最新苏科版八年级上册物理 光的折射 透镜专题练习(解析版)

一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题（难）

1．某同学利用图示装置来研究凸透镜成像．

（1）如图所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是

________（正立/倒立）的像．蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的

________方；

（2）在保持（1）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；

（3

）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f________ L（选填“＞”、“＜”或“=”），透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=________（用L0、L表示）．

（4）当光屏上呈现清晰的像时，保持发光体“F”和凸透镜位置不变，取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，你可观察到的现象有________．

【答案】倒立上缩小＜L0-2L相比原来暗

【解析】

（1）除了作为放大镜的作用外，凸透镜所成的像都是倒立的实像，蜡烛燃烧一段时间后高度减小，由于所成像是倒立的，烛焰的像将位于光屏中心的上方；

（2）凸透镜向右移动直到再次成清晰的像时，物距必将大于两倍的焦距，所成像为缩小、倒立的实像；

（3）在A点时，成放大、倒立的实像，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，即f；在B 点时，成倒立、缩小的实像，由于光屏和蜡烛位置不变，则A点时的物距和B点时的像距长度相等，所以A、B间距离为L0-2L．

（4）用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗．

故答案为(1). 倒立上 (2). 缩小 (3). ＜L0-2L (4). 相比原来暗

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：

(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A 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

50cm20cm30cm2

u f

=-==

同理像距等于2f，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A点，据此完成光路图，如图所示：

3．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。

如图所示，请回答下列问题：

4．

(2)在乙图的基础上，保持蜡烛、凸透镜位置不动，在蜡烛和凸透镜之间放置______（选填“远视镜"或“近视镜”），将光屏远离后，会再次在光屏成清晰的像；

(3)如果将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不动，移动光屏到合适位置，

______（选填“能”或“不能"）在光屏成清晰的像。 【答案】靠近 缩小 近视镜 不能 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1][2]由图甲知，实验所用的凸透镜的焦距f =10cm 。而乙图中，蜡烛与透镜的距离小于二倍焦距大于一倍焦距，此时的像距大于物距，当蜡烛移到20cm 刻度线处，此时的物距大于二倍焦距，比第一次的物距大，则像距比第一次的小，所以应将光屏靠近凸透镜，且所成的像是缩小倒立实像。

(2)[3]若保持图乙的蜡烛和凸透镜的位置不变，想将光屏远离后能再次承接到清晰的像，须让光线先发散，故在蜡烛和凸透镜之间放置凹透镜，即近视镜。

(3)[4]若将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不变，无论怎么移动光屏都得不到像，因为平面镜成的是虚像，光屏上无法承接。

5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组同学利用焦距为10厘米的凸透镜、高为

3厘米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的物距u 、像距v 以及所成像的高L 像分

别记录在下表中．在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中． 实验序号 物距u （厘米） 像高L 像（厘米） 像距与物距之比（厘米）

像距与物距之比（/v u ）

物距与像距之和（/u v ）（厘米）

1 60.0

12.0

0.60

0.20 72.0 2 50.0 12.5

0.75

0.25 62.5 3 30.0

15.0

1.50

0.50

45.0 4 18.0 22.5 3.75 1.25

40.5

5 16.0

26.7

5.00

1.67 4

2.7

6

14.0 35.0

7.50 2.50

49.0

①根据实验需要16-的数据，分析比较像距v 随物距u 的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，__________

②根据实验序号16-的数据，分析比较像高L 像与/v u 的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，__________

③该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论

（a ）根据实验序号13-的数据，分析比较物距变化量u ?与相距变化量v ?的大小关系及

成像情况，可得出的初步结论是：__________

（b）根据实验序号16

-的数据，分析比较物距u变化时，L像、u v

+的变化情况，可得出得初步结论是：__________．

【答案】像距随着物距的减小而增大同一发光体的像高L像和/v u成正比同一发光体经同一凸透镜折射后，当u v

?>?时，成缩小的实像当像高小于物高时，u v

+随着u的减小而减小；当像高大于物高时，u v

+随着u的减小而增大

【解析】

【分析】

【详解】

①[1]同一凸透镜，焦距保持不变，观察比较实验序号1至6，可得物距逐渐减小而像距逐渐增大．

②[2]同一凸透镜，焦距保持不变，观察比较实验序号1至6，可得像高L像和

v

u

的比值恒定为3．

③（a）[3]实验2序号与1序号相比，10.0

u cm

?=，0.5

v cm

?=，实验3序号与2序号相比，20.0

u cm

?=， 2.5

v cm

?=，像高均小于物高．

（b）[4]观察实验序号1至3可得，像高L像小于物高，当物距减小时，u v

+也逐渐减小；观察实验序号4至6可得，像高L像大于物高，当物距减小时，u v

+反而逐渐增大．

【点睛】

此题是探究凸透镜成像的规律，考查了凸透镜成像的规律的归纳与总结．凸透镜动态成像规律：凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小．、逐一分析实验数据，在分析表格中数据时，要注意分析物距的变化、像距的变化及成像特点的变化，同时要注意像距与物距与焦距之间的关系．

6．下面是小丽同学探究“凸透镜成像规律”的实验。

(1)实验时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使三者的中心在__________；

(2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置上，光屏上恰好承接到一个倒立、等大的实像，这个凸透镜的焦距为__________cm；

(3)将蜡烛移动到25cm刻度线处，小丽应向________（选填“左”或“右”）适当移动光屏，光屏上能承接到一个倒立、_________（选填“放大”或“缩小”）的实像。生活中的__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这一原理制成的；(4)小丽将自己的眼镜摘下，放在烛焰与凸透镜之间合适的位置，只向右适当移动蜡烛，在

光屏上再次得到了一个清晰的像，说明小丽戴的是___________（选填“近视”或“远视”）眼镜。

【答案】同一高度上10左缩小照相机远视

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使三者的中心在同一高度上，这样能使烛焰的像成在光屏的中心。

(2)[2]光屏上恰好承接到一个倒立、等大的实像，说明这时物距等于像距等于2倍的焦距，由图可知，这时物距和像距都是20cm，故凸透镜的焦距为10cm。

(3)[3][4][5]将蜡烛移动到25cm刻度线处，这时物距为25cm，大于2倍焦距，根据凸透镜的成像规律，像距应该在凸透镜另一侧的焦距与2倍焦距之间，故小丽应向左适当移动光屏，光屏上能接收到一个清晰的倒立、缩小的实像，根据这个原理可以制成照相机。(4)[6]向右适当移动蜡烛，物距变小，根据凸透镜的成像规律，像距会变大，小丽将自己的眼镜摘下，放在烛焰与凸透镜之间合适的位置，在光屏上再次得到了一个清晰的像，说明小丽的眼镜对光线起到的是会聚作用，故小丽的眼镜为远视镜（凸透镜）。

7．小明在探究“凸透镜成实像时像距与物距的关系”的实验中，所用的实验器材有：光具座、凸透镜、光屏和蜡烛等：

次数1234567

物距u/cm14161820222426

像距v/cm35272220181716

(1)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上的目的是___；

(2)记录的实验数据如表所示，请在方格纸上画出像距与物距的关系图像；

（______）

(3)根据图像可得出的结论：______________；

(4)根据表格数据或图像可知当蜡烛在2倍焦距处向焦点处移动时，像的移动速度____（选填“大于”“小于”或“等于”）蜡烛移动速度。

【答案】使每次实验物体的像都能够成在光屏的中心

凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小得越来

越慢大于

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]使它们的中心大致在同一高度上的目的是使每次实验物体的像都能够成在光屏的中心。

(2)[2]根据表中的数据，物距是横轴，像距是纵轴，在表格纸上描点，如下图所示。

(3)[3]从图像可以看到，凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小，这个减小速度是越来越慢。

(4)[4]从图像可以看到，相同时间内，蜡烛在2倍焦距处向焦点处移动时，像距的大小大于物距的大小，那么根据

s

v

t

可知，像的移动速度大于蜡烛移动速度。

8．如图在探究“凸透镜成像规律”的实验中：

（1）蜡烛、凸透镜（焦距为10cm）光屏依次放在光具座上，要使烛焰的像能呈在光屏的中央，需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________上；

（2）①将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏到65cm刻度线处，蜡烛在光屏上成清晰的像，该像是________（填“倒立”或“正立”）的________（填“缩小”或“等大”或“放大”）的实像；________（选填“照相机”或“幻灯机”）就是利用这一成像特点制成；

②保持透镜位置不变，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是：

________；

③保持透镜位置不变，若将图中点燃的蜡烛和光屏互换位置，则在光屏上________成像（选填“能”或“不能”）。

【答案】同一高度倒立缩小照相机蜡烛往透镜方向移动，同时光屏往远离透镜方向移动能

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]要使烛焰的像能呈在光屏的中央，需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。

(2)[2][3][4]由题意可知，物距大于两倍焦距，像距大于一倍焦距，小于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，这时所成的清晰像是倒立、缩小的实像；照相机就是利用这一成像特点制成的。

[5]根据凸透镜的动态成像规律，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是：蜡烛往透镜方向移动，同时光屏往远离透镜方向移动，这时清晰的像会越来越大。

[6]在互换位置之前，成倒立、缩小的实像，互换位置之后，物距小于两倍焦距、大于一倍焦距，而像距大于两倍焦距，根据光路的可逆性，这时成倒立、放大的实像。在光屏上是能成像的。

9．如图，在“探究凸透镜成像规律的实验”中：

(1)如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为_________cm（不要求估读），当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、__________的实像，当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_________（选填“左”或“右”）移，此时所成像将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

(2)实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图乙，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向_________（选填“上”或“下”）调整；

(3)在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当__________（选填“左”或“右”）移。

【答案】11 放大左变小下右

【解析】

【分析】

(1)①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点和光心的距离是凸透镜的焦距；

②根据凸透镜成像的三种情况和应用：

u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；

2f>u>f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；

u

③凸透镜成实像时，物距增大，像距减小；

(2)凸透镜成的实像是倒立的，像与物体的变化方向恰好相反；

(3)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使会聚的光线推迟会聚。

【详解】

(1)[1]使平行光线通过凸透镜，并移动光屏，直到白纸上的光斑最小，这个光斑是凸透镜的焦点，凸透镜到焦点的距离为：

41.0cm?30.0cm=11.0cm，

则凸透镜的焦距为11.0cm；

[2]把蜡烛放在距凸透镜15cm处，2f>u>f，成倒立、放大的实像；

[3][4]当烛焰向左（远离透镜）移动后，物距在不断增大，由凸透镜成实像的规律可知：物距增大，像距减小，像变小；则应将光屏向左移动，才能在光屏上再次成清晰的像；(2)[5]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜；

(3)[6]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使原来会聚的光线推迟会聚（即此时清晰的像在光屏的右侧），要在光屏上得到清晰的像，则可将光屏适当右移。

10．在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中

（l）小莉将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，光屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是______cm。

（2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像如图所示，为了要使烛焰在光屏中心成像，若只调节凸透镜，应将凸透镜向只调节光屏，____（上或下）调节；若只调节光屏，应将光屏向____（上或下）调节。

（3）若将烛焰移至距凸透镜15cm处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立_____清晰的实像，______（照相机/幻灯机/放大镜）就是应用这一原理制成的。

（4）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像。将近视眼镜镜片取下，发现光屏

上的像变模糊了。

①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向

_______（左/右）移动。

②下列四个选项中，能正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是（______）

A．②① B．③①

C．②④ D．③④

（5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上有一只小虫在爬动，则光屏上的像的大小将___（变大/变小/不变），像的明暗将_____（变亮/变暗/不变）。

【答案】10cm下上放大幻灯机左B不变变暗

【解析】

【详解】

(1)[1] 在距透镜10cm处屏上呈现出最小最亮的光斑，则焦点到透镜中心的距离为10cm，即此凸透镜的焦距约是10cm；

(2)[2]成像在光屏的上方，应向下调凸透镜

[3]若要调节光屏，应向上调节

(3)[4]当15cm

u 时，2f f

＞u＞此时成像为倒立、放大、实像

[5]应用为幻灯机

(4)[6]近视眼镜为凹透镜，有发散作用，当再次成清晰像时，成像延后，当拿走眼睛后像向左移动，所以要向左移动光屏才能承接到像

[7]近视眼成像于视网膜前，应配戴凹透镜矫正，故选B

(5)[8]小虫遮挡一部分光，物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像，所以像不变

[9]由于折射光线减少了，所像会变暗

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