5.3 凸透镜成像的规律（分层作业）【原卷版】

5.3凸透镜成像的规律

一、探究凸透镜成像的规律

1．小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验。

（1）测量凸透镜焦距时，小明将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，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处，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像；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）在图乙所示的实验基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到30cm处，适当移动光屏

直到再次在光屏上呈现清晰的像，所成的像将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

2．用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；

（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中（填数

字序号）区域，像的箭头方向是竖直向的，像的大小比发光物体要；

（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得

到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离

（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。

3.一个凸透镜的焦距为15cm，当物体离透镜的距离为40cm时，在光屏与凸透镜的距离为的范

围内，能找到一个、的像（填写像的性质）。当物体离透镜的距离为10cm时，光屏上

（选填“能”或“不能”）得到物体的像，此时眼睛应在（选填“物体”或“光屏”）一

侧通过凸透镜观察到一个、的像（填写像的性质）。

4．某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正

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确的是()

A．光屏上的像是正立的

B．光屏上的像是放大的

C．投影仪是利用此成像原理制成的

D．撤去光屏，烛焰的像仍然在原处

二、凸透镜成像规律的应用

5．如今，很多人喜欢用手机拍照，手机的镜头相当于一个。若小欢手机摄像头的焦距是0.03m，

小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵，则花朵会在感光元件上形成一个、的实像。

6.小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的

焦距为cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正

立的“国”字，小明需要将凸透镜书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足

的条件是。

7．物理实验课上，如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，当点燃的蜡烛、透镜、

光屏位于如图所示的位置时，光屏上得到烛焰清晰的像。则()

A．物距为40cm，像距为50.0cm

B．光屏上成倒立、缩小的实像

C．照相机应用了该次实验的成像规律

D．投影仪应用了该次实验的成像规律

8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示，此时光屏上恰好呈现烛

焰清晰的像（图中未画出）。下列说法正确的是()

A．该透镜焦距可能为10cm

B．图中成像特点与投影仪成像特点相同

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C．蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动

D．透镜位置不动，蜡烛向左移动并调整光屏的位置，光屏上清晰的像将变大

三、用作图法研究凸透镜成像规律

9．图中L为凸透镜，MN为其主光轴，D为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A'B’，试用作图的

方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置．

10．如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′．

11．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．

12.某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩

具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。作为传感

器之一的摄像头，下列说法正确的是()

A．摄像头的镜头是凹透镜

B．遇障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸

C．摄像头成的像是正立的虚像

D．成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内

13．关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是()

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A．图中胶片到凸透镜的距离u＞2f（f为焦距）

B．图中凸透镜成像规律与摄像机的成像原理相同

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．从不同方向能看清银幕上的像，是因为光在银幕上发生了漫反射

14．光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩

小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下

列选项正确的是()

A．一定成放大的像B．可能成缩小的像

C．成像可能比原来小D．成像一定比原来小

15．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜

成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。

（1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是。

（2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得

出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变，像变。

物高6cm

实验次数123

物距/cm302015

像距/cm152030

像高/cm3612

（3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从（选

填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到

的像高？（选填“能”或“不能”）。

（4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第次实验的成

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像情况不能探究，理由是：。

16．（2024·福建·中考真题）我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状

体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上

形成的像是()

A．倒立、缩小的实像B．倒立、等大的实像

C．倒立、放大的实像D．正立、放大的虚像

17．（2024·山东临沂·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置

如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则()

A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm

B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像

C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像

D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像

18．（2023·四川资阳·中考真题）小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃

杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”；将

白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景可()

A．丁、乙、丙B．乙、丙、丁C．丙、丁、乙D．丁、丙、乙

19．（2024·四川广元·中考真题）“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。

（1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，是因为投

影片放在了距离镜头的位置；（只填下列正确选项前的序号）

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A．二倍焦距以外B．一倍焦距到二倍焦距之间C．一倍焦距以内

（2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现清晰的像时，与（1）

中的像相比，像。（选填“变大”“不变”或“变小”）

20．（2024·贵州·中考真题）如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器

材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。

（1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是。

（2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：

凸透镜成实像时，物距变小，像距变