4.4 凸透镜成像（第1课时） （分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（沪科版（五四学制）2024)

4.4 凸透镜成像（第1课时） 目录 2 考点01 透镜的分类及特点 2 考点02 作图题 3 考点03 光心、主光轴、焦点、焦距 5 考点04 透镜对光的作用 6 考点05 光路图的综合辨析 7 考点06 透镜的应用 8 考点07 透镜对光的作用的综合应用（含难点） 11 考点08 测量凸透镜的焦距（含难点） 15 考点09 实验题 17 20 26 考点01 透镜的分类及特点 1．透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的 （选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘 的透镜是凸透镜，如图中的 （填字母）；中间比边缘 的透镜是凹透镜，如图中的 。（填字母） 【答案】 折射 厚 A、D 薄 B、C 【详解】[1][2][3][4][5]透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的折射；中间厚边缘薄的是凸透镜；中间薄边缘厚的是凹透镜；由图可知，A、D中间厚边缘薄是凸透镜；B、C中间薄边缘厚是凹透镜。 2．如图四种玻璃透镜中（　　） A．只有a是凸透镜 B．c是凹透镜 C．只有a 和b是凹透镜 D．只有d是凹透镜 【答案】D 【详解】由图可知，透镜abc中间厚边缘薄是凸透镜，透镜d中间薄边缘厚是凹透镜，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜可以做成近视眼镜 B．凸透镜有两个焦点 C．经过凸透镜的光一定相交于一点 D．凹透镜没有焦点，它不能使光相交于一点 【答案】B 【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，可以做成远视眼镜，故A错误； B．凸透镜有两个焦点，可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，故B正确； C．经过凸透镜的光会比原来向主光轴偏折一些，但不一定相交于一点，如发散的光线，经凸透镜后发散程度会减小，但不能相交于一点，故C错误； D．凹透镜没有实焦点，但它也能使光相交于一点，如会聚的光线，经凹透镜折射后会延迟会聚，最终相交于一点，故D错误。 故选B。 4．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜是很厚的透镜，凹透镜是很薄的透镜 B．凸透镜有两个焦点，凹透镜没有焦点 C．阳光透过凹透镜后能得到一个又小又亮的光斑 D．通过凸透镜的两束光可能不相交于一点 【答案】D 【详解】A．根据凸透镜和凹透镜的定义可知，区分凸透镜和凹透镜是看中间比边缘厚或是薄，并不是看整个镜片有多厚或是多薄，故A错误； B．凸透镜和凹透镜都有两个焦点，故B错误； C．凸透镜才能会聚光线，阳光透过凸透镜后才能得到一个又小又亮的光斑，故C错误； D．通过凸透镜的两束光可能相交于一点，也可能不相交于一点，故D正确。 故选D。 考点02 作图题 5．如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。（F是凸透镜的焦点） 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜的焦点；经过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后，折射光线平行于凸透镜的主光轴，故作图如下： 6．如图所示，完成凹透镜两条光线对应的折射光线和入射光线。 【答案】 【详解】指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示： 7．请在图中画出经过透镜折射后的光线： 【答案】 【详解】过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，过光心的光线，传播方向不发生改变，如图所示： 8．如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不变；过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示： 考点03 光心、主光轴、焦点、焦距 9．关于透镜的焦点和焦距的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光起发散作用，所以凹透镜没有焦点 B．凸透镜有两个虚焦点 C．凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 D．透镜的光心位于它的主光轴上 【答案】D 【详解】A．凹透镜对光有发散作用，有两个虚焦点，故A错误； B．凸透镜有两个实焦点，故B错误； C．凸透镜的焦点到光心的距离叫焦距，故C错误； D．光心是位于主光轴上的特殊点，通过光心的光线传播方向不变，故D正确。 故选D。 10．平行于主光轴的光通过凸透镜后，将会聚于 上的一点，这点称为凸透镜的 ，该点到光心的距离称为 。 【答案】 主光轴 焦点 焦距 【详解】[1][2]凸透镜具有会聚光线的能力，平行于主光轴的光通过凸透镜后，将会聚于主光轴上的一点，这个点称为凸透镜的焦点。 [3]凸透镜焦点到凸透镜光心的距离称为焦距，由于光路具有可逆性，所以凸透镜左右各有一个焦点。 11．凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点，这个点叫作凸透镜的 ；凸透镜有 个焦点，焦点到凸透镜中心的距离叫作 。 【答案】 焦点 2 焦距 【详解】[1][2][3]凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的焦点上。焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，凸透镜左右两侧各有一焦点，因此凸透镜有两个焦点。 12．关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（　　） A．凸透镜有两个实焦点 B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距 C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点 D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴 【答案】B 【详解】AC．平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于一点，这个点是实际光线会聚而成，因此是实焦点，凸透镜左右两侧各有一个实焦点。故AC正确，AC不符合题意； B．凸透镜中心到焦点的距离称为焦距。故B错误，B符合题意； D．平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于焦点处，根据光路是可逆的，若把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴。故D正确，D不符合题意。 故选B。 考点04 透镜对光的作用 13．下列关于透镜的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光有发散作用 B．凸透镜两个焦点之间的距离叫做焦距 C．凸透镜只对平行光有会聚作用 D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 【答案】A 【详解】A．凹透镜对所有光线有发散作用，故A正确； B．凸透镜的焦点到光心的距离为焦距，而不是两个焦点之间的距离叫做焦距，故B错误； C．凸透镜对所有光有会聚作用，不单指对平行光，故C错误； D．只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点，故D错误。 故选A。 14．关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴 C．经过光心的光传播方向不变 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 【答案】A 【详解】AC．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后不一定经过焦点，可以不经过焦点，比如经过光的传播方向不变，就没有经过焦点，故A错误，A符合题意；C正确，C不符合题意； B．平行于主光轴的光线经折射后必然过焦点，那么根据光路可知，从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴，故B正确，B不符合题意； D．凸透镜的焦距越小，对光线的偏折能力越强，对光的会聚作用越强，故D正确，D不符合题意。 故选A。 15．材料和口径相同、厚度不同的两个凸透镜，下列说法错误的是（　　） A．厚的透镜具有会聚作用 B．薄的透镜具有发散作用 C．厚的透镜会聚能力强 D．薄透镜的焦距大 【答案】B 【详解】AB．凸透镜对光线有会聚作用，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意； C．凸透镜越厚，对光的偏折能力越强，焦距越小，对光会聚能力超强，故C正确，不符合题意； D．凸透镜越薄，对光的偏折能力越弱，焦距越大，故D正确，不符合题意。 故选B。 16．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”利用太阳光生火的原因是（　　） A．光的反射 B．对光有会聚作用 C．光的色散 D．对光有发散作用 【答案】B 【详解】“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，即中间厚、边缘薄，属于凸透镜。凸透镜对光线有会聚作用。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 考点05 光路图的综合辨析 17．光通过透镜的光路如图所示，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．平行于凸透镜主光轴的光线，经透镜折射后过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，故A错误，B正确； C．平行于凹透镜主光轴的光线，经透镜折射后变得发散，发散光线的反向延长线过虚焦点，故C错误； D．过凹透镜虚焦点的光线，经凹透镜折射后变得比原来更发散，故D错误。 故选B。 18．复习完透镜作图后，小贝同学画了以下4幅光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AC．凹透镜的三条特殊光线：过光心的光线，其传播方向不变；平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长线通过焦点；指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴。A中是经过焦点的光线，经凹透镜折射后将远离主光轴，C中是平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后折射光线的反向延长线通过焦点，故AC错误； BD．凸透镜三条特殊光线：过凸透镜光心的光线，其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。B中经焦点的光线，折射后的折射光线应平行于主光轴，D中平行于主光轴的光线经折射后的折射光线会聚于焦点，故B错误，D正确。 故选D。 19．如图所示，通过透镜的光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，故A错误； B．对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，故B错误； C．对于凹透镜，指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴，故C正确； D．对于凹透镜，过焦点的光线不属于特殊光线，因凹透镜对光线有发散作用，故折射光线将远离主光轴，故D错误。 故选C。 考点06 透镜的应用 20．西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成 透镜；这种透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透镜的 上。 【答案】 凸 会聚 焦点 【详解】[1][2][3]“削冰令圆”就是把冰磨制成凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，能使平行光会聚于一点，这个点就是凸透镜的焦点；当凸透镜正对太阳光时，太阳光将会聚在焦点处，从而使焦点处温度升高，所以若要“火生”，应把“艾”放在镜的焦点位置。 21．摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示，此时“形变的水”相当于 （填光学元件名称）：当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 （选填“变小”“不变”“变大”）。 【答案】 凹透镜 变小 【详解】[1]“站”在水面上的水黾使水面发生了形变，水面下凹，此时“形变的水”相当于凹透镜，对光有发散作用，所以看到水底有带“光环”的暗影。 [2]根据几何知识可知，当水黾游到水浅的地方，水面下光传播的距离减小，折射角度不变，暗影面积会变小。 22．如图所示，水槽底部放有两枚硬币，将一支塞有橡皮塞的空试管水平放置后逐渐向下平移浸入水中。从正上方观察，发现当试管下部入水后，硬币的像变小。随着试管向下移动至浸没前，像逐渐变小，且一直是正立的这个现象相当于 透镜成像，该透镜对光的作用是 。 【答案】 凹 发散作用 【详解】[1][2]由题意可知随着试管向下移动至浸没前，成正立、缩小的像，说明是凹透镜成像，凹透镜对光线具有发散作用。 23．炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图甲所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜，如图乙所示，中间为“空气凹透镜”的玻璃砖，它与装水的饮料瓶对光的作用 （选填“相同”或“不同”）。 【答案】 凸 相同 【详解】[1]因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，会形成高温区产生危险。 [2]中间为“空气凹透镜”的玻璃砖可看作是两个凸透镜组合在一起了，而光线经过凸透镜后会变得会聚，经过两个凸透镜变得更加会聚，因此它与装水的饮料瓶对光的作用相同。 24．香水的主要成分是易燃酒精．如图甲所示为三瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的有 （选填“a”、“b”或“c”），如图乙所示，一束光经过一个透镜后会聚于主轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜是 透镜（选填“凸”或“凹”）。 【答案】 ac 凹 【详解】[1]由图知道，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的有ac，中间厚，边缘薄，是凸透镜，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾。 [2]放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用，所以该透镜是发散透镜即凹透镜。 25．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子 D．“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光 【答案】B 【详解】A．由图可知，该透镜对光线有会聚作用，属于凸透镜，故A错误； B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光，让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上，故B正确； C．凸透镜能将平行光会聚在焦点处，所以“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点，故C错误； D．“则火生”是因为冰透镜是凸透镜，能会聚光线，从而将太阳光的能量集中，产生高温，引燃艾草，故D错误。 故选B。 考点07 透镜对光的作用的综合应用（含难点） 26．下列关于透镜的说法正确的是（　　） ①凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点 ②平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 ③凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 ④经过凹透镜的光线有可能比原来更会聚了一些 A．只有①正确 B．只有①②正确 C．只有③④正确 D．只有④正确 【答案】A 【详解】①凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有两个实焦点，说法正确； ②只有与主光轴平行的平行光，经凸透镜折射后一定会聚在焦点上，说法错误； ③焦点到透镜光心的距离叫焦距，说法错误； ④凹透镜对光线有发散作用，会聚光线经过凹透镜折射后，说法错误，故A正确，BCD错误。 故选A。 27．放在凸透镜主光轴上焦点F以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．凸透镜可以对光线起发散作用 B．凸透镜对光线有会聚作用还是发散作用取决于点光源S在主光轴上的位置 C．只有平行于主光轴的光线，凸透镜才会起到会聚作用 D．两条折射光线反向延长线的交点为S的虚像位置 【答案】D 【详解】A．由图可知，光线经凸透镜后偏向主光轴，说明凸透镜可以对光线起会聚作用，故A错误； B．凸透镜的会聚作用与点光源S在主光轴的位置无关，故B错误； C．凸透镜对所有光线都起到会聚作用，故C错误； D．人眼认为光是沿直线传播的，因此两条折射光线反向延长线的交点为S的虚像位置，故D正确。 故选D。 28．如图画出了光线通过透镜（图中未画）的情形，其中是凸透镜的是（　　） A．甲 B．丙 C．乙、丙 D．甲、乙、丙 【答案】B 【详解】A．图中，光线经过透镜后变得比原来发散了一些，应为凹透镜； B．图中，光线经过透镜后变得比原来发散了一些，应为凹透镜； C．图中，光线经过透镜后变得比原来会聚了一些，应为凸透镜； D．图中，光线经过透镜后变得比原来发散了一些，应为凹透镜； 综上所述，只有丙中透镜是凸透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 29．如图所示是光线经过某一个光学元件后的光路图，请判断该光学元件是（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．以上都有可能 【答案】D 【详解】由题意可知，若该光学元件是凸透镜，则光路图如下： 若该光学元件是凹透镜，则光路图如下： 若该光学元件是平面镜，则光路图如图所示： 因此该光学元件可能是凸透镜、凹透镜、平面镜，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 30．根据如图，判断虚线框内放的透镜是（　　） A．甲为凸透镜，乙为凹透镜 B．甲为凹透镜，乙为凸透镜 C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜 【答案】A 【详解】发光点发出的两束光通过甲透镜后折射光线变得会聚了，因此甲图应是凸透镜；发光点发出的两束光通过乙透镜后折射光线变得发散了，因此乙图应是凹透镜。 故选A。 31．如图所示是一只激光笔发出的光束经过某光学元件（未画出）的光路示意图，下列说法正确的是（　　） A．这个光学元件一定是平面镜 B．这个光学元件一定对光有会聚作用 C．这个光学元件可能是凸透镜 D．这种现象光速不可能发生变化 【答案】C 【详解】ABC．可以为平面镜的入射光线和反射光线，如图所示： 可以是凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，凸透镜对光有会聚作用，如图所示： 可以是凹透镜，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，凹透镜对光有发散作用，如图所示： 故C正确，AB错误； D．如果是凸透镜或凹透镜，光从空气进入玻璃中，光速发生变化，故D错误。 故选C。 32．生活中物体可以不断的反射光线，我们可以利用这些光线判断透镜的种类。如图所示，虚线框内为一透镜，为透镜的主光轴，是透镜光心，（双箭头）和（单箭头）是射向透镜的两条光线，已知光线通过透镜之后与交于点，光线通过透镜之后与交于点，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．透镜是凸透镜，距离小于焦距 B．透镜是凸透镜，距离大于焦距 C．透镜是凹透镜，距离小于焦距 D．透镜是凹透镜，距离大于焦距 【答案】A 【详解】AB．由图中可知，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线．经透镜的折射作用后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜。因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而a光线如果不发生折射，他将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距，故A正确，B错误； CD．平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而b光线如果不发生折射，将会偏离主光轴射出，又因为b不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的右侧，所以此时OQ大于焦距，故CD错误。 故选A。 考点08 测量凸透镜的焦距（含难点） 33．兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距f。同学们将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示。在纸上呈现一个并非最小的光斑，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。将凸透镜向远离纸的方向移动，发现光斑先变小后变大，则下列关于l和f的关系正确的是（　　） A．l=f B．l>f C．l<f D．l≥f 【答案】C 【详解】AD．若l=f，则平行于凸透镜主光轴的入射光经凸透镜会聚于焦点，焦点到光心的距离就是焦距，此时光斑应是最小最亮的，但题中告诉纸上并非最小光斑，故AD错误； B．若l>f，将凸透镜向远离纸的方向移动时，光斑应越来越大，故B错误； C．若l<f，将凸透镜向远离纸的方向移动时，l增大，光斑应先变小，当光斑最小最亮时l=f，再远离时光斑逐渐变大，故C正确。 故选C。 34．如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主轴CC′，点光源S位于主轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主轴平行。已知S到透镜和平面镜的距离分别是10cm、4cm，则此透镜的焦距是（　　）    A．20cm B．18cm C．14cm D．8cm 【答案】B 【详解】由题意可知，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主轴平行，如下图所示，根据凸透镜的三条特殊光线的规律，通过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，由此可知，光线SA经平面镜的反射光线，它的反向延长线是经过凸透镜的焦点，即点光源S关于平面镜MN的像S′为焦点，OS′为焦距，已知OS为10cm，B为平面镜MN与CC′的交点，SB为4cm，根据平面镜的成像规律，像距等于物距，BS′也为4cm，则此透镜的焦距为 此透镜的焦距为18cm，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。    35．如图，将凸透镜正对太阳，其下方的纸上呈现出一个并非最小最亮的光斑，这是光斑到凸透镜的距离为L。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距为（　　） A．可能大于L，也可能小于L B．一定大于L C．一定小于L D．一定等于L 【答案】C 【详解】由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L，若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于L。 故选C。 36．如图所示，把一个凸透镜放在平面镜前，一束与凸透镜主光轴平行的入射光射向凸透镜（光线a、b是这束光的上下边缘），当观察平面镜时，感觉光束是从镜后的M点发散开来，则凸透镜的焦距是（　　） A．40 cm B．30 cm C．10 cm D．20 cm 【答案】D 【详解】把一个凸透镜放在平面镜前，一束与凸透镜主光轴平行的入射光射向凸透镜，会聚于F点后射像平面镜，当观察平面镜时，感觉光束是从镜后的M点发散开来，说明M点为F点在平面镜中的像点。由图得，像距为10cm，由平面镜成像中，像距等于物距得，F与平面镜的距离为10cm，则凸透镜的焦距是 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点09 实验题 37．某同学用三个材料相同而厚度不同的凸透镜来研究它们对平行光的作用．研究过程如图中（a）、（b）、（c）所示．请仔细观察装置和实验现象，然后归纳得出初步结论： （1）分析图中（a）或（b）或（c）可得： ； （2）分析图中（a）和（b）和（c）可得： ． 【答案】 凸透镜对平行光线有会聚作用 同种材料不同厚度的凸透镜，厚度越厚会聚作用越明显 【详解】(1)[1]根据图示可知，折射光线比入射光线靠近了主光轴，因此凸透镜对平行光线有会聚作用； (2)[2]因为三个凸透镜的凹凸程度不同，材料相同，由图可知：凸透镜的焦距是不同的，并且厚度越厚会聚作用越明显，即同种材料不同厚度的凸透镜，厚度越厚会聚作用越明显． 38．为测量某凸透镜焦距，小芳先在白纸上画一个小于透镜大小的圆，将凸透镜和白纸正对太阳光放置，太阳光经透镜在白纸上形成圆形光斑。移动白纸到距透镜10cm时，光斑恰好与圆重合，如图所示。 （1）该现象说明凸透镜对光有 （会聚/发散）作用，你作出此判断的依据是 ； （2）继续将白纸向透镜方向移动4cm时，白纸上的光再次与圆重合，此过程中光斑先变 （大/小）后变 （大/小）。 （3）通过计算可以得到该凸透镜的焦距为 cm。 【答案】 会聚 光斑小于透镜大小 小 大 8 【详解】（1）[1][2]太阳光经透镜在白纸上形成圆形光斑，由于光斑小于透镜大小，光线被聚集后强度增强，该现象说明凸透镜对光有会聚作用。 （2）[3][4]移动白纸到距透镜10cm时，光斑恰好与圆重合，当将白纸靠近凸透镜时，光斑会变小，直至成为一个最小最亮的光斑，该光斑的位置即为焦点的位置；然后继续移动白纸，光斑会变大，此过程中光斑先变小后变大。 （3）[5]由于继续将白纸向透镜方向移动4cm时，白纸上的光斑再次与圆环重合，这表明最小最亮的光斑在这4cm的中间，即2cm处，所以凸透镜的焦距为 f=10cm-2cm=8cm 39．为了研究凸透镜的焦距与哪些因素有关，某小组同学选择了如图（a）所示的四个透镜（其中A、B和C、D分别是两组厚度相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成。 (1)若要探究“凸透镜的焦距与透镜材料的关系”，小组应选择图（a）中 做实验（选填字母）。 (2)若选择A和C两个透镜还可以探究“凸透镜的焦距与 的关系”小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图（b）所示。比较两次实验的现象，可以得到的初步结论是：当 。 (3)本实验采用的科学方法是 。 【答案】 A、B或C、D 厚度 平行于主光轴的光，经过凸透镜折射后经过异侧焦点 控制变量法 【详解】(1)[1]探究焦距与材料的关系，则应保证除材料不同外，其他条件均相同，则应选择A、B或C、D。 (2)[2]A和C两个透镜材料相同，厚度不同，则可用于探究凸透镜焦距与厚度的关系。 [3]比较实验现象可知，平行于主光轴的光，经过凸透镜折射后经过异侧焦点。 (3)[4]每次控制一个条件不同，其他条件相同，采用的是控制变量法。 40．探究透镜对光的作用 过程 如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照射，观察试管下方的白纸. 现象 可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线. 分析 这是因为试管充满水的地方相当于 透镜，而空气泡与周围的水组成 透镜. 推论 若把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的变化是 . 【答案】 凸 凹 先变细再变粗 【详解】[1] 圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线； [2] 由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，在气泡的下面对应的位置有黑影； [3] 亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播． 41．测量凸透镜的焦距.       （1）小丽的方案如图所示．移动凸透镜直到白纸上的光斑最小时，凸透镜到白纸的距离为10cm，则凸透镜的焦距为 cm． （2）对用太阳光测量凸透镜焦距的具体操作提出一条注意事项： ．     （3）小丽发现：将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，无论怎样调节白纸的位置，都不能使太阳光在白纸上会聚成一点，而是一个光斑，这个光斑的直径有两三毫米．这是为什么呢？ 小丽猜想：太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的． ①小丽猜想的理由或依据是 ． ②为了验证小丽的猜想，简要的做法是 ． ③如果小丽的猜想正确，实验中观察到的现象是 ． 【答案】 10 凸透镜正对太阳光，在白纸上得到最小的光斑 不同色光通过三棱镜的折射程度不同（凸透镜可以看成多个三棱镜组合而成的） 把一片红色透明胶片放置在凸透镜的前方，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化（或用单色光照射凸透镜，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化） 光斑变小 【详解】解答：(1)移动凸透镜白纸上的光斑最小，这个光斑是凸透镜的焦点，凸透镜到焦点的距离为10cm，则凸透镜的焦距为10cm. (2)阳光聚焦法，一定要注意使凸透镜正对太阳光，移动白纸在白纸上得到最小的光斑，这个光斑才是凸透镜的焦点． (3)①凸透镜正对着太阳光，白纸上会聚成一个直径有两三毫米的光斑，是由于不同色光通过三棱镜的折射能力不同，不能在白纸上会聚成最小、最亮的点． ②为了验证太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的，把一片红色透明胶片放置在凸透镜的前方，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化；或用单色光照射凸透镜，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化．如果光斑变小，猜想正确． ③如果小丽的猜想正确，把一片红色透明胶片放置在凸透镜的前方，调节白纸的位置，会看到光斑变小． 点睛：根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断． 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． 凸透镜正对太阳光时，光线才能平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚成的最小、最亮的点才是凸透镜的焦点，才能得到准确的焦距． 太阳光经三棱镜之后变得发散，其原因是太阳光由七种色光组成，不同色光的折射能力不同，所以才形成红橙黄绿蓝靛紫的光谱． 实验时光斑太大是因为不同的色光折射能力不同造成的，为了证明这个问题，可以用单色光照射凸透镜，或用彩色透明胶片放在凸透镜前，观察光斑大小的变化． 一、单选题 1．如图甲，某透镜L正对太阳光，在另一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是（　　） A．透镜远离白纸，若Ⅰ区变小，则L是凸透镜 B．透镜靠近白纸，若Ⅱ区变大，则L是凹透镜 C．无需操作，就能判断该透镜是凸透镜 D．无需操作，就能判断该透镜是凹透镜 【答案】D 【详解】由图乙知，透镜对太阳光有发散作用，因为中间的Ⅰ区比边缘的Ⅱ区暗，太阳光不是向中间会聚，而是向四周发散，所以可判断为凹透镜，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 【答案】C 【详解】由图得，玻璃砖被切割后，称为两透镜，左边透镜中间薄两边厚，是凹透镜；右边透镜中间厚两边薄，是凸透镜。当玻璃砖没有被切割分开前，左边凹透镜的发散作用与右边凸透镜的会聚作用恰好抵消，它们的焦点重合，玻璃砖被切割分开后，发散光线的发光点离凸透镜边远，相当于发散光的发散程度比与那里降低，经右边凸透镜会聚后，必成会聚光线，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．在图中，是一个水平放置的长方形暗盒，内有水平向右的平行光， 为暗盒右侧平面上的一个小圆孔，M是一个与暗盒右侧平行的相隔一定距离的光屏，若从外径与圆孔相同的，厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔中，发现光屏上呈现一个比圆孔大的光斑，则嵌入圆孔的那个光学器件是（    ） A．只能是凹透镜 B．可能是厚平板玻璃或凹透镜 C．可能是凹透镜或凸透镜 D．可能是凸透镜或平板玻璃 【答案】C 【详解】当在P处嵌入一个凹透镜时，因为凹透镜对光线有发散作用，所以光斑要比圆孔P大；当在P处嵌入一个焦距较小的凸透镜时，因为凸透镜对光线有会聚作用，光线在PM之间会聚，所以光斑要比圆孔P大；当在P处嵌入一个时平板玻璃时，因为平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用，所以光斑与圆孔P一样大；因此嵌入圆孔P的那个光学器可能是凹透镜也可能是凸透镜；故C项符合题意． 4．图中画出了光通过焦距分别为f1和f2的两块透镜L1和L2前后的情况。下列对透镜L1、L2的种类和焦距的分析有可能正确的是（　　） A．L1是凸透镜，L2是凹透镜，且f1>f2 B．L1是凸透镜，L2是凹透镜，且f1>f2 C．L1是凹透镜，L2是凸透镜，且f1>f2 D．L1是凹透镜，L2是凸透镜，且f1<f2 【答案】D 【详解】平行光线镜经两透镜折射后平行射出，折两个透镜的焦点一定重合，由选项中信息得，两个透镜一个为凸透镜、一个为凹透镜，则只有两种可能，可能的光路如下图所示： 图（a）中光线经过两透镜是会聚的，不符合题意；图（b）中光线经过两透镜是发散的，符合题意。故L1是凹透镜，L2是凸透镜，由图（b）得，两透镜的焦点在同一点上，且f1<f2，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．有两个直径都为d的透镜，为辨别两个透镜的种类，现将它们正对太阳光，在纸上分别得到大小不同两个光斑，分别为甲、乙，透镜与光斑的大小如图所示（），根据这两个光斑（　　） A．甲、乙能被准确判断透镜的种类 B．甲能被准确判断透镜的种类而乙不能 C．乙能被准确判断透镜的种类而甲不能 D．甲、乙均不能被准确判断透镜的种类 【答案】B 【详解】因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用；而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是会聚后又继续传播，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜、也可能是凸透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题 6．如图，一束平行光垂直照射在直径为a的圆孔上，圆孔中有一凹透镜，在距离圆孔为L的光屏上得到直径为b的圆形亮斑，则这个凹透镜的焦距为 ． 【答案】 【详解】由凹透镜的三条特殊光线知，平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后变得发散，但其反向延长线过焦点；将图中折射光线反向延长，与主光轴交于点F，则O、F之间的距离就是焦距f，如图所示： 利用几何知识可以求得： ． 7．已知凸透镜L1的焦距为f1，凹透镜L2的焦距为f2，且f1>f2。若把它们的主轴重合相互平行放置，并适当调节两块透镜中心之间的距离，可使一束平行于主轴的入射光通过这两块透镜后仍为平行光束。这时该两块透镜中心间的距离为 。 【答案】f1-f2 【详解】根据凹透镜的三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线将过平行光所在侧的焦点；过凸透镜的三条特殊光线，过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴，因此左边放凹透镜，右边放凸透镜，让凸透镜左侧的焦点与凹透镜的左侧的焦点重合，此时该两块透镜中心间的距离为：f1-f2，如图所示： 8．如图所示，两条平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚一点F，则F点称之为该凸透镜的 ；若①、②两条光线分别向上、下平移一段距离（仍射到凸透镜上），则经凸透镜折射后的会聚点F将 （选填“向右移动”、“向左移动”或“保持原位置不变”）。 【答案】 焦点 保持原位置不变 【分析】实验表明，凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点，且焦点是固定的，不随光线的改变而改变。 【详解】[1]凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点。 [2]焦点是固定的，不随光线的改变而改变。 【点睛】本题考查了焦点的概念，学生一定要把握一个凸透镜的焦点是固定的。 9．如图甲所示，小明购买的强光手电能射出一束平行光柱。将一枚透镜正对平行光柱，在光的传播路径上喷上水雾，看到了如图乙所示现象，光会聚于A点。 （1）能看到光路是因为光遇到水雾时，发生了光的 到达了小明眼中。根据现象，可以判断此透镜为 透镜。小明将手置于A点时，会感到被照射位置发烫。说明光具有 ； （2）小明拆开手电筒，发现灯头结构如图丙所示，查阅说明书得知灯头透镜直径D为9cm，焦距为3cm，光源出射光角度为120°，则此手电筒发出的平行光的直径d为 cm。 【答案】 反射 凸 能量 9 【详解】（1）[1]水雾不发光，光遇到水雾时，发生了光的反射进入人眼。 [2]如图乙所示，对平行光进行会聚，可以判断此透镜为凸透镜。 [3]凸透镜将平行光会聚于A点，由于光具有能量，因此小明将手置于A点时，会感到被照射位置发烫。 （2）[4]如图所示： 左侧为等腰三角形，所以∠1=30°，又因为凸透镜焦距为3cm，所以AC为3cm，则AB=6cm，根据勾股定理可得，则 由于透镜的直径只有9cm，所以上下多余的光不会折射，不会形成平行光射出手电筒发出的平行光，所以此手电筒发出的平行光的直径为9cm。 10．小明在暗室里探究平行于主光轴的光通过透镜后的光路，他用一直径和透镜玻璃直径相同的平行光正对透镜照射，惊奇的发现通过透镜玻璃边缘的光经透镜后部分发生偏折，部分沿直线传播，如图1和2所示。第二天小明在阳光下继续研究透镜对光的作用，将透镜正对太阳光，移动与透镜平行的白纸，在白纸上得到了如图3所示的现象。则该同学所用的透镜为 （选填“凹透镜”、“凸透镜”、或“凹透镜或凸透镜”）；继续将白纸稍远离该透镜，则暗斑的面积将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），亮环的亮度将 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 【答案】 凹透镜或凸透镜 不变 变暗 【详解】[1]凸透镜对光具有会聚作用，太阳光近似可以看成一束平行光，当凸透镜到白纸的距离大于凸透镜的二倍焦距时，透过凸透镜被会聚的光继续向前传播，会与透镜之外的太阳光进行叠加，从而形成一个圆环形状的光斑，故可能是凸透镜。平行光透过凹透镜后，光会向偏离主光轴的方向发散，中央部分较暗，周围会形成亮光，从而形成图3所示的环形亮斑，因此使用的可能是凸透镜也可能是凹透镜。 [2][3]由图1可知，通过凸透镜边缘的光线沿直线传播，其余光线会向内会聚，凸透镜与白纸的距离大于2倍焦距时，会形成环形光斑，但是由于与凸透镜轴线平行的光传播方向不变，因此暗斑大小不变，当白纸远离透镜时，亮环的亮度将变暗。由图2可知，通过凹透镜边缘的光线沿直线传播，其余光线会向外发散，形成亮环，则暗斑的边缘就是凹透镜边缘平行的位置，由于凹透镜位置不变，则暗斑的面积不变，当白纸远离凹透镜时，亮环的面积会变大，但是由于透过凹透镜的光总量不变，则亮环将变暗。 三、实验题 11．凸透镜的焦距可以在阳光下用刻度尺来测量，如图所示，小明同学为了探索凸透镜的焦距跟什么因素有关，他做了实验，根据表格中记录的数据，回答下列问题： 实验次数 1 2 3 4 凸透镜厚度 1cm 0.5cm 0.5cm 0.5cm 凸透镜直径 4cm 4cm 6cm 4cm 凸透镜材料 玻璃 玻璃 玻璃 塑料 凸透镜焦距 3cm 5cm 8cm 6cm （1）此实验运用了 研究问题。 （2）比较实验 与 ，得出结论：同材料、同直径，凸透镜厚度越厚，凸透镜焦距越小。 （3）比较实验 与 ，得出结论：同材料、同厚度，凸透镜直径越大，凸透镜焦距越大。 （4）比较实验2与4，得出结论： 。 【答案】 控制变量法 1 2 2 3 同厚度、同直径，材料不同，凸透镜焦距不同 【详解】（1）[1]探索凸透镜的焦距跟什么因素有关，因凸透镜的焦距与多种因素有关，故实验采用控制变量法。 （2）[2][3]研究凸透镜焦距与厚度的关系，要控制直径和材料相同，厚度不同。根据表格数据，应该比较实验次数1与2，可得凸透镜厚度越厚，凸透镜焦距越小。 （3）[4][5]研究凸透镜焦距与直径的关系，要控制厚度和材料相同，直径不同。根据表格数据，应该比较实验次数2与3，得出凸透镜直径越大，凸透镜焦距越大。 （4）[6]比较实验2与4，厚度相同，直径相同，因材料不同，得出凸透镜焦距不同，故得出结论：同厚度、同直径，材料不同，凸透镜焦距不同。 一、填空题 1．甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图乙所示，在一半焦距处面积只有原来的。请回答： （1）将平凸透镜改进为菲涅尔透镜仍能聚光，是因为 ； （2）与平凸透镜相比，菲涅尔透镜的好处是 （写出一种即可）； （3）不考虑光传播过程中的能量损失，如题图丙所示，一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处，太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的 倍。为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上 （选填“黑色”或“白色”）。 【答案】 平行于主光轴的光线经过菲涅尔透镜另一侧曲面折射时会发生偏折（或每个凹槽都可以看作一个独立的小凸透镜） 与相同直径的平凸透镜相比减少了光在透镜中传播的光能损失 4 黑色 【详解】 （1）[1]由图2知，光线从左侧垂直入射，经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，即：平行于主光轴的光线经过菲涅尔透镜另一侧曲面折射时会发生偏折（或每个凹槽都可以看作一个独立的小凸透镜）。 （2）[2]由短文知，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。 （3）[3]如下图所示: 太阳能板置于菲涅尔透镜正后方的一半焦距处，所以由S＝πr2可知，太阳能板上受光照部分面积是螺纹透镜面积的，即两者上的光能是相等的。因为黑色吸收所有色光，所以为了更好地接受太阳能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.4 凸透镜成像（第1课时） 目录 2 考点01 透镜的分类及特点 2 考点02 作图题 2 考点03 光心、主光轴、焦点、焦距 3 考点04 透镜对光的作用 3 考点05 光路图的综合辨析 4 考点06 透镜的应用 5 考点07 透镜对光的作用的综合应用（含难点） 6 考点08 测量凸透镜的焦距（含难点） 8 考点09 实验题 9 11 14 考点01 透镜的分类及特点 1．透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的 （选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘 的透镜是凸透镜，如图中的 （填字母）；中间比边缘 的透镜是凹透镜，如图中的 。（填字母） 2．如图四种玻璃透镜中（　　） A．只有a是凸透镜 B．c是凹透镜 C．只有a 和b是凹透镜 D．只有d是凹透镜 3．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜可以做成近视眼镜 B．凸透镜有两个焦点 C．经过凸透镜的光一定相交于一点 D．凹透镜没有焦点，它不能使光相交于一点 4．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜是很厚的透镜，凹透镜是很薄的透镜 B．凸透镜有两个焦点，凹透镜没有焦点 C．阳光透过凹透镜后能得到一个又小又亮的光斑 D．通过凸透镜的两束光可能不相交于一点 考点02 作图题 5．如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。（F是凸透镜的焦点） 6．如图所示，完成凹透镜两条光线对应的折射光线和入射光线。 7．请在图中画出经过透镜折射后的光线： 8．如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 考点03 光心、主光轴、焦点、焦距 9．关于透镜的焦点和焦距的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光起发散作用，所以凹透镜没有焦点 B．凸透镜有两个虚焦点 C．凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 D．透镜的光心位于它的主光轴上 10．平行于主光轴的光通过凸透镜后，将会聚于 上的一点，这点称为凸透镜的 ，该点到光心的距离称为 。 11．凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点，这个点叫作凸透镜的 ；凸透镜有 个焦点，焦点到凸透镜中心的距离叫作 。 12．关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（　　） A．凸透镜有两个实焦点 B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距 C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点 D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴 考点04 透镜对光的作用 13．下列关于透镜的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光有发散作用 B．凸透镜两个焦点之间的距离叫做焦距 C．凸透镜只对平行光有会聚作用 D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 14．关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴 C．经过光心的光传播方向不变 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 15．材料和口径相同、厚度不同的两个凸透镜，下列说法错误的是（　　） A．厚的透镜具有会聚作用 B．薄的透镜具有发散作用 C．厚的透镜会聚能力强 D．薄透镜的焦距大 16．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”利用太阳光生火的原因是（　　） A．光的反射 B．对光有会聚作用 C．光的色散 D．对光有发散作用 考点05 光路图的综合辨析 17．光通过透镜的光路如图所示，正确的是（　　） A． B． C． D． 18．复习完透镜作图后，小贝同学画了以下4幅光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 19．如图所示，通过透镜的光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 考点06 透镜的应用 20．西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成 透镜；这种透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透镜的 上。 21．摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示，此时“形变的水”相当于 （填光学元件名称）：当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 （选填“变小”“不变”“变大”）。 22．如图所示，水槽底部放有两枚硬币，将一支塞有橡皮塞的空试管水平放置后逐渐向下平移浸入水中。从正上方观察，发现当试管下部入水后，硬币的像变小。随着试管向下移动至浸没前，像逐渐变小，且一直是正立的这个现象相当于 透镜成像，该透镜对光的作用是 。 23．炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图甲所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜，如图乙所示，中间为“空气凹透镜”的玻璃砖，它与装水的饮料瓶对光的作用 （选填“相同”或“不同”）。 24．香水的主要成分是易燃酒精．如图甲所示为三瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的有 （选填“a”、“b”或“c”），如图乙所示，一束光经过一个透镜后会聚于主轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜是 透镜（选填“凸”或“凹”）。 25．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子 D．“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光 考点07 透镜对光的作用的综合应用（含难点） 26．下列关于透镜的说法正确的是（　　） ①凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点 ②平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 ③凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 ④经过凹透镜的光线有可能比原来更会聚了一些 A．只有①正确 B．只有①②正确 C．只有③④正确 D．只有④正确 27．放在凸透镜主光轴上焦点F以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．凸透镜可以对光线起发散作用 B．凸透镜对光线有会聚作用还是发散作用取决于点光源S在主光轴上的位置 C．只有平行于主光轴的光线，凸透镜才会起到会聚作用 D．两条折射光线反向延长线的交点为S的虚像位置 28．如图画出了光线通过透镜（图中未画）的情形，其中是凸透镜的是（　　） A．甲 B．丙 C．乙、丙 D．甲、乙、丙 29．如图所示是光线经过某一个光学元件后的光路图，请判断该光学元件是（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．以上都有可能 30．根据如图，判断虚线框内放的透镜是（　　） A．甲为凸透镜，乙为凹透镜 B．甲为凹透镜，乙为凸透镜 C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜 31．如图所示是一只激光笔发出的光束经过某光学元件（未画出）的光路示意图，下列说法正确的是（　　） A．这个光学元件一定是平面镜 B．这个光学元件一定对光有会聚作用 C．这个光学元件可能是凸透镜 D．这种现象光速不可能发生变化 32．生活中物体可以不断的反射光线，我们可以利用这些光线判断透镜的种类。如图所示，虚线框内为一透镜，为透镜的主光轴，是透镜光心，（双箭头）和（单箭头）是射向透镜的两条光线，已知光线通过透镜之后与交于点，光线通过透镜之后与交于点，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．透镜是凸透镜，距离小于焦距 B．透镜是凸透镜，距离大于焦距 C．透镜是凹透镜，距离小于焦距 D．透镜是凹透镜，距离大于焦距 考点08 测量凸透镜的焦距（含难点） 33．兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距f。同学们将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示。在纸上呈现一个并非最小的光斑，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。将凸透镜向远离纸的方向移动，发现光斑先变小后变大，则下列关于l和f的关系正确的是（　　） A．l=f B．l>f C．l<f D．l≥f 34．如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主轴CC′，点光源S位于主轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主轴平行。已知S到透镜和平面镜的距离分别是10cm、4cm，则此透镜的焦距是（　　）    A．20cm B．18cm C．14cm D．8cm 35．如图，将凸透镜正对太阳，其下方的纸上呈现出一个并非最小最亮的光斑，这是光斑到凸透镜的距离为L。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距为（　　） A．可能大于L，也可能小于L B．一定大于L C．一定小于L D．一定等于L 36．如图所示，把一个凸透镜放在平面镜前，一束与凸透镜主光轴平行的入射光射向凸透镜（光线a、b是这束光的上下边缘），当观察平面镜时，感觉光束是从镜后的M点发散开来，则凸透镜的焦距是（　　） A．40 cm B．30 cm C．10 cm D．20 cm 考点09 实验题 37．某同学用三个材料相同而厚度不同的凸透镜来研究它们对平行光的作用．研究过程如图中（a）、（b）、（c）所示．请仔细观察装置和实验现象，然后归纳得出初步结论： （1）分析图中（a）或（b）或（c）可得： ； （2）分析图中（a）和（b）和（c）可得： ． 38．为测量某凸透镜焦距，小芳先在白纸上画一个小于透镜大小的圆，将凸透镜和白纸正对太阳光放置，太阳光经透镜在白纸上形成圆形光斑。移动白纸到距透镜10cm时，光斑恰好与圆重合，如图所示。 （1）该现象说明凸透镜对光有 （会聚/发散）作用，你作出此判断的依据是 ； （2）继续将白纸向透镜方向移动4cm时，白纸上的光再次与圆重合，此过程中光斑先变 （大/小）后变 （大/小）。 （3）通过计算可以得到该凸透镜的焦距为 cm。 39．为了研究凸透镜的焦距与哪些因素有关，某小组同学选择了如图（a）所示的四个透镜（其中A、B和C、D分别是两组厚度相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成。 (1)若要探究“凸透镜的焦距与透镜材料的关系”，小组应选择图（a）中 做实验（选填字母）。 (2)若选择A和C两个透镜还可以探究“凸透镜的焦距与 的关系”小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图（b）所示。比较两次实验的现象，可以得到的初步结论是：当 。 (3)本实验采用的科学方法是 。 40．探究透镜对光的作用 过程 如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照射，观察试管下方的白纸. 现象 可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线. 分析 这是因为试管充满水的地方相当于 透镜，而空气泡与周围的水组成 透镜. 推论 若把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的变化是 . 41．测量凸透镜的焦距.       （1）小丽的方案如图所示．移动凸透镜直到白纸上的光斑最小时，凸透镜到白纸的距离为10cm，则凸透镜的焦距为 cm． （2）对用太阳光测量凸透镜焦距的具体操作提出一条注意事项： ．     （3）小丽发现：将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，无论怎样调节白纸的位置，都不能使太阳光在白纸上会聚成一点，而是一个光斑，这个光斑的直径有两三毫米．这是为什么呢？ 小丽猜想：太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的． ①小丽猜想的理由或依据是 ． ②为了验证小丽的猜想，简要的做法是 ． ③如果小丽的猜想正确，实验中观察到的现象是 ． 一、单选题 1．如图甲，某透镜L正对太阳光，在另一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是（　　） A．透镜远离白纸，若Ⅰ区变小，则L是凸透镜 B．透镜靠近白纸，若Ⅱ区变大，则L是凹透镜 C．无需操作，就能判断该透镜是凸透镜 D．无需操作，就能判断该透镜是凹透镜 2．一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 3．在图中，是一个水平放置的长方形暗盒，内有水平向右的平行光， 为暗盒右侧平面上的一个小圆孔，M是一个与暗盒右侧平行的相隔一定距离的光屏，若从外径与圆孔相同的，厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔中，发现光屏上呈现一个比圆孔大的光斑，则嵌入圆孔的那个光学器件是（    ） A．只能是凹透镜 B．可能是厚平板玻璃或凹透镜 C．可能是凹透镜或凸透镜 D．可能是凸透镜或平板玻璃 4．图中画出了光通过焦距分别为f1和f2的两块透镜L1和L2前后的情况。下列对透镜L1、L2的种类和焦距的分析有可能正确的是（　　） A．L1是凸透镜，L2是凹透镜，且f1>f2 B．L1是凸透镜，L2是凹透镜，且f1>f2 C．L1是凹透镜，L2是凸透镜，且f1>f2 D．L1是凹透镜，L2是凸透镜，且f1<f2 5．有两个直径都为d的透镜，为辨别两个透镜的种类，现将它们正对太阳光，在纸上分别得到大小不同两个光斑，分别为甲、乙，透镜与光斑的大小如图所示（），根据这两个光斑（　　） A．甲、乙能被准确判断透镜的种类 B．甲能被准确判断透镜的种类而乙不能 C．乙能被准确判断透镜的种类而甲不能 D．甲、乙均不能被准确判断透镜的种类 二、填空题 6．如图，一束平行光垂直照射在直径为a的圆孔上，圆孔中有一凹透镜，在距离圆孔为L的光屏上得到直径为b的圆形亮斑，则这个凹透镜的焦距为 ． 7．已知凸透镜L1的焦距为f1，凹透镜L2的焦距为f2，且f1>f2。若把它们的主轴重合相互平行放置，并适当调节两块透镜中心之间的距离，可使一束平行于主轴的入射光通过这两块透镜后仍为平行光束。这时该两块透镜中心间的距离为 。 8．如图所示，两条平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚一点F，则F点称之为该凸透镜的 ；若①、②两条光线分别向上、下平移一段距离（仍射到凸透镜上），则经凸透镜折射后的会聚点F将 （选填“向右移动”、“向左移动”或“保持原位置不变”）。 9．如图甲所示，小明购买的强光手电能射出一束平行光柱。将一枚透镜正对平行光柱，在光的传播路径上喷上水雾，看到了如图乙所示现象，光会聚于A点。 （1）能看到光路是因为光遇到水雾时，发生了光的 到达了小明眼中。根据现象，可以判断此透镜为 透镜。小明将手置于A点时，会感到被照射位置发烫。说明光具有 ； （2）小明拆开手电筒，发现灯头结构如图丙所示，查阅说明书得知灯头透镜直径D为9cm，焦距为3cm，光源出射光角度为120°，则此手电筒发出的平行光的直径d为 cm。 10．小明在暗室里探究平行于主光轴的光通过透镜后的光路，他用一直径和透镜玻璃直径相同的平行光正对透镜照射，惊奇的发现通过透镜玻璃边缘的光经透镜后部分发生偏折，部分沿直线传播，如图1和2所示。第二天小明在阳光下继续研究透镜对光的作用，将透镜正对太阳光，移动与透镜平行的白纸，在白纸上得到了如图3所示的现象。则该同学所用的透镜为 （选填“凹透镜”、“凸透镜”、或“凹透镜或凸透镜”）；继续将白纸稍远离该透镜，则暗斑的面积将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），亮环的亮度将 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 三、实验题 11．凸透镜的焦距可以在阳光下用刻度尺来测量，如图所示，小明同学为了探索凸透镜的焦距跟什么因素有关，他做了实验，根据表格中记录的数据，回答下列问题： 实验次数 1 2 3 4 凸透镜厚度 1cm 0.5cm 0.5cm 0.5cm 凸透镜直径 4cm 4cm 6cm 4cm 凸透镜材料 玻璃 玻璃 玻璃 塑料 凸透镜焦距 3cm 5cm 8cm 6cm （1）此实验运用了 研究问题。 （2）比较实验 与 ，得出结论：同材料、同直径，凸透镜厚度越厚，凸透镜焦距越小。 （3）比较实验 与 ，得出结论：同材料、同厚度，凸透镜直径越大，凸透镜焦距越大。 （4）比较实验2与4，得出结论： 。 一、填空题 1．甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图乙所示，在一半焦距处面积只有原来的。请回答： （1）将平凸透镜改进为菲涅尔透镜仍能聚光，是因为 ； （2）与平凸透镜相比，菲涅尔透镜的好处是 （写出一种即可）； （3）不考虑光传播过程中的能量损失，如题图丙所示，一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处，太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的 倍。为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上 （选填“黑色”或“白色”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$