北师大版八年级物理上册光的折射透镜专题练习(解析版)

1、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/mm2 焦距 /mm3 焦距/7mm4 焦距 /mm5 焦距 /mm平均焦距 f/mm凸透镜1凸透镜2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: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（。）（b）、（c）图所示的实验。Q卜 11-卜I«IiT“l（a） u>2f（b） M2r<c> Y请回答：表示：照相机是属于种 情形。投影仪是属于

2、 种情形能成虚像的是 种情形：选填 “（a） ” “（b） ” 或 "（c） ” 比较（a）、（b）两图，（a）图成的像比（b）图成的像 （选填“大”或“小” ）O【答案】会聚减小误差物距 （a）（b）（c） 小【解析】【分析】【详解】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。实验进行了多次测量取平均值，目的是为了减小误差。由图可知，"是指蜡烛到透镜的距离，其表示的是物距。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

3、：由图（c）可知，物距小于焦距，成正立、放大的虚像。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:甲的实像，如果在凸透镜前放一个近视镜，小丽需要向（填“左”或“右”）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、移动光屏才能看到烛焰清晰的像：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A点，请在图中画出经过两透镜后的折射光线o （F为凹透镜的虚焦点）【答案】等大【解析】【分析】根据物体在凸透镜的二倍焦距处的成像性质进行判断

4、：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】由题意和图甲可知，凸透镜的焦距是15cm,物距u = 50cm - 20cm = 30cm = 2/同理像距等于27,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。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。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

5、该光线经凸透镜折射后恰好经过A点，据此完成光路图，如图所示：3 .在做“观察水的沸腾”实验，用所学知识回答下而问题:4.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:Il III 11 II 11 iTTi lT*TTT*TTTTTi*TTTj it iinyiiniii I MOINSIMBBNItlBSMIIl I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

6、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98C,由液体的沸点跟气压的关系可知，此时水而上 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。将调光屏和靖 烛的位置，根据光路可逆的特点知，则光屏上会成一个倒立、

7、放大的实像。即能成清晰的 像。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: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：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：;

8、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】田实验前，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乂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由图知，像距小于物距，此时成倒立、缩小的实像。把光屏向右移动一小段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应使像向右移动，则 需在凸透镜和燃烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜是一个凹透镜。蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少

9、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。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: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=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。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】30 C照相机凹透镜【解析】【分析】【详解】口)1由图甲可知，凸透镜在50cm刻度处，蜡烛在20cm刻度处，

10、则物距u=50cm-20cm=30cm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。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/cm130152202031530(1)依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调行烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在相同 上；若图中光屏上成烛焰清晰的像，那么此像是(选填“放大

11、”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”)：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】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。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。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。由表格第2次数据i/=v=2/=

12、20cm解得f= 10cm若第4次实验物距为5cm,则uf = 5cm</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。丙图甲中，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）。如图乙，在光具座上固定好始烛和水透镜，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

13、小）的实像.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/m1 y/m-1 J/m1 V115.060.06.71.7212.030.08.33.3320.010.05.048.013.012.57.555.06.720.015.0A.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。8 .作出！和!的关系图像。 v J()C.根据上述数据和图像，写出"和/的关系是右【答案】凸大20.0放大10焦距1J 11n10二 I二一二二二 L LChl

14、 L二一二二二二二二二二5 6 781-5/【解析】【详解】 (1 乂 1由图甲知，该水透镜中间厚，边缘薄，为凸透镜；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，焦点到凸透镜的距高变大，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：由图可知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像；(3)A.由第三组数据可知，: = 10m 则/=0.1m=10cm；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

15、焦距有关：口B.根据表格中的数据，描点并连线，如图所示：1 1 1,18C.由图像可知，一与：成正比例关系，设一=攵：+力，分别将3、5组数据代入得:5 = kxlO + b ,15Mx20 +。，联立解得：k=l, b=5：可得/1一5/8 .在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。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；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

16、”）看才能观察到烛焰的像：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” ）O 【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】田由图甲可知，蜡烛与凸透镜的距离即物距u=15cm,而焦距/=10cm,那么2/=20cm, 即此时f<u<2f,所以此时所成的像是倒立放大的实像：2照相机成的是倒立缩小的实像，投影仪成的是倒

17、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乂3凸透镜移至16cm处，则物距u'=6cm,那么炉寸，所成的是虚像，所以不能在光屏上 出现燃烛的像：凸透镜成的虚像与物体在同一侧，所以在4处应向左看才能观察到烛焰的像；（3乂5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，/、6分别表 示蜡烛在46处像的位置）（1）他们

18、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，则凸透镜的焦距六 cm。（2）从图乙中可以看出，蜡烛在小8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15 cm30 cm之间时，像均成在透镜另一 侧距透镜30 cm以外处。但是，当它们把蜡烛放在。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。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：保持燃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

19、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 15 cm （选填“大于”“小于”或“等于"）° 做法二：保持燃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

20、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，蜡烛在乩5位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像。此时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

21、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， 故需配裁凸透镜矫正，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145.022.5a230.030.0倒立、等大、实像320.060.0b46.0/正立、放大、虚像表格中有几项内容漏写了，请你帮助填补:b o（3）在进行第三次实验时如图乙所示，如果