北师大版八年级物理上册 光的折射 透镜专题练习解析版.docx
《北师大版八年级物理上册 光的折射 透镜专题练习解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北师大版八年级物理上册 光的折射 透镜专题练习解析版.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
北师大版八年级物理上册光的折射透镜专题练习解析版
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题（难）
1．在探究凸透镜成像规律的实验中，黄汉首先测量了两个凸透镜的焦距，他设计了如下的表格：
1
焦距f/mm
2
焦距f/mm
3
焦距f/mm
4
焦距f/mm
5
焦距f/mm
平均焦距
f/mm
凸透镜1
凸透镜2
（1）测量凸透镜焦距的实验原理是利用凸透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。
此实验进行了多次测量，目的是______；
（2）测出焦距后，黄汉选用了凸透镜1进行探究凸透镜成像的实验，分别进行了图（a）（b）、（c）图所示的实验。
请回答：
①u表示______；
②照相机是属于种______情形。
投影仪是属于______种情形能成虚像的是______种情形；[选填“（a）”“（b）”或“（c）”]
③比较（a）、（b）两图，（a）图成的像比（b）图成的像______（选填“大”或“小”）。
【答案】会聚减小误差物距（a）（b）（c）小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]凸透镜对光有会聚作用，平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上，据此能测量出焦距。
[2]实验进行了多次测量取平均值，目的是为了减小误差。
（2）[3]由图可知，u是指蜡烛到透镜的距离，其表示的是物距。
[4][5][6]由图（a）可知，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；由图（b）可知，物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪；由图（c）可知，物距小于焦距，成正立、放大的虚像。
[7]从（a）到（b）的过程中，物距变小，像距变大，像变小，所以（a）图成的像比（b）图成的像小。
2．小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：
（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，光屏上会得到一个清晰的倒立、______的实像，如果在凸透镜前放一个近视镜，小丽需要向______（填“左”或“右”）移动光屏才能看到烛焰清晰的像；
（2）如图乙所示，一条平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜和凸透镜折射后恰好经过
点，请在图中画出经过两透镜后的折射光线______。
（F为凹透镜的虚焦点）
【答案】等大右
【解析】
【分析】
（1）根据物体在凸透镜的二倍焦距处的成像性质进行判断；正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。
近视眼会将物体的像呈在视网膜之前，应该佩戴凹透镜进行矫正。
远视眼会将物体的像呈在视网膜之后，应该佩戴凸透镜进行矫正；
（2）根据凹透镜对光线有发散作用作图。
【详解】
（1）[1]由题意和图甲可知，凸透镜的焦距是15cm，物距
同理像距等于
，由凸透镜成像规律可知，此时光屏上会得到一个倒立、等大的实像。
[2]在蜡烛和透镜之间放上一个近视镜，近视眼镜（凹透镜）对光线有发散作用，使光线延迟会聚，为了使光屏上还能出现清晰的像，则光屏需要适当向右移动。
（2）[3]平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过焦点，由题意可知该光线经凸透镜折射后恰好经过
点，据此完成光路图，如图所示：
3．在做“观察水的沸腾”实验，用所学知识回答下面问题：
（1）甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格的实验器材如图装置进行实验．三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象（如图），其中______（填a、b、c中的两个）两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况．由图象还可以判断水面上方的气压_____（填“大于”“等于”或“小于”）一个标准大气压．
（2）在光具座上，蜡烛、凸透镜、光屏三者位于如图所示位置时，光屏上出现蜡烛清晰的像．当不移动凸透镜，只将蜡烛和光屏平位置互换，则光屏上________（填“能”或“不能”）收集到蜡烛的像．
【答案】a、b小于能
【解析】
【详解】
（1）根据图2可知，a、b、c沸点相同，其中a、b初温相同，到沸腾时的时间不同，则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况。
由图象还可以得出，此时水的沸点是98℃，由液体的沸点跟气压的关系可知，此时水面上方的气压小于一个标准大气压。
（2）已知物距大于像距，与凸透镜成像规律可知，得到倒立、缩小是实像。
将调光屏和蜡烛的位置，根据光路可逆的特点知，则光屏上会成一个倒立、放大的实像。
即能成清晰的像。
4．在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）实验前，必须在光具座上将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到___________；
（2）图甲中的凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于眼睛的___________；
（3）正确安装并调节好实验装置后，小芳同学在图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的是___________（填“倒立”或“正立”）、___________（填“放大”或“缩小”）的实像；
（4）若保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的___________（填“近视”或“远视”）眼镜；
（5）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成“F”形的LED灯，并在光屏上贴方格纸，如图乙所示，请写出改进后的装置的一个优点：
_________________；
（6）为了方便从不同角度观察光屏上的像，光屏应选用较___________（填“粗糙”或“光滑”）的白色硬纸板。
【答案】同一高度视网膜倒立缩小近视实验现象更明显、便于观察、减少了污染等粗糙
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏的中心。
（2）[2]眼睛看物体时，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。
（3）[3][4]由图知，像距小于物距，此时成倒立、缩小的实像。
（4）[5]把光屏向右移动一小段距离，要想在光屏上再次得到淸晰的像，应使像向右移动，则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜是一个凹透镜。
（5）[6]蜡烛换成LED灯的优点：
实验现象更明显、便于观察、减少了污染等；光屏换成带有方格光屏的优点：
便于比较像的大小。
（6）[7]为了方便从不同角度观察光屏上的像，应该使光线发生漫反射，即光屏应选用较粗糙的白色硬纸板。
5．探究凸透镜成像的规律：
（1）实验所用凸透镜的焦距为10cm。
某次实验情形如图甲所示，此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像，则物距u=______cm，烛焰的像应为图乙中的______，生活中的______就是利用这一原理工作的。
（2）在图甲所示实验情形下，紧靠凸透镜加放另一透镜，发现光屏上的像变模糊。
保持蜡烛和凸透镜的位置不变，只将光屏向右移动又重新得到清晰的像，则所加的透镜为______。
【答案】30C照相机凹透镜
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图甲可知，凸透镜在50cm刻度处，蜡烛在20cm刻度处，则物距
u=50cm-20cm=30cm
[2][3]由图可知，物距大于像距，且光屏上成清晰的像，此时成的是倒立、缩小的实像，所以烛焰的像应该是图乙中的C，生活中照相机是利用这一原理工作的。
（4）[4]保持蜡烛和凸透镜的位置不变，只将光屏向右移动又重新得到清晰的像，即相对于没加透镜之前像距变大了，说明成像光线被扩散了，所以加的透镜为凹透镜。
6．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小明同学实验时记录的几组数据：
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
1
30
15
2
20
20
3
15
30
（1）依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在相同_______上；
（2）若图中光屏上成烛焰清晰的像，那么此像是______（选填“放大”或“缩小”）的；
（3）当光屏上得到一个倒立、缩小的像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大，应将蜡烛________透镜，并将光屏_______透镜（选填“靠近”或“远离”）；
（4）若第4次实验物距为5cm时，成像的特点是_____________________。
【答案】高度放大靠近远离正立、放大、虚像
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在相同高度上。
（2）[2]物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距，如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像。
（3）[3][4]光屏上得到一个倒立缩小的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜移动。
（4）[5]由表格第2次数据
u＝v＝2f＝20cm
解得
f＝10cm
若第4次实验物距为5cm，则
u′＝5cm＜f
根据凸透镜成像特点所成像为：
正立、放大的虚像。
7．某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的水透镜，并利用水透镜探究“透镜成像”，如图所示。
（1）图甲中，从形状上可以判别此时的水透镜是_____（凹/凸）透镜；研究小组对水透镜中继续注入少许水，发现焦点左移，抽出少许水后，焦点右移；并测得了水透镜的多个焦距值；这一现象说明水透镜的凸出程度越大，水透镜的焦距越_____（大/小）。
（2）如图乙，在光具座上固定好蜡烛和水透镜，此时物距为_____cm，移动光屏到如图的位置获得了一个清晰的像，这个像是倒立_____（放大/缩小）的实像。
（3）保持蜡烛和水透镜的位置不变，利用甲图装置测量水透镜的焦距，并在乙图中进行透镜成像实验，获得多组数据如下：
实验次数
焦距f/cm
像距v/m
/m-1
/m-1
1
15.0
60.0
6.7
1.7
2
12.0
30.0
8.3
3.3
3
20.0
10.0
5.0
4
8.0
13.0
12.5
7.5
5
5.0
6.7
20.0
15.0
A．表格中，第3次实验时水透镜的焦距是_____cm。
根据表中数据可得：
当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小跟_____有关。
B．作出
和
的关系图像。
（________）
C．根据上述数据和图像，写出v和f的关系是v=_____。
【答案】凸大20.0放大10焦距
【解析】
【详解】
（1）[1]由图甲知，该水透镜中间厚，边缘薄，为凸透镜；
[2]注入少许水，发现焦点左移，焦点到凸透镜的距离变小，可知焦距变小；抽出少许水后，焦点右移，焦点到凸透镜的距离变大，可知焦距变大；这一现象说明水透镜的凸出程度越大，水透镜的焦距越小。
（2）[3]由图乙知，蜡烛到凸透镜的距离为20.0cm，则物距为20.0cm；
[4]由图可知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像；
（3）[5]A．由第三组数据可知，
，则f=0.1m=10cm；
[6]由数据知，物距不变，凸透镜的焦距改变，像距改变，说明像的大小改变，可知当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小与焦距有关；
[7]B．根据表格中的数据，描点并连线，如图所示：
；
[8]C．由图像可知，
与
成正比例关系，设
，分别将3、5组数据代入得：
，
，
联立①②解得：
k=1，b=-5；可得
，
进一步可得：
。
8．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。
（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立_____的实像，生活中的_____（选填序号“A.照相机”、“B.投影仪”、“C.放大镜”）利用了该原理工作；
（2）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，_____（选填“能”或“不能”）在光屏上出现蜡烛的像，而人眼在图中A处应向_____（选填“左”或“右”）看才能观察到烛焰的像；
（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是_____（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正_____（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】放大；B；不能；左；凸透镜；远视眼。
【解析】
【分析】
本题考查凸透镜成像规律实验探究步骤和实验结论，还有远视眼的矫正。
【详解】
（1）[1]由图甲可知，蜡烛与凸透镜的距离即物距u=15cm，而焦距f=10cm，那么2f=20cm，即此时f[2]照相机成的是倒立缩小的实像，投影仪成的是倒立放大的实像，放大镜成的是正立放大的虚像，故是投影仪利用了该原理；
（2）[3]凸透镜移至16cm处，则物距u´=6cm，那么u´[4]凸透镜成的虚像与物体在同一侧，所以在A处应向左看才能观察到烛焰的像；
（3）[5][6]在烛焰和凸透镜之间放入镜片前后，光屏的移动是由远及近，说明镜片对光有会聚作用，让成像的距离变近，所以放入的眼睛镜片就是凸透镜，用于矫正远视眼。
9．某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙（用带箭头的线段表示物或像，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）
（1）他们将平行光正对凸透镜照射，在距离凸透镜15cm的光屏上出现了一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=_____cm。
（2）从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、_____的实像。
生活中利用这个成像特点制成了_____（写出一个即可）。
（3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm～30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。
但是，当它们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距_____。
（4）为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法：
做法一：
保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变_____了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距_____15cm（选填“大于”“小于”或“等于”）。
做法二：
保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较_____（选填“大”或“小”），将近处物体的像成在视网膜_____方（选填“前”或“后”），故需配戴_____透镜矫正。
【答案】15放大投影仪/幻灯机太大/超出光具座长度范围小小于大后凸
【解析】
【分析】
（1）根据凸透镜焦距的定义和用平行光测焦距的方法得出凸透镜的焦距；
（2）当2f＞u＞f时，凸透镜成倒立放大的实像，应用是幻灯机或投影仪；
（3）成实像时，物距越小，像距越大，据此分析；
（4）要重新成像：
做法一：
更换焦距更小的凸透镜；
做法二：
增加一个凸透镜，增强对光的会聚能力。
【详解】
（1）当凸透镜将平行光汇聚为最小、最亮的光斑时，此处为焦点，焦点到光心的距离为焦距，所以此凸透镜的焦距为15cm；
（2）从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像。
此时2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，应用是幻灯机或投影仪；
（3）当蜡烛在C点时，物距接近于焦距，像距太大，光具座的长度，像不能成在光屏上，即原因是此时像距太大，超出了光具座的长度范围；
（4）保持蜡烛和透镜的位置不变，做法一：
更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，说明像距变小了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，焦距变小，则此透镜焦距小于15cm；
做法二：
保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像；
根据远视眼的成像特点知，远视眼的晶状体焦距较大，将近处物体的像成在视网膜后方，故需配戴凸透镜矫正，与此时的成像情况类似。
10．同学们在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图甲所示，先让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距，然后组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于___________上，进行实验，
（2）小强同学经过规范操作，准确测量，实验记录如下表：
序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
45.0
22.5
a
2
30.0
30.0
倒立、等大、实像
3
20.0
60.0
b
4
6.0
/
正立、放大、虚像
表格中有几项内容漏写了，请你帮助填补：
a___________；
b___________。
（3）在进行第三次实验时如图乙所示，如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置_______（选填“能”或“不能”）直接看到烛焰的实像。
（4）在进行第三次实验时，若保持凸透镜的位置不变，小明同学取了一副近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，观察到光屏上的像变模糊了，此时要使光屏上成清晰的像，应该将光屏向_____（选填“左”或“右”）移动。
（5）在各组汇报数据时，有两个小组使用的凸透镜焦距都是15.0cm，物距都是25.0cm时，所测像距分别为37.5cm，36.6cm.他俩讨论后认为:
数据出现差别的原因不是测量像距时的误差所致，而是由于实验时的操作引起的.请你写出数据出现差别的原因___________。
【答案】凸透镜的主光轴倒立、缩小、实像倒立、放大、实像能右没有前后移动光屏寻找到最清晰的像
【解析】
【详解】
（1）[1]为了保证烛焰所成的像呈现在光屏的正中央，应该使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；
（2）[2]由表格中第二行数据可知，物距等于像距为30cm，则凸透镜的焦距为15cm，第一行中物距大于两倍焦距，所以a中填倒立、缩小的实像；
[3]第三行中物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，所以b中填倒立、放大的实像；
（3）[4]第三次实验中成的是倒立缩小的实像，右侧的光屏能够承接，撤掉光屏，人眼的视网膜相当于光屏，能够接收到烛焰的实像；
（4）[5]近视眼是因为晶状体比较厚，折光能力比较强，光线会聚在视网膜的前面，所以需要用凹透镜对光发散一下，所以当将一副近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光线的会聚点会落在光屏的右边，此时要使光屏上成清晰的像，应该将光屏向右移动；
（5）[6]在做凸透镜成像实验时，我们需要让物体在光屏上成清晰的像时，记录物距、像距等相关数据，所以像距记录有差别，原因是因为没有左右移动光屏使像清晰后记录数据。
升级会员 