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最新苏科版八年级物理上册 光的折射 透镜(培优篇)(Word版 含解析)

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/cm6030201513…v/cm1215203045…(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<u<2f,所以此时所成的是放大的实像。

(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.如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛在光屏上成倒立、等大的像,则凸透镜的焦距为____ cm。

实验时,老师把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着,她可将蜡烛 _____(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,在光屏上又看到烛焰清晰的像,老师的视力缺陷是_____(选填“近视眼”或“远视眼”)。

【答案】10.0 远离近视眼【解析】【分析】【详解】[1]由图示可知物距为20.0cm,且此时所成的是倒立、等大的实像,那么2f=20cm,所以凸透镜的焦距f=10.0cm。

[2][3]实验时把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像变模糊了,是因为此蜡烛发出的光被发散了,所成的像应在光屏的位置之后,所以光屏上的像变模糊了,那么光屏的位置应远离凸透镜。

而老师的眼镜是近视眼镜。

若放在蜡烛和凸透镜之间的远视镜,那么蜡烛的光线被会聚了,则它的像在光屏尚未移动时,不会出现在光屏上。

3.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,器材安装合理,实验操作规范。

在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。

(1)这个像是倒立、_____的实像(选填“放大”或“缩小”),它的成像原理与_____(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。

(2)若保持蜡烛位置不变,将凸透镜向右移动 5cm,则为了能在光屏上再成清晰的像,应将光屏向右移动_____(选填“小于、等于”或“大于”)5cm,此时像的大小比刚才的像要_____一些(选填“大”或“小”)。

(3)小明为了研究近视眼的成因,在凸透镜左侧附近放置一近视眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。

【答案】缩小照相机小于小右【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]由图可知,成像时,像距小于物距,所以成一个倒立、缩小的实像;照相机就是利用这个原理制成的。

(2)[3][4]将凸透镜向右移动5cm,物距变大,导致像变小,像距也变小,所以光屏向右移动的距离小于5cm。

(3)[5]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以戴上近视眼镜能使像向后移动,所以要想成清晰的像,就要让光屏向右移动。

4.在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示;接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示:(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断;凸透镜A的焦距是_____cm,凸透镜A的焦距_____(填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜B的焦距;(2)在图甲中,保持凸透镜位置不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_____(填“左”或“右”)移动一段距离,像将_____(填“变大”“变小”或“不变”);(3)图丙所示的实验现象可以说明_____(填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点;若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和蜡烛的位置不动,应使光屏_____(填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能在光屏上再次看到烛焰清晰的像;(4)当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到_____。

A.烛焰像的下半部分 B.烛焰像的上半部分C.烛焰完整的像,像的亮度变暗 D.烛焰完整的像,像的亮度不变【答案】10 小于右变大幻灯机靠近 C【解析】【分析】(1)要解决此题,根据凸透镜成像的规律之一,物距等于二倍焦距成倒立等大实像;通过图象分析出该凸透镜的焦距;根据物距和凸透镜的焦距关系,求出两个凸透镜的焦距,比较焦距大小;(2)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;(3)当f <u <2f 时,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;远视眼镜即为凸透镜,凸透镜能使光线会聚的特点,在眼睛前面放一个凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上;(4)凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;口径小,透过的光少,像就暗。

【详解】(1)[1]由图乙知,当物距为20cm 时,像距也为20cm ,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等;由于220cm f =则10cm f =[2]由甲图可知,此时成倒立、缩小的实像,35cm 5cm 30cm u =-=物距在2u f >范围内,即A 30cm 2f >所以凸透镜A 的焦距范围为A 15cm f <由乙图可知,此时成倒立、放大的实像,35cm 5cm 30cm u =-=物距在2f u f <<范围内,即B B 30cm 2f f <<所以凸透镜B 的焦距范围为B 15cm 30cm f <<故凸透镜A 的焦距小于凸透镜B 的焦距。

(2)[3][4]在甲图中,保持凸透镜不动,原来蜡烛距离凸透镜30cm ,蜡烛右移5cm 后,物距变为25cm ,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,则像将变大。

(3)[5]由图丙可知,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是幻灯机。

[6]因凸透镜对光线有会聚作用,可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上;当用远视眼镜时,会将像向凸透镜靠近,故应将蜡烛靠近凸透镜。

(4)[7]如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故选C 。

5.利用下图的实验装置探究“凸透镜成像的规律”。

(1)实验时,调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的高度,发现烛焰在光屏上的像的位置偏高,应将光屏向________(选填“上”或“下”)调节。

(2)实验装置正确安装并调节后,在图的光屏上能看到烛焰清晰的像,则该凸透镜的焦距f=________cm。

若将蜡烛移至15cm刻度线处,向________(选填左或右)移动光屏,光屏上能看到倒立、________的实像。

(3)光屏成清晰的像后,如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次看到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的________眼镜。

(选填近视或远视)(4)光屏成清晰的像后,如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用一个不同焦距的凸透镜,把光屏向右移动一小段距离,在光屏上能再次看到清晰的像,此时像________(选填变大、变小或不变)。

【答案】上10左缩小远视变大【解析】【分析】【详解】(1)[1]烛焰在光屏上的像的位置偏高,应将光屏向上调节,使像成在光屏中央。

(2)[2]由图可知,此时物距等于像距,且在光屏上能看到烛焰清晰的像,由凸透镜成像规律可知物距等于二倍焦距,此时物距为20cm,则凸透镜的焦距为10cm。

[3][4]若将蜡烛移至15cm刻度线处,即物距增大,大于二倍焦距,则像距减小,所以要向左移动光屏,在光屏上成倒立缩小实像。

(3)[5]保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向左移动一小段距离,则像的位置不变,光屏向前移动,相当于眼睛成像在视网膜后,为远视眼,所以需要佩戴远视眼镜矫正,在光屏上再次看到清晰的像。

(4)[6]持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用一个不同焦距的凸透镜,把光屏向右移动一小段距离,在光屏上能再次看到清晰的像,即像距变大所以像变大。

6.小徐同学用焦距f为10厘米的凸透镜、高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验。

实验中,所测得的物距u、像距v以及所成像的像高h 分别记录在表中:实验序号物距u(厘米)像距v(厘米)像高h(厘米)140.013.3 1.0(1)根据实验序号1~6数据,分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,物距u变小,____________;(2)根据实验序号1~6数据,分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况,可得出的初步结论是:①同一凸透镜成缩小的实像时,________________;②同一凸透镜成放大的实像时,________________;(3)分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值,可得出的初步结论是:凸透镜成实像时,___________;(4)根据表中信息,可以提出了一个猜想:“当物距u等于某一值时,可能会成等大的实像”。

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