人教版八年级物理上册 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

60.0cm-50.0cm10.0cm

f==

(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．探究凸透镜成像的规律。

(1)选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏，将它们置于光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在______；

(2)当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时，调整光屏到______（填“A”、“B”或“C”）位置时，生活中的______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个成像原理制成的；

(3)保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上______（填“能”或“不能”）再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间，还想在光屏上看到清晰的像，应将光屏适当______（填“靠近”或“远离”）凸透镜。

【答案】同一高度C投影仪能靠近

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为使烛焰的像成在光屏的中心，在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度。

(2)[2]当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时，蜡烛在1倍焦距和2倍焦距之间，像会成在2倍焦距以外，所以光屏要调整光屏到C点。

[3]生活中的投影仪成像原理是物体在1倍焦距和2倍焦距之间，像在2倍焦距以外。(3)[4]保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，根据光路的可逆性光屏上仍能成清晰的像。

[5]若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间，光线通过凸透镜后会会聚一些，还想在光屏上看到清晰的像，就要让光屏靠近凸透镜。

3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中：

(1)实验前，必须在光具座上将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到___________；

(2)图甲中的凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于眼睛的___________；

(3)正确安装并调节好实验装置后，小芳同学在图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的是___________（填“倒立”或“正立”）、___________（填“放大”或“缩小”）的实像；

(4)若保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的___________（填“近视”或“远视”）眼镜；

(5)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成“F”形的LED灯，并在光屏上贴方格纸，如图乙所示，请写出改进后的装置的一个优点：_________________；

(6)为了方便从不同角度观察光屏上的像，光屏应选用较___________（填“粗糙”或“光滑”）的白色硬纸板。

【答案】同一高度视网膜倒立缩小近视实验现象更明显、便于观察、减少了污染等粗糙

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏的中心。

(2)[2]眼睛看物体时，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。

(3)[3][4]由图知，像距小于物距，此时成倒立、缩小的实像。

(4)[5]把光屏向右移动一小段距离，要想在光屏上再次得到淸晰的像，应使像向右移动，则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜是一个凹透镜。

(5)[6]蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等；光屏换成带有方格光屏的优点：便于比较像的大小。

(6)[7]为了方便从不同角度观察光屏上的像，应该使光线发生漫反射，即光屏应选用较粗糙的白色硬纸板。

4．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。

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）160.012.00.600.2072.0

250.012.50.750.2562.5

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 42.7 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，10.0u cm ?=，0.5v cm ?=，实验3序号与2序号相比，20.0u cm ?=， 2.5v 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．某同学做“探究凸透镜成像规律”的实验，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时光屏上出现了烛焰清晰的像：

(1)该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像；

(2)若将蜡烛向右移动少许，光屏应向_________移动才能再次成清晰的像，此像的大小比刚才的像要_________（选填“大”或“小”）一些；

(3)若蜡烛和光屏保持图示位置不变，将透镜向左移动_________cm可以在光屏上再次形成清晰的像。

【答案】缩小右大 25

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由图知，物体和所成的像在凸透镜的两侧，而物距u=40cm，像距v=15cm，即u>v，所以光屏上所成的像是缩小的。

(2)[2][3]由凸透镜的成像规律知，当物距变小时，像距要变大，才能再次在光屏上得到清晰的像，而像的大小要比移动前的要大一些。

(3)[4]根据光路可逆，若蜡烛与光屏不动，只移动透镜，要想再次成清晰的像，须让此时的物距为15cm，像距为40cm，那么凸透镜就应该移动到25cm处。

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．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小明同学实验时记录的几组数据：

实验次数物距u/cm像距v/cm

13015

22020

31530

(1)依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在相同_______上；

(2)若图中光屏上成烛焰清晰的像，那么此像是______（选填“放大”或“缩小”）的；

(3)当光屏上得到一个倒立、缩小的像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大，应将蜡烛________透镜，并将光屏_______透镜（选填“靠近”或“远离”）；

(4)若第4次实验物距为5cm时，成像的特点是_____________________。

【答案】高度放大靠近远离正立、放大、虚像

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在相同高度上。

(2)[2]物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距，如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像。

(3)[3][4]光屏上得到一个倒立缩小的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜移动。

(4)[5]由表格第2次数据

u＝v＝2f＝20cm

解得

f＝10cm

若第4次实验物距为5cm，则

u′＝5cm＜f

根据凸透镜成像特点所成像为：正立、放大的虚像。

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．某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的水透镜，并利用水透镜探究“透镜成像”，如图所示。

(1)图甲中，从形状上可以判别此时的水透镜是_____（凹/凸）透镜；研究小组对水透镜中继续注入少许水，发现焦点左移，抽出少许水后，焦点右移；并测得了水透镜的多个焦距值；这一现象说明水透镜的凸出程度越大，水透镜的焦距越_____（大/小）。 (2)如图乙，在光具座上固定好蜡烛和水透镜，此时物距为_____cm ，移动光屏到如图的位置获得了一个清晰的像，这个像是倒立_____（放大/缩小）的实像。

(3)保持蜡烛和水透镜的位置不变，利用甲图装置测量水透镜的焦距，并在乙图中进行透镜成像实验，获得多组数据如下： 实验次数 焦距f /cm 像距v /m 1f

/m -1 1v

/m -1 1 15.0 60.0 6.7 1.7 2 12.0

30.0 8.3 3.3 3

20.0 10.0 5.0 4 8.0 13.0 12.5 7.5 5

5.0

6.7

20.0

15.0

A ．表格中，第3次实验时水透镜的焦距是_____cm 。根据表中数据可得：当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小跟_____有关。

B ．作出1v

和1

f 的关系图像。

（________）

C ．根据上述数据和图像，写出v 和f 的关系是v =_____。

【答案】凸 大 20.0 放大 10 焦距

15f

f

【解析】 【详解】

(1)[1]由图甲知，该水透镜中间厚，边缘薄，为凸透镜；

[2]注入少许水，发现焦点左移，焦点到凸透镜的距离变小，可知焦距变小；抽出少许水后，焦点右移，焦点到凸透镜的距离变大，可知焦距变大；这一现象说明水透镜的凸出程度越大，水透镜的焦距越小。 (2)[3]由图乙知，蜡烛到凸透镜的距离为20.0cm ，则物距为20.0cm ；

[4]由图可知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像；

(3)[5]A ．由第三组数据可知， -1110m f

=，则f =0.1m=10cm ； [6]由数据知，物距不变，凸透镜的焦距改变，像距改变，说明像的大小改变，可知当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小与焦距有关；

[7]B ．根据表格中的数据，描点并连线，如图所示：

；

[8]C ．由图像可知，1v

与1f 成正比例关系，设11k b v f =+，分别将3、5组数据代入得： 510k b =?+---①，

15=20k b ?+---②，

联立①②解得：k =1，b =-5；可得

115v f

=-， 进一步可得：

15f v f

=- 。

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