苏科版八年级上册物理 光的折射 透镜易错题Word版 含答案.docx
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苏科版八年级上册物理 光的折射 透镜易错题Word版 含答案.docx
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苏科版八年级上册物理光的折射透镜易错题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.在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了.为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了如下探究:
u/mm
30
60
90
120
150
180
v/mm
23
45
67
90
113
134
A.把一个小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置。
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与灯泡a的像重合。
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
(1)测量时,把刻度尺的零刻度线对准灯泡b,水面处对应的刻度如图甲所示,则灯泡b到水面的距离为_____cm。
(2)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,理由是:
_______
(3)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数表示_________。
(4)某小组实验时,每次都从灯泡a的正上方观察,测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如上表所示。
根据表中数据,请在图乙坐标中描点作出v-u关系图线。
(___________)
由图线可知,v与u成______(选填“正比”、“反比”)。
【答案】8.20像与物到镜面的距离相等灯泡a的深度正比
【解析】
【详解】
(1)[1]从图甲可以看到,灯泡b到水面的距离为8.20cm;
(2)[2]根据平面镜的成像规律可知,灯泡b到水面的距离大小等于灯泡b的像到水面的距离,而灯泡b的像与灯泡a的像是重合的,所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等;
(3)[3]测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,因为光的折射,刻度尺的零刻度线真实位置应该是在灯泡a的位置,所以刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度;
(4)[4]根据表中数据,在坐标中描点作出v-u关系图线,如下图所示;
[5]由图线可知,v与u成正比。
2.学习小组用图1中甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.
(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想;
猜想1:
与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:
与小孔的形状有关:
猜想3:
与小孔的大小有关:
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是________的.
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙中乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度.他们实验中存在的问题是________.
③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表:
圆孔的直径/mm
小于1.0
1.0
1.5
2.0
2.5
4.0
像的清晰度
清晰
清晰
清晰
清晰
清晰
清晰
像的明亮程度
……逐渐变亮
实验现象表明:
在小孔成像清晰时,________.
(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究,如图丙所示:
①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是________.
②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要________(选填“大”或“小”)
③若只用a孔替代凸透镜,在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度________,像的大小________.
【答案】正确没有控制小孔的大小相等小孔越大,亮度越亮C小更暗不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①根据题意知道,当光屏从焦点处远离透镜过程中,出现光斑越大越暗的现象,则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关,故可判断猜想1是正确的;
②要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小不变,只改变形状,而图乙中既改变了孔的形状,也改变孔的大小,所以此过程中存在的问题是:
没有控制小孔的大小相等;
③分析表格的实验数据知道:
在小孔成像清晰时,小孔越大,像的明亮程度越亮.
(2)①光屏上原本三个像,在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像,说明该经过透镜组折射后把三个像重叠在一起,那么三棱镜组合相当于凸透镜的作用,所以C选项中的组合合理;
②根据凸透镜对光线的作用,平行于主光轴,越靠近光心的光线经折射后汇聚于凸透镜的焦点其偏折程度小,所以光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小.
③若只用a孔替代凸透镜,平行于主光轴的光线经透镜折射后在光屏上成像,但要损失一部分能力,所以在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度变暗,但大小不变;
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,黄汉首先测量了两个凸透镜的焦距,他设计了如下的表格:
1
焦距f/mm
2
焦距f/mm
3
焦距f/mm
4
焦距f/mm
5
焦距f/mm
平均焦距
f/mm
凸透镜1
凸透镜2
(1)测量凸透镜焦距的实验原理是利用凸透镜对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用。
此实验进行了多次测量,目的是______;
(2)测出焦距后,黄汉选用了凸透镜1进行探究凸透镜成像的实验,分别进行了图(a)(b)、(c)图所示的实验。
请回答:
①u表示______;
②照相机是属于种______情形。
投影仪是属于______种情形能成虚像的是______种情形;[选填“(a)”“(b)”或“(c)”]
③比较(a)、(b)两图,(a)图成的像比(b)图成的像______(选填“大”或“小”)。
【答案】会聚减小误差物距(a)(b)(c)小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]凸透镜对光有会聚作用,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,据此能测量出焦距。
[2]实验进行了多次测量取平均值,目的是为了减小误差。
(2)[3]由图可知,u是指蜡烛到透镜的距离,其表示的是物距。
[4][5][6]由图(a)可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;由图(b)可知,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;由图(c)可知,物距小于焦距,成正立、放大的虚像。
[7]从(a)到(b)的过程中,物距变小,像距变大,像变小,所以(a)图成的像比(b)图成的像小。
4.探究“凸透镜成像规律”实验时
(1)小明在光具座上放置点燃的蜡烛、凸透镜、光屏情况如图所示,此时应______。
(2)正确调整后,光屏的中央恰好出现清晰的蜡烛像,则所成的是______像(填全像的性质),生活中的______(放大镜投影仪照相机)就是利用此原理工作的。
(3)小明将蜡烛靠近凸透镜移动一段距离,移动光屏位置又出现清晰的蜡烛像,这个像的大小与原来像相比将______(变大变小不变)。
(4)保持凸透镜的位置不变,小明将蜡烛放在光具座刻度位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都不能出现清晰的蜡烛像,这是因为______。
【答案】调节光屏的高度,使三者的中心大致在同一高度(或光屏向上调)倒立缩小的实照相机变大蜡烛在焦点以内,成正立放大的虚像(或蜡烛在焦点以内不能成实像;或物距小于焦距不能成实像)
【解析】
【分析】
【详解】
解:
(1)[1]蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心,所以此时应调节光屏的高度,使三者的中心大致在同一高度(或光屏向上调)。
(2)[2][3]把蜡烛放在距凸透镜处,,,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是利用此原理工作的。
(3)[4]小明将蜡烛靠近凸透镜移动一段距离,物距减小,移动光屏位置又出现清晰的蜡烛像,这个像的大小与原来像相比将变大。
(4)[5]无论怎样移动光屏,光屏上都不能出现清晰的蜡烛像,这是因为可能是物距小于焦距,此时成虚像;可能是物距等于焦距,此时不成像;可能是物距略大于焦距,此时像距非常远。
5.实验室常用蜡烛完成以图光学实验:
(1)图甲为小孔成像示意图,该现象可以用______来解释。
(2)图乙为探究平面镜成像特点的实验装置,若蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为______cm;若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,从蜡烛A一侧观察玻璃板,______(填“能”或“不能”)看到蜡烛所成的像。
(3)图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。
当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时,可在光屏上得到清晰的像。
保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,此时可将光屏向______(选填“左”或“右”)移动适当距离能再次得到清晰的倒立、______的实像;若不移动光屏,可在烛焰和透镜之间放置一个适当的______透镜(选填“凸”或“凹”)也能在光屏上得到一个清晰的像。
【答案】光的直线传播20能右放大凸
【解析】
【详解】
第一空.图甲为小孔成像示意图,这属于光的直线传播现象,可以用光的直线传播来解释;
第二空.图乙为探究平面镜成像特点的实验装置,若蜡烛A到玻璃板距离为10m,根据平面镜物像到平面镜的距离相等,蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为10cm+10cm=20cm;
第三空.平面镜所成的像是虚像,虚像是不能成在光屏上的,但玻璃板仍会出现平面镜成像现象,用不透明的挡板在玻璃板后面挡住蜡烛B,在蜡烛A一侧观察,玻璃板后将仍能观察到蜡烛A的像。
第四空.蜡烛到凸透镜的距离为20cm时,光屏上呈现一个倒立等大的像,则2f=20cm,所以f=10cm,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,由物近像远像变大可知,此时需将光屏向右移动适当距离才能再次呈现清晰地像;
第五空.因焦距为10cm,当蜡烛位于35cm刻度线处,物距为50cm-35cm=15cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像;
第六空.若不移动光屏的位置,由物近像远像变大可知,此时像落在光屏的右侧,为了使像提前会聚,重新成在光屏上,因此需在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜;
6.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
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