精选苏科版物理八年级上册 光的折射 透镜单元复习练习Word版 含答案.docx
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精选苏科版物理八年级上册光的折射透镜单元复习练习Word版含答案
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)
1.小兰利用如图所示的装置做实验研究凸透镜成像规律。
设u为烛焰至透镜的距离,v为光屏上得到最清晰的像时,光屏至透镜的距离。
小兰调整u,测量相对应的v,部分实验数据如下表所示。
根据表中数据可知
u/cm
60
30
20
15
13
…
v/cm
12
15
20
30
45
…
(1)此凸透镜的焦距f=_________cm;
(2)如果u=16cm,光屏上能得到烛焰的_________的像;(选填“放大”或“缩小”)
(3)设想光具座足够长,u足够大,则v的值接近_________cm;(选填“0”、“5”或“10”)
(4)若透镜的下半部以黑布遮住则看到烛焰的像会变_________;(选填“亮”或“暗”)
(5)完成上述实验后小兰发现了一个中空的平行玻璃砖,中空部分的形状犹如一个凸透镜,如图所示。
如果有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖,从右侧出射之后,是_________(选填“会聚”或“发散”)光束。
请说明你判断的理由_________(可画图辅助说明)。
【答案】10放大10暗发散可将此玻璃砖看成两个玻璃凹透镜A、B的组合,如图所示。
平行光束通过两个凹透镜时,先后经历了两次发散过程,因而出射光是发散的
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由表格知,当u=20cm,v=20cm时,凸透镜成的是等大的实像,而
2f=20cm
所以凸透镜的焦距
f=10cm
(2)[2]u=16cm时,f
(3)[3]据凸透镜的成像特点,成实像时物距越远,则像距离越小。
而u足够大时,v会逐渐靠近焦点,但不会越过焦点,所以v的值接近10cm。
(4)[4]若透镜的下半部以黑布遮住,则看到的像会暗,因为黑布遮住了部分射入透镜的光线。
(5)[5][6]因为平行玻璃砖中间是空的,则此玻璃砖相当于两个凹透镜的组合(具体见下图),
平行光束通过两个凹透镜时,先后经历了两次发散过程,因而出射光是发散的。
2.物理兴趣小组的同学们用如图甲所示的器材“探究平面镜成像的特点”。
(1)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,是为了探究像与物的________关系。
(2)在玻璃板的同一侧,小明同学通过玻璃板看到了蜡烛A的两个像。
请写出解决这一问题的办法是___________。
(3)图乙是某组同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系。
分析图中信息可得出平面镜成像的特点:
像和物到平面镜的距离____________;像和物的连线与平面镜____________。
有同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,所以平面镜成像的特点又可表述为:
平面镜成的像与物体关于镜面____________。
(4)关于此平面镜成像特点的探究实验过程,下列说法正确的是________。
A.玻璃板必须与纸面垂直
B.实验中两支蜡烛都必须点燃
C.移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像;
D.做多组数据可以减小实验误差
【答案】大小换用较薄的玻璃板相等垂直对称AC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,是为了探究像与物的大小关系。
(2)[2]由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像,故实验时应换用较薄的玻璃板。
(3)[3][4]分析图2中信息可得出平面镜成像的特点∶像和物到平面镜的距离相等;像和物的连线与平面镜垂直。
[5]如果将白纸沿直线MN对折,会发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,这说明平面镜成的像与物体关于镜面对称。
(4)[6]A.为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,故A正确;
B.在实验中,将一支蜡烛点燃并放在玻璃板的前边,用一支相同的蜡烛放在玻璃板的后边,是为了确定像的位置和比较像的大小。
若将后边的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰,故B错误;
C.光屏能承接实像,虚像不能承接在光屏上,使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实,故C正确;
D.在平面镜成像特点的探究实验中,做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律,故D错误。
故选AC。
3.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:
4.做“探究凸透镜成像规律”的实验。
如图所示,一束平行光射向凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距是____________cm。
(1)点燃的蜡烛、凸透镜、光屏三者在光具座上的位置如图之所示,则烛焰的像将成在光屏的_______(选填“上方”或“下方”);
(2)调整好蜡烛的高度后,图乙中烛焰在光屏上成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、______的实像;
(3)图乙中,若把蜡烛移到42cm刻度线处,此时需要在A点处向______(选填“左”或“右”)观察,才能看到烛焰的像。
【答案】10上方放大左
【解析】
【分析】
【详解】
[1]一束平行光射向凸透镜,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即为凸透镜的焦距,如图甲所示,该凸透镜的焦距
f=40cm-30cm=10cm
(1)[2]如图乙所示,蜡烛焰心、透镜、光屏三者的中心不在同一高度上,蜡烛焰心低于透镜、光屏的中心,光线经凸透镜折射后成像在光屏的上半部分。
(2)[3]如图乙所示物距小于像距,且在光屏上能够得到实像,故此时物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,在光屏上成倒立、放大的实像。
(3)[4]若把蜡烛移到42cm刻度线处,此时物距
u=50-42cm=8cm
此时物距小于一倍焦距,在光屏上成正立、放大的虚像,光屏承接不到,只能在凸透镜的右侧看向凸透镜才能看到像,即此时需要在A点处向左观察,才能看到烛焰的像。
5.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)点燃蜡烛,当蜡烛、凸透镜在图所示位置时,移动光屏,在光屏上______ (选 填“能”或“不能”)得到清晰的像。
(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刻度处后,再将光屏向________(选填 “左”或“右”)移动到适当位置,能在光屏上得到清晰的__________(选填“正立”或“倒立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的像。
【答案】不能右倒立放大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]已知凸透镜的焦距是10cm,如图所示物距
u=30cm-20cm=10cm
物距等于一倍焦距,此时光屏上不能成像。
(2)[2][3][4]保持凸透镜位置不变,把蜡烛移至15cm刻度处后,此时物距
物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,此时光屏上成倒立、放大的实像,像距大于两倍焦距;由题意可知应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。
6.小明选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点进行了探究
(1)如图1所示,为测量凸透镜焦距,他将一束平行光正对透镜射入,并调节光屏位置直到在屏上得到一个最小的光斑,该透镜的焦距f=_____cm:
(2)实验前需调节烛焰、凸透镜和光屏三者的高度,使它们的中心在凸透镜的_____。
(3)图2中的光屏上得到了清晰的烛焰像,小明将眼镜片放在凸透镜前,光屏上的像变模糊了,适当向左移动光屏,屏上的像就又清晰了,由此可判断小明是_____(填“近视”、“远视”)眼;
(4)小明用该凸透镜和图3所提供的器材自制简易照相机。
①为了更清楚地观察像,应选择_____(选填“较暗”、“较亮”)的物体拍摄;
②图3中内、外筒的长度分别为10cm、7.5cm,小明在教室内将自制照相机对准教室的窗户,为了通过调节内筒能在薄膜上成清晰的像,薄膜应安放在内筒中与A端距离至少超过_____cm处:
③小明用自制相机拍摄近处景物后,再用它来给窗外远处的楼房“拍照”,则需将内筒向_____(选填“里推”或“外拉”)
【答案】8.0主光轴远视较亮0.5里推
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]调节光屏位置直到在屏上得到一个最小的光斑,则该点为焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,故由图可知,该透镜的焦距为8.0cm。
(2)[2]实验前调节烛焰中心心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,即三者的中心在凸透镜的主光轴上。
(3)[3]小明将眼镜片放在凸透镜前,光屏上的像变模糊了,适当向左移动光屏,屏上的像就又清晰了,说明眼镜片对光有会聚作用,所以为远视眼镜。
(4)①[4]为了更清楚地观察像,应选择较亮的物体拍摄。
②[5]调节内筒在薄膜上成清晰的像,则像距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,又因为凸透镜的焦距为8.0cm,则像距为8.0~16.0cm,,薄膜应安放在内筒中与A端距离至少超过
③[6]小明用自制相机拍摄近处景物后,再用它来给窗外远处的楼房“拍照”,即物距变大,则像距变小,则需将内筒向里推。
7.小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子______,这时尺的方向就与太阳光的方向平行。
小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。
则该凸透镜的焦距为______dm;
(2)实验中各器材的摆放位置如图甲所示,若要研究物距大于2倍焦距时,凸透镜的成像特点,则接下来的操作应该是______(填字母);
a.蜡烛,凸透镜的位置保持不变,移动光屏直到找到清晰的像
b.光屏位置保持不变,将蜡烛移至15cm刻线处,移动凸透镜直到找到清晰的像
c.凸透镜位置保持不变,将蜡烛移至15cm刻线处,移动光屏直到找到清晰的像
(3)凸透镜能成等大的像吗?
为了在实验中准确的比较像和物的大小关系,小明采用了以下的做法:
①为了画出相同的蜡烛,小明将白纸铺在水平桌面上,把点燃的蜡烛和玻璃板放置在如图乙所示的位置上,用笔在纸上画出蜡烛的“像”;
(______)
②将画有烛焰“像”的纸______(填“正”或“倒”)贴在光屏上,这样便能在接下来的实验中准确的比较像和物的大小关系。
【答案】最短1c
倒
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。
则该凸透镜的焦距为
f=10.0cm-0=10.0cm=1dm
(2)[3]此时物距小于两倍焦距,所以需要调节蜡烛距离大于两倍焦距,根据凸透镜成像规律,物距大于两倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距间。
[4]作出A点关于平面镜的对称点A'即A的像。
如图所示:
[5]根据凸透镜的成像规律可知,当u=2f时,物体通过凸透镜成倒立等大的实像,所以比较像和物的大小关系,应将画有烛焰“像”的纸倒贴在光屏上。
8.如图所示,小明用光具座、F光源、凸透镜、半透明光屏等器材,探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前先测凸透镜焦距,如图甲所示,该透镜的焦距为_______cm;
(2)如图乙中,将透镜处于50cm刻度处,把光源向右移至35cm刻度处时,将光屏左右移动适当调节,可得到清晰的像,人眼沿着如图甲所示的方向,看到光屏上所成的像是图丙中的_______;
(3)在第
(2)小题的情况下,如果用物理书将凸透镜的上半部分罩住,则光屏上所成的像是图丁中的_______;
(4)当光源F靠近凸透镜时,光源F的像将落在光屏的_______(选填“前”或“后”)方;
(5)在第(4)小题的情况下,若用此实验模拟人眼的调节功能,重新在光屏上得到清晰的像,应该进行的操作是______________。
A.换焦距更大的凸透镜B.换焦距更小的凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜D.将光屏远离凸透镜
【答案】10.0DD后B
【解析】
【详解】
(1)[1]从图甲可以看到,两条平行光线经过凸透镜后,会聚于一点,这说明了该凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]根据凸透镜的成像规律可知,光源在35cm刻度处时,物距在一倍到二位焦距之间,所成的像是倒立、放大的实像。
故选D。
(3)[3]如果用物理书将凸透镜的上半部分罩住,其余部分仍能折射成像,所以还是可以成像的,依然还是倒立、放大的实像,只不过像会变暗。
故选D。
(4)[4]根据凸透镜的动态成像规律,物近像远像变大,故当光源F靠近凸透镜时,光源F的像将落在光屏的后方。
(5)[5]人眼的晶状体和视网膜距离不变,当光源F靠近凸透镜时,光源F的像将落在光屏的后方,这时要求光会聚加强,那么应该换焦距更小的凸透镜,使像往前移动。
不能将光屏靠近或远离凸透镜。
故选B。
9.物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:
(1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为_____cm。
(2)图乙是某次实验时观察到的现象,生活中的_____(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。
保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_____(选填“左”或“右”)移动一段距离,像_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一个同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上_____(选填“有”或“没有”)完整的像。
【答案】10照相机左变小有
【解析】
【详解】
(1)[1]平行光线经过凸透镜时,会会聚在焦点,从图甲可以看到,凸透镜的焦距是10cm;
(2)[2]从图乙可以看到,物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,成倒立缩小的实像,生活中的照相机是利用这一原理制成的;
[3][4]根据凸透镜的动态成像规律可知,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向左移动一段距离,像是变小的;
(3)[5]凸透镜上溅了一个小泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但仍然有一部分的光通过凸透镜会聚成像,因此光屏上还是会有完整的像。
10.小明“探究凸透镜成像规律的实验”。
(1)实验开始前,首先在光具座上依次安装好蜡烛(已点燃)、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在_____,这样调节的目的是______。
(2)下表是小明同学实验时记录的几组数据:
根据表中数据,完成下列问题:
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
物高s/cm
像高h/cm
1
35
14
5
2
2
30
15
5
2.5
3
20
20
5
5
4
15
30
5
10
5
12
60
5
25
①该凸透镜的焦距为________cm。
②从表中的数据进一步分析可以看出,当物体从2倍焦距以外向焦点靠近的过程中,发现新的变化规律是(只写一种)_____。
(3)保持凸透镜的位置不变,当把点燃的蜡烛向透镜方向移动至图中位置时,来回调节光屏,光屏上不能接收到像,原因是____,保持蜡烛和透镜的位置不变,小明想看到烛焰的像,请你帮小明想出合理的办法。
_______________________
【答案】同一高度上使像成在光屏的中央10凸透镜成实像时,物距减小像距增大,像也变大此时u<f,所成的像为虚像,无法用光屏承接人眼在光屏一侧逆着折射光看即可
【解析】
【详解】
(1)[1][2]首先在光具座上依次安装好蜡烛(已点燃)、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在同一高度上;这样调节的目的是使像成在光屏的中央;
(2)[3]从表中数据可以知道,第三次实验时,物高等于像高,根据凸透镜的成像规律可知,这是成等大的实像,那么物距等于像距,大小都是等于2倍焦距,即
可求得焦距
;
[4]从表中数据可以知道,当物体从2倍焦距以外向焦点靠近的过程中,即物距从35cm到变成12cm过程中,物距在减小而像距从14cm增大到60cm,即像距在增大,像高也从2cm增大到25cm,即像也变大;
(3)[5]当把点燃的蜡烛向透镜方向移动至图中位置时,此时物距
,来回调节光屏,光屏上不能接收到像,原因是物距小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,所成的像为虚像,无法用光屏承接;
[6]根据凸透镜的成像规律可知,当u<f时,成正立、放大的虚像,虚像在凸透镜的左侧,小明想看到烛焰的像,那么小明应该在光屏一侧逆着折射光看即可。
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