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/cm v/cm 60 12 30 15 20 20 15 30 13 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”） (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 (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．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。 (1)凸透镜的焦距是______cm； (2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、______的实像。若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到______cm刻度线处，可以再次看到清晰的像； (3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向______（左/右）移动才能再次看到清晰的像，若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更______（选填“大”或“小”）的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像； (4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向______（左/右）移动，“烛焰尖部”又会变清晰。 【答案】10.0 放大 75 右 小 左 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]光屏上得到一个最小、最亮的光斑，即凸透镜的焦点；则由图知，该凸透镜的焦距为 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm (2)[2]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为 50.0cm-35.0cm=15.0cm 物距大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像。 [3]若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为 55.0cm-35.0cm=20.0cm=2f 物距等于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、等大的实像，像距也等于2倍焦距，故将光屏移动到75cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。 (3)[4][5]图乙中光屏上恰好成一清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片后，因近视眼镜的镜片为凹透镜，对光线起发散作用，将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更小的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像。 (4)[6]在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速变大，则A点处气体压强变小，烛焰将向左移动，物距增大，像距应减小，所以应将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。 3．在探究 “凸透镜成像规律”的实验中，小明和小红同学进行了如下实验： (1)按如图甲所示操作，测出本实验所用凸透镜的焦距为______cm。 (2)调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。 (3)保持图乙中凸透镜的位置不变，当蜡烛向左移动到10cm时，应该向左移动光屏______cm（等于10，小于10 ，大于10），才能再次得到清晰的像。 (4)步骤3中如果不移动光屏也可以在蜡烛和透镜之间加上一个适当______（凸透镜，凹透镜），也能再次得到清晰的像。 【答案】10.0 放大 投影仪 大于10 凹透镜 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]焦距为焦点到光心的距离，由图甲得，实验所用凸透镜的焦距为10.0cm（刻度尺的读数要注意估读到分度值下一位）。 (2)[2][3]由乙图得此时物距在意倍焦距到两倍焦距之间，成倒立、放大的实像。投影仪利用这样的原理成像。 (3)[4] 保持图乙中凸透镜的位置不变，当蜡烛向左移动到10cm时，成缩小的实像，像位于60cm~70cm间，所以应该向左移动光屏大于10cm，才能再次得到清晰的像。 (4)[5]步骤3中如果不移动光屏也可以在蜡烛和透镜之间加上一个适当的凹透镜也能再次得到清晰的像。因为凹透镜具有发散作用，能使像重新呈现在光屏上。 4．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 1 2 3 物距u（厘米） 60.0 50.0 30.0 像高L像（厘米） 12.0 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） 0.60 0.75 0.20 72.0 12.5 15.0 0.25 0.50 62.5 45.0 1.50 4 5 6 18.0 22.5 26.7 35.0 3.75 1.25 40.5 42.7 49.0 16.0 14.0 5.00 1.67 2.50 7.50 ①根据实验需要1?6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1?6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1?3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1?6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像和为3． ③（a）[3]实验2序号与1序号相比，?u?10.0cm，?v?0.5cm，实验3序号与2序号相比，?u?20.0cm，?v?2.5cm，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． v的比值恒定u 5．小方在“探究凸透镜成像特点”的实验中，将凸透镜固定在光具座上 50cm 刻度线处不
人教版八年级上册物理 光的折射 透镜专题练习(word版
