于两倍焦距，此时所成的像是倒立、放大的实像。

2．倒立缩小的实像    变大    变薄    近视眼    凸透镜   

【详解】

（1）[1]由图可知，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像。

（2）[2]若保持透镜位置不动，把蜡烛移到20cm刻度处，物距变小，根据物近像远像变大可知，像的大小变大。

（3）[3]当蜡烛远离“眼睛”时，物距变大，像距变小，像会向前移动，为了使像仍然能成在光屏上，需要增大眼睛的焦距，所以“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄，改变其对光线的偏折能力，在不移动光屏的情况下在光屏上成清晰的像。

[4][5]若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，像成在了光屏的前方，为近视眼，需要佩戴具有发散作用的凸透镜来矫正。

3．同一高度（或同一水平线或同一水平高度）    投影仪    左    发散   

【详解】

（1）[1]根据实验的要求，让像成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上。

（2）[2]图甲中，凸透镜的焦距是10cm，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，投影仪根据此原理制成的。

（3）[3]在图甲实验的基础上，更换焦距为f2=5cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，像提前会聚，成在光屏的前面，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向左侧移动。

4．中央    缩小    照相机    左    近视    上   

【详解】

(1)[1]将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心调节在同一高度上，是为了在成实像过程中，当物距变化时，使像始终成在光屏的中央。

(2)[2][3]当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，物距大于像距，所以此时光屏上的像是倒立、缩小的实像，照相机利用了这一原理来工作。

(3)[4]将蜡烛稍远离凸透镜，物距变大，则像距会变小，要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜，所以应该向左移动。

[5]若不移动光屏，则需要使光线延迟会聚，才能使像成在原来位置，所以应在蜡烛和凸透镜之间放上一个起发散作用的透镜，所以，应该放一个合适的近视镜。

(4)[6]随着蜡烛的燃烧而变短，烛焰向下移动，因为凸透镜所成的实像是倒立的，所以，可观察到光屏上的像向上移动。

5．5    不能    偏低    10.0    照相机    左   

【详解】

（1）[1]根据平面镜成像特点，像距与物距相等，物距为5厘米，像距也为5厘米。

[2]平面镜成像为虚像，无法在光屏上呈现，因此在B处放光屏，屏不能承接到像。

[3]平面镜成的像与物关于镜面对称，当板向右偏斜时，像应向下移动，即像会偏低。

（2）[4]平行主光轴的光经凸透镜后会聚于一点，叫焦点，透镜中心到焦点的距离叫焦距，刻度尺读数要估读，为10.0cm。

[5]如图丁所示，物距大于像距，因此成倒立、缩小的实像，与照相机成像特点一样。

[6]在凸透镜成像时，物与像移动的方向保持一致，将蜡烛远离凸透镜，即向左移动，那么光屏也应向左移动。

6．上    倒立、缩小的实像    30    放大镜    亮度稍暗的完整的像    凸透镜没有正对太阳光放置   

【详解】

(1)[1]如图所示，蜡烛通过凸透镜成倒立的实像，透过透镜光心的光线传播方向不变，所以，当蜡烛变短时，它的像会向上移动。

(2)[2]由于物距大于像距，所以成的是倒立缩小的实像。

[3]在凸透镜成像实验中，光路是可逆的，因此，此次实验与第一组数据可逆，所以像距等于第一组数据的物距。

[4]成正立放大虚像的主要应用是放大镜。

(3)[5]若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，只是下半部分的光透不过透镜，其他位置仍然能让光透过而成像，只不过就是透过的光少了，像变暗了，但不会影响像的完整性。

(4)[6]利用太阳光进行观察凸透镜焦点，必须让凸透镜正对太阳光，这样光线才是平行于主光轴，会聚的点才是焦点。

7．倒立    缩小    A    D    A   

【详解】

（1）[1]物距等于30cm大于二倍焦距20cm，像距15cm在一倍焦距和二倍焦距之间，此时成倒立的缩小的实像。

[2]凸透镜成倒立缩小的实像时，此实验现象应用于照相机，幻灯机利用凸透镜成倒立放大的实像原理，放大镜利用凸透镜成正立放大的虚像原理，故BC不符合题意，A符合题意。

故选A。

（2）[3]凸透镜成像的规律是在成实像时，物距越小则像距越大像也大，所以透镜在50cm刻度线不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是蜡烛靠近凸透镜，光屏远离凸透镜，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

（3）[4]保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上65cm刻度线处，则物距为15cm，根据光路的可逆性，此时像距为30cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立的放大的实像。

故选A。

8．在同一平面内    薄    A、C    相等    D    倒立    缩小    实像    照相机   

【详解】

(1)[1]可弯折的纸板可用于探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。

(2)[2]因为玻璃板有两面，所以物体会在玻璃板上成两个像，用厚玻璃板会出现两个像，实验误差较大，故应采用较薄的玻璃板。

[3][4]应测量对应点到玻璃板的距离，故应测量A、C点到玻璃板的距离，经测量可得像和物到平面镜的距离时相等的。

(3)[5]由于实验中要探究物距大于二倍焦距的情况，且标尺最大尺度为100cm，则应选择焦距为15cm的凸透镜做实验。

[6][7][8][9]由图丙可知，物距大于像距，由“物远像近像变小”可知，所成的像为倒立缩小的实像，生活中的照相机就是根据该原理制成的。

9．10    放大    投影仪    能   

【详解】

[1] 根据凸透镜成像规律可知，成像时物距和像距之和最小为凸透镜的4倍焦距，如果选择焦距为30cm的凸透镜，则4倍焦距为120cm，而光具座的长度为100cm，无法完成实验，所以应该选择焦距为10cm的凸透镜。

[2] [3]如图，物距大于焦距小于二倍焦距，所成的像是倒立、放大的实像，投影仪是利用这一原理工作的。

[4]根据光路可逆原理可知，如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上能呈现烛焰清晰的像。

10．不能    右    能       

【详解】

(1)[1]当蜡烛位于20cm刻度处，凸透镜位于30cm刻度处，此时物距

30cm-20cm=10cm

物距等于一倍焦距，此时不成像，所以在光屏上不能得到清晰的烛焰的像。

(2)[2]保持凸透镜位置不变，把蜡烛移至15cm刻度线处时，此时物距

30cm-15cm=15cm

大于一倍焦距且小于两倍焦距，成倒立、放大的实像，像距大于两倍焦距，所以光屏应该向右移动适当位置，才能再次在光屏上得到清晰的像。

(3)[3]当把光屏撤去后，实际光线会聚成实像后继续向前传播，进入人的眼睛，所以人在图中所示的位置能看到烛焰清晰的像。

(4)[4]过烛焰顶端做一条平行于主光轴的入射光线，入射光线经凸透镜折射，折射光线过光屏上烛焰顶端，连接折射点、光屏上烛焰顶端为折射光线交于主光轴点F，则点F即为透镜的右侧焦点。如图所示

11．使像成在光屏的中央    甲    C    乙   

【详解】

(1)[1]实验前应调整烛焰中心、透镜中心、光屏的中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。

(2)[2]图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像，图甲物距大于像距，能成倒立缩小的实像，图乙物距小于像距，能成倒立放大的实像，所以其中成缩小像的是图甲。

(3)[3]图甲的物距为30cm，此时物距大于二倍焦距，即

①

图乙的物距为18cm，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，即

②

联立①②可得焦距的范围是

故选C。

(3)[4]在图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，说明镜片对光线有会聚作用，所以是凸透镜，而凸透镜是矫正远视眼的，远视眼的成因是晶状体太薄，折光能力太弱，像成在视网膜的后方，所以则所加镜片可以矫正图乙中的远视眼。

12．10.0    同一高度    下    投影仪    右   

【详解】

（1）[1]平行于凸透镜主光轴的平行光，经凸透镜后会聚于一点，此位置即为凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距为

（2）[2]实验时，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样才能使像始终成在光屏中央。

（3）[3]过光心的光线，经凸透镜后传播方向不变，燃烧的蜡烛逐渐变短，若保持蜡烛位置不动，为了使像成在光屏的中心，应将凸透镜向下调整。

（4）[4]当蜡烛距凸透镜17 cm时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，该成像规律在实际生活中应用是投影仪。

（5）[5]保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，近视眼镜是凸透镜，对光起发散作用，使像距变大，所以要将光屏向右移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。