八年级物理上册光的折射 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．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。

2．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．

3．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。

4．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。

5．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

（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 。

6．小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点进行了探究

(1)如图1所示，为测量凸透镜焦距，他将一束平行光正对透镜射入，并调节光屏位置直到在屏上得到一个最小的光斑，该透镜的焦距f =_____cm ：

(2)实验前需调节烛焰、凸透镜和光屏三者的高度，使它们的中心在凸透镜的_____。

(3)图2中的光屏上得到了清晰的烛焰像，小明将眼镜片放在凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动光屏，屏上的像就又清晰了，由此可判断小明是_____（填“近视”、“远视”）眼；

(4)小明用该凸透镜和图3所提供的器材自制简易照相机。

①为了更清楚地观察像，应选择_____（选填“较暗”、“较亮”）的物体拍摄；

②图3中内、外筒的长度分别为10cm、7.5cm，小明在教室内将自制照相机对准教室的窗户，为了通过调节内筒能在薄膜上成清晰的像，薄膜应安放在内筒中与A端距离至少超过_____cm处：

③小明用自制相机拍摄近处景物后，再用它来给窗外远处的楼房“拍照”，则需将内筒向_____（选填“里推”或“外拉”）

【答案】8.0 主光轴远视较亮 0.5 里推

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]调节光屏位置直到在屏上得到一个最小的光斑，则该点为焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距，故由图可知，该透镜的焦距为8.0cm。

(2)[2]实验前调节烛焰中心心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，即三者的中心在凸透镜的主光轴上。

(3)[3]小明将眼镜片放在凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动光屏，屏上的像就又清晰了，说明眼镜片对光有会聚作用，所以为远视眼镜。

(4)①[4]为了更清楚地观察像，应选择较亮的物体拍摄。

②[5]调节内筒在薄膜上成清晰的像，则像距应该在一倍焦距和二倍焦距之间，又因为凸透镜的焦距为8.0cm，则像距为8.0~16.0cm，，薄膜应安放在内筒中与A端距离至少超过

-=

8.0cm7.5cm0.5cm

③[6]小明用自制相机拍摄近处景物后，再用它来给窗外远处的楼房“拍照”,即物距变大，则像距变小，则需将内筒向里推。

7．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。

8．如图所示，凸透镜焦距为10厘米，若保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变，为了使像成在光屏中央，应首先调整光屏的____，然后将光屏向_____缓慢移动（选填“左”或“右”），当光屏上呈现清晰的像时，该像的大小与物体相比是____（选填“缩小”或“放大”）。若将蜡烛在光具座上移动5厘米（凸透镜位置不变），通过移动光屏，___在光屏上重新找到清晰的像（选填“可能”或“不能”）。

【答案】高度右放大可能

【解析】

【分析】

【详解】

[1]因为实验的要求及需要，必须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上，故该题中为了在光屏中心找到像，应首先调整光屏的高度。

[2][3]凸透镜在50.0cm处，蜡烛在35.0cm处，此时物距

u=50.0cm-35.0cm=15.0cm

物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，且像应成在另一侧的2倍焦距以外，此时光屏的位置在70.0cm以外处，故光屏应向右移动。

[4]若将蜡烛在光具座上像右移动5厘米（凸透镜位置不变），蜡烛便在40.0cm处，物距

u=50.0cm?40.0cm=10.0cm

满足u=f，不成像。

若将蜡烛在光具座上像左移动5厘米（凸透镜位置不变），蜡烛便在30.0cm处，物距

u=50.0cm?30.0cm=20.0cm

满足u=2f，成倒立、等大的实像。

综上，将蜡烛在光具座上移动5厘米（凸透镜位置不变），通过移动光屏，可能在光屏上重新找到清晰的像。

9．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。

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