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八年级上册光的折射 透镜单元测试卷(含答案解析)

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。
3.如图所示,张沐同学在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为______cm;
(2)张沐同学把蜡烛移到A处,屏上的像变模糊,要使像变清晰,光屏应向______(选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、______的实像;
(3)在上述(2)操作的基础上,老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,张沐同学发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此可知,老师所戴的眼镜是______透镜,它对光线有______作用;
(4)随着实验的进行,蜡烛变短,为了使像仍成在光屏中央,此时最合理的办法是______。
2.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”)
(4)[6]随着实验的进行,蜡烛变短,烛焰会向下移动,为了使像仍成在光屏中央,烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心应在同一高度,此时最合理的办法是向上调蜡烛。
4.小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的:______;
【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<u<2f,所以此时所成的是放大的实像。
【分析】
【详解】
(1)[1]当焦距为f=10cm,由图可知物距u=40cm,那么u>2f,此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即在60﹣70cm之间。
(2)[2]换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,焦距变小,相当于增大了物距,物距变大时实像会变小。
(3)[3] [4]望远镜的物镜相当于是照相机,成的是倒立、缩小的实像,为了使像更大一些,应增大焦距,望远镜的目镜相当于是放大镜,在物距不变的情况下,焦距越小,成的像越大,由于望远镜的长度不变,故为了成更大的像,应使f物>f目。若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,由于在光的折射中,光路是可逆的,放大作用没有改变,此时所成像要小于不换位置时所成像的大小。
[3]由上述可知,物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律,此时光屏上的像应该是倒立、缩小的实像。
(3)[4][5]假设老师所戴的眼镜是凹透镜,凹透镜的作用是把光线发散,那么蜡烛的光经过凹透镜后会发散,再经过凸透镜,最后所成的清晰像在光屏的后方,但是题中是把光屏往左移动得到清晰的像,这与题意不符合,所以老师戴的不是凹透镜;假设老师所戴的眼镜是凸透镜,凸透镜的作用是把光线会聚,那么蜡烛的光经过凸透镜后会会聚,再经过凸透镜,最后所成的清晰像在光屏的前方,题中是把光屏往左移动得到清晰的像,这与题意相符合,所以老师戴的是凸透镜。凸透镜对光线有会聚作用。
(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f物_____f目,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小_____不换位置时所成像的大小(均选填“>”“<”“=”)。
【答案】60﹣70cm变小><
【解析】
(1)如图丙,他先将f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在_____刻度范围内。
(2)基于实验目的,接下来他换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像_____。
【答案】10.0左缩小凸会聚向上调蜡烛
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]像和物大小相等,根据凸透镜的成像规律可知,物距和像距大小都等于两倍焦距,而物距是20.0cm,那么该凸透镜焦距为10.0cm。
(2)[2]张沐同学把蜡烛移到A处,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,像距在一倍焦距与两倍焦距之间,即所成的清晰像在60.0cm到70.0cm之间,那么光屏应向左适当移动。
(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),
(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)。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)
1.康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:
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