八年级物理上册光的折射 透镜专题练习(word版
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一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)
1.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1,让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为____________ cm。
(2)如图2,要使像成在光屏的中央,应将光屏向____________调整(选填“上”或“下”)。
(3)当烛焰距离凸透镜12cm处时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的像,生活中的________就是利用这个原理制成的。
(4)当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将____________ (选填“变大”或“变小”)。
(5)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图,此时光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(6)随着实验的进行,蜡烛在逐渐变短,出现了如图甲所示现象,为了把像调整到光屏中央,应选_______。
A.将蜡烛向下移动B.将凸透镜向下移动C.将光屏向下移动
(7)在上一步实验获得清晰的像后,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙),要使光屏上再次成清晰的像,可将蜡烛向____________ (左/右)移。
(8)如图,蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C,为在光屏上再次成清晰的像,则他应将光屏向左移动,光屏移动距离为s′______s(填“>”“=”或“<”)。
【答案】10.0下投影仪变小放大 B 左 >
【解析】
【详解】
(1)[1]移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑,凸透镜所在的位置是50.0cm,光屏所在的位置是60.0cm,那么凸透镜的焦距是
f==
60.0cm-50.0cm10.0cm
(2)[2]从图2可以看到,光屏的位置过高,要使像成在光屏的中央,应将光屏向下调整;
(3)[3]当烛焰距离凸透镜12cm处时,物距大于一倍焦距,小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,移动光屏,这时会成倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用这个原理制成的;
(4)[4]根据凸透镜的动态成像规律可知,当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将变小;
(5)[5]从图中可以看到,物距等于15cm,物距大于一倍焦距小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,这个像是倒立、放大的实像;
(6)[6]从图甲可以看到,像的位置偏上了,为了把像调整到光屏中央,应选将凸透镜向下移动,这样像会下移,重新在光屏中央,故选B;
(7)[7]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前,那么所成的清晰像会往右移动,要使光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律可知,要使光屏上再次成清晰的像,可将蜡烛向左移;
(8)[8]当物距等于2f,此时像距也是2f,物像之距最小,当蜡烛由A处向左移动距离s到C 时,由于物体向2f处靠近,物像之距在减小,那么物体移动的距离s小于像移动的距离s′。
2.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:
(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_____。
(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】
【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.在探究“凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图甲, 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距
f=_____cm.
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像素,此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中____处能观察到烛焰的像.
(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_____眼镜(近视/远视).【答案】10.0 倒立放大 40 B 近视
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图甲结合凸透镜焦点的定义可知,焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距为f=10.0cm;
(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,由成像规律知,凸透镜成倒立放大的实像,此时v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f
时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(4)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,,说明延后成像了,即像距增大了,说明此透镜对光线有发散作用,故放置的是凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的.
4.在做“观察水的沸腾”实验,用所学知识回答下面问题:
(1)甲、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98℃,由液体的沸点跟气压的关系可知,此时水面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。将调光屏和蜡烛的位置,根据光路可逆的特点知,则光屏上会成一个倒立、放大的实像。即能成清晰的像。