最新人教版八年级物理上册 光的折射 透镜专题练习word版.docx
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最新人教版八年级物理上册光的折射透镜专题练习word版
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题（难）
1．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）凸透镜的焦距是______cm；
（2）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、______的实像。
若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到______cm刻度线处，可以再次看到清晰的像；
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向______（左/右）移动才能再次看到清晰的像，若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更______（选填“大”或“小”）的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像；
（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向______（左/右）移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
【答案】10.0放大75右小左
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]光屏上得到一个最小、最亮的光斑，即凸透镜的焦点；则由图知，该凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像。
[3]若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为
55.0cm-35.0cm=20.0cm=2f
物距等于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、等大的实像，像距也等于2倍焦距，故将光屏移动到75cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。
（3）[4][5]图乙中光屏上恰好成一清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片后，因近视眼镜的镜片为凹透镜，对光线起发散作用，将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。
若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更小的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像。
（4）[6]在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速变大，则A点处气体压强变小，烛焰将向左移动，物距增大，像距应减小，所以应将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲，平行光正对凸透照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是______的实像（选填“放大”或“缩小”），若保持烛和光屏位置不变，移动镜至______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像；
（2）课后，小丽和小明又尝试，当他们相距2m，通过同一块焦距为15cm的凸透镜观看对方，小明好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，如图丙，则下列说法中不正确的是__________；
A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内
B．若图片中小丽将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大
C．小丽从透镜中看不到小明的像
D．小丽从透镜中看到小明倒立缩小的像
【答案】放大40D
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图甲可知凸透镜的焦距为10.0cm，图乙中物距为15cm，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，所以成一个倒立、放大的实像；
[2]若保持烛和光屏位置不变，根据光路的可逆性，将物距和像距互换，可以成一个倒立、缩小的实像，即将物距变为30cm，也就是要将凸透镜移到40cm刻度处。
（2）[3]A．小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，所以小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，故A正确，A不符合题意；
B．成虚像时，物距越大，所成的像越大，所以小丽将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大，故B正确，B不符合题意；
C．小丽和小明相距2m，小丽在凸透镜的一倍焦距以内，所以小明肯定在凸透镜的2倍焦距以外，成一个倒立、缩小的实像，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，而小丽的眼睛离凸透镜距离小于1倍焦距，所以，小丽的眼睛无法看到这个实像，故C正确，C不符合题意；
D．据C的分析，D错误，D符合题意。
故选D。
3．小华利用如图所示装置来研究凸透镜成像的规律。
（1）如图甲可知该凸透镜的焦距为_____cm；
（2）如图乙所示，光屏上能呈现清晰的像，此像的性质是倒立、_____的实像，其实际应用是_____（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；
（3）保持蜡烛在10cm刻度处和光屏在55cm刻度处不动，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜移到_____刻度处；
（4）实验过程中小华不小心用手挡住了凸透镜的下半部分，则蜡烛的像_____（选填“完整”、或“不完整”）；
（5）老师摘下自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像不清晰了，他向后移动光屏再次找到了清晰的像，请问老师的眼镜是_____（选填“凸透镜”或“凹透镜”），老师是_____（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】10.0放大投影仪40cm完整凹透镜近视眼
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]平行于主光轴的光经凸透镜折射后会在光屏上形成最小最亮的点，即凸透镜的焦点，由图甲可知该凸透镜的焦距
（2）[2][3]由图乙可知，物距小于像距，光屏上能呈现清晰的像，所以成的是倒立、放大的实像，生活中投影仪是利用这一原理工作的。
（3）[4]根据折射时光路是可逆的，保持蜡烛和光屏的位置不变，此时物距应处于一倍焦距和两倍焦距之间，
像距大于二倍焦距
凸透镜成倒立、放大的实像，将凸透镜移到物距等于像距等于30cm，即40cm刻度线处。
（4）[5]实验过程中小华不小心用手挡住了凸透镜的下半部分，挡住了部分折射光线，会使像变暗，但是蜡烛的像依然完整。
（5）[6][7]向后移动光屏再次找到了清晰的像，说明像距变大了，物距没变，则只能是光发散了，所以老师的眼镜是凹透镜，可以使近视眼的老师能够看清楚远处的物体。
4．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）小红用平行光作光源，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）如图乙中画出A点的像点A＇，我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光射在光屏上发生了______反射；
（3）如图丙所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至图丙所示刻度线处，则人眼应该在图中______选填“A”、“B”或“C”）处且朝着相应方向，才能观察到烛焰正立、放大的像；
（4）图丁中，点燃蜡烛，经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像。
然后，在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了。
近视眼镜的镜片为_____（选填“凹”或“凸”）透镜。
不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以进行的操作是：
______（填“光屏远离透镜”或“蜡烛靠近透镜”）；
（5）小红利用该凸透镜自制了一个模型照相机，如图戊所示。
在纸筒M的一端嵌上这个凸透镜，纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜，把纸筒N套入M中，并能前后滑动。
在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，调节凸透镜和薄膜之间的距离，在薄膜上可以看到室外景物清晰的像。
再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛，为了薄膜上出现烛焰清晰的像，应该______（填“拉长”或“缩短”）凸透镜和薄膜之间的距离。
【答案】10.0
漫B光屏远离透镜拉长
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]平行光作照射到凸透镜上，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，即凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离为凸透镜的焦距，图甲中凸透镜的位置在10.0cm刻度处，光屏的位置在20.0cm刻度处，则焦距
（2）[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射过焦点，过凸透镜光心的光线传播方向不变，延长两条折射光线相交与一点，此点即为A点的像点A＇，如图所示
我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光屏是凹凸不平的，光射在光屏上，反射光线不再平行，属于漫反射。
（3）[3]如图丙所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至图丙所示刻度线处，物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，在光屏上看不到像，需要透过凸透镜向蜡烛的一侧观察才能看到像，所以人眼应该在图中的B处。
（4）[4]近视眼成的像会聚在视网膜的前面，需要用凹透镜将光发散一下再会聚在视网膜上，所以近视眼镜的镜片为凹透镜。
[5]近视眼镜的凹透镜镜片将光发散了在经凸透镜折射，折射光线会聚在光屏的后面，即像距变大了，所以光屏上的像变模糊了；要使光屏上再次呈现清晰的像，需要将光屏远离凸透镜。
（5）[6]把凸透镜对着明亮的室外，调节凸透镜和薄膜之间的距离，在薄膜上可以看到室外景物清晰的像，再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛，此时物距减小，像距应该变大，故应该拉长暗箱，即拉长凸透镜与薄膜之间的距离。
5．小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜至______cm处，光屏上能再次呈现清晰的像；
（2）实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图乙所示，则如图丙所示的图像中，像距v随时间t的大致变化图像正确的是______；
（3）如图丁所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至16cm处，人眼能观察到蜡烛的像，像是图戊中的____（选填“A”“B”“C”或“D”）。
【答案】40CD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]如图甲所示时，物距小于像距，当
，成倒立放大的实像，当
，应用是照相机；而且此时
，像距
；若保持蜡烛和光屏位置不变，光屏上能再次呈现清晰的实像，根据折射现象中光路可逆，需要移动透镜至40cm刻线处。
（2）[2]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，当物体在一倍焦距到二倍焦距之间移动时，像距变化大于物距变化；当物体在二倍焦距以外移动时，像距变化小于物距变化。
即像距先减小得快，后减小得慢。
故图象为C图。
（3）[3]凸透镜焦距为10cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，u=6cm，小于焦距，物距小于焦距成正立放大虚像，像是图戊中的D。
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．小明同学在探究凸透镜成像”的实验中：
（1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10m处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是_____cm；
（2）如图是小明“探究凸透镜成像规律”的实验装置图：
如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误：
①_____；②_____；
（3）错误改正后，小明将凸透镜固定在50cm处，小明将点燃的蜡烛放在10cm处，移动光屏后在屏上得到清晰的倒立、_____的实像；
（4）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至35cm处，移动光屏后在屏上得到清晰的倒立、_____的实像，_____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是应用这一原理制成；
（5）小明在实验中发现：
当物距在不断减小的过程中，成像性质发生改变的两个转折点是_____cm和_____cm处。
【答案】10三者的中心不在同一高度凸透镜没有放在蜡烛和光屏之间缩小放大投影仪2010
【解析】
【分析】
（1）根据凸透镜的焦点和焦距的定义进行判断；
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
（3）求出物距，根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况；
（4）求出物距，根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况和应用；
（5）凸透镜成像时，一倍焦距是实像和虚像的分界点；二倍焦距是放大和缩小像的分界点。
【详解】
（1）[1]根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距凸透镜另一侧10cm处得到了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为10cm；
（2）[2]①从图上看，将蜡烛放在了凸透镜和光屏的中间，这样无法在光屏上成像；
[3]②而光屏、烛焰、凸透镜的中心未在同一高度处，并且相差很大，这样使像不能成在光屏的中央；
（3）[4]将点燃的蜡烛移到光具座上10cm刻线处，则有：
u＝40cm＞2f，
由凸透镜成像规律可知，则该像是倒立、缩小的实像；
（4）[5][6]将点燃的蜡烛移到光具座上35cm刻线处，则有：
2f＞u＞f，
由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，应用与投影仪或幻灯机；
（5）[7][8]当物距在不断的减小的过程中，一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，即一倍焦距是实像和虚像的分界点，二倍焦距是像大小的分界点，因此成像性质发生改变的两个转折点是：
二倍焦距和一倍焦距，即20cm和10cm处。
8．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：
。
9．如图，小明用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座探究凸透镜成像规律：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距为_____cm；
（2）如图乙所示，若在光屏上能得到清晰缩小的烛焰的像（光屏未画出），则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的_____点处（注：
P点是该凸透镜的2倍焦距处），生活中的_____就是利用这个原理制成的；
（3）当蜡烛远离凸透镜时，要在光屏上再次成清晰的像，光屏应_____（填“靠近”或“远离”）凸透镜，同时观察到光屏上清晰的像变_____（填“大”或“小”），接着小明用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分，可观察到光屏上的像是_____（“完整”或“不完整”）的；
（4）某次实验中，光屏上已得到清晰的像，小明用一个焦距为15cm的凸透镜换下原先的凸透镜，并保持凸透镜和光屏的位置不动，为了使光屏上的像变清晰，蜡烛应_____（填“靠近”或“远离”）凸透镜．
【答案】11.0a照相机靠近小完整远离
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由图可知，凸透镜位于30cm处，光线会聚与41cm处，所以焦点到凸透镜的距离即为焦距，f=41.0cm−10.0cm=11.0cm；
（2）根据凸透镜成像的规律可知物体位于2倍焦距以外成缩小倒立的实像，所以物体位于a、b、c、d四点中的a点处，照相机就是利用这一原理制成的；
（3）根据物远像近像变小的规律可知当蜡烛远离凸透镜时，要在光屏上再次成清晰的像，光屏应靠近凸透镜，同时观察到光屏上清晰的像变小，用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分，像仍然是完整的只是变暗；
（4）实验中，光屏上已得到清晰的像，小明用一个焦距为15cm的凸透镜换下原先的凸透镜，并保持凸透镜和光屏的位置不动，此时相当于物距变小根据成像原理可知像距变大了，所以为了使光屏上的像变清晰，蜡烛应远离凸透镜．
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。
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