内容正文:
第五章 透镜及其应用
第1节 透镜
知识点一、凸透镜和凹透镜:
1.透镜:至少有一个外表面是 的一部分,用透明材料制成的镜片。
2.透镜的种类:
(1)凸透镜:
①概念:中间 、边缘 的透镜叫凸透镜;
②图示:
③应用实例:放大镜、老花镜。
(2)凹透镜:
①概念:中间 ,边缘 的透镜叫凹透镜;
②图示:
③应用实例:近视眼镜。
(3)辨析凸透镜或凹透镜的方法:
①观察或隔着镜布去摸镜片,感觉透镜中间和边缘的厚薄,从而分辨凸透镜和凹透镜;
②可以迎着光线去透射,对光线有会聚作用的是凸透镜,对光线有发散作用的是凹透镜。
3.主光轴和光心:
(1)主光轴:
①概念:通过透镜 的直线叫做主光轴,简称主轴。
②图示:如图点划线CC'。
(2)光心:
①概念:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光线 ,这个点叫做透镜的光心,用字母“O”表示。
②图示:如上图中的点O。
典例1、(23-24八年级上·湖北随州·期末)用铁丝绕成一个内径约为4mm的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜,辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是( )
A.用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度 B.透过水膜观察物体成像
C.用刻度尺测量中间和边缘的厚度 D.水膜太小无法判断
典例2、单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图所示透境组中属于凹透镜的是( )
A.① B.② C.③ D.④
典例3、(23-24八年级上·新疆和田·期末)如图所示,属于凸透镜的是( )
A.①②③ B.①②④⑤
C.①③⑤ D.②④⑥
知识点二、透镜对光的作用
1.凸透镜对光有 作用,凸透镜又叫会聚透镜。
2.理解:凸透镜对光有 作用,不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上,而是指光经凸透镜折射后,折射光线 主光轴,如图。
3.凹透镜对光有 作用,凹透镜又叫发散透镜。
4.理解:凹透镜对光有发散作用,是指光经凹透镜折射后,折射光线 主光轴,经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点,如图。
典例4、(2023·广东韶关·一模)如图,烈日下,应避免将未喝完的矿泉水放在汽车挡风玻璃后,否则可能会导致火灾。这是因为未喝完的矿泉水( )
A.相当于凸透镜,对光有会聚作用 B.相当于凸透镜,对光有发散作用
C.相当于凹透镜,对光有会聚作用 D.相当于凹透镜,对光有发散作用
典例5、(23-24八年级下·陕西榆林·期中)新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件,警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是( )
A.装水的矿泉水瓶相当于凹透镜 B.装水的矿泉水瓶相当于平面镜
C.矿泉水瓶对光有会聚作用 D.矿泉水瓶对光有发散作用
知识点三、焦点和焦距
1.焦点:
(1)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于主轴上一点,这一点叫凸透镜的焦点(F)。凸透镜的焦点有两个,分别位于凸透镜的两侧,是实际光线会聚而成的,叫实焦点。如下图甲。
甲 乙
(2)平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线会交于主光轴上一点,这一点叫凹透镜的焦点(F)。凹透镜也具有两个焦点,分别位于凹透镜两侧。由于凹透镜的焦点是由折射折射光线的反向延长线相交而成,叫虚焦点。如上图乙。
2.焦距:焦点到 的距离叫焦距,用f表示。上两图中已标出焦距。
3.粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法
如图所示,将凸透镜正对着太阳光(可看成是平行光),再拿一张纸放在它的另一侧,来回移动,直到纸上的光斑 、 ,测量这个光斑到凸透镜光心的距离,即为该凸透镜的焦距。
4.凸透镜的焦距长短反映了凸透镜对光线会聚能力的强弱,焦距越短,会聚能力越 ;凹透镜的焦距长短反映了凹透镜对光线发散能力的强弱,焦距越短,发散能力越 。
5.相同口径的凸透镜,表面越凸,焦距越 ,会聚作用就越 ,光线通过透镜后偏折得越 。
典例6、(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm,下列说法正确的是( )
A.平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点
B.凸透镜对光线有会聚作用,且折射后的光线一定是会聚光线
C.甲透镜的焦距更短,其折光本领较乙透镜弱
D.同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2,则f1>f2
典例7、(23-24八年级下·陕西榆林·阶段练习)关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凹透镜两个焦点之间的距离叫焦距
B.凸透镜有两个实焦点
C.两束平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点
D.通过凹透镜的两束光一定不能相交于一点
知识点四、透镜的三条特殊光线
1.凸透镜的三条特殊光线:
(1)通过凸透镜光心的光线传播方向不发生改变,如图甲;
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,如图乙;
(3)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过焦点,如图丙。
甲 乙 丙
2.凹透镜的三条特殊光线:
(1)通过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变,如图甲;
(2)射向凹透镜的光线,如果其延长线通过焦点,则该光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,如图乙;
(3)平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点,如图丙。
甲 乙 丙
典例8、(2024·四川内江·中考真题)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。
典例9、(2024·陕西西安·模拟预测)如图所示,请画出通过凹透镜的两条折射光线。
达标检测
1.(23-24八年级上·广东汕尾·期末)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”,即用冰磨成一种冰镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.凹透镜 B.凸透镜 C.凹面镜 D.凸面镜
2.(23-24八年级上·湖南怀化·期末)在生活中,我们有时会用某一透镜来观察细小的物体,那么下列图示中合适的是( )
A. B. C. D.
3.(2024·湖南怀化·模拟预测)晋代张华的《博物志》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”“削冰令圆”就是将冰磨成一种冰镜,让太阳透过它就可点燃艾草取火。关于这种冰镜,下列说法正确的是( )
A.这种冰镜是凹透镜,对光有会聚作用 B.这种冰镜是凹透镜,对光有发散作用
C.这种冰镜是凸透镜,对光有会聚作用 D.这种冰镜是凸透镜,对光有发散作用
4.(23-24八年级上·河北廊坊·期末)下列有关凸透镜和凹透镜的说法正确的是( )
A.凸透镜所成的像一定是放大的
B.任意一束平行光线经凸透镜后都可以会聚于焦点
C.凹透镜对光有发散作用
D.凹透镜没有焦点,凸透镜有焦点
5.(23-24八年级上·山东淄博·期末)图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凹透镜是( )
A.a B.b、d C.c、d D.a、b、d
6.(22-23九年级下·北京·开学考试)关于透镜,下列说法正确的是( )
A.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不变
B.物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用,置于焦点F以外时凸透镜起发散作用
C.若把凸透镜的上半部分用手遮住,则凸透镜对光不再具有会聚作用
D.一束会聚的光线经过凹透镜,折射后的光线一定变成发散的光线
7.(23-24八年级下·湖北恩施·阶段练习)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
8.(2024·吉林长春·三模)某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上.不料因太阳光经过矿泉水瓶照射,导致车内物品被点燃引发火灾.矿泉水瓶相当于 ,对光有 作用.因此,提醒大家在车内不要随意放置透明的有水的物品。
9.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)如图所示是一种被称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析,其中的原理可能是:仙女图放在平凸透镜的 (选填“一倍焦距内”、“焦点”或“一倍焦距外”)处,空杯时不成像。倒上酒后,上方的液体可以看做是 透镜,在它和下方平凸透镜的共同作用下,对光的会聚能力比空杯时 (选填“变弱”或“变强”),于是就看到了一个 、放大的“七仙女”像。
10.(23-24八年级上·广西桂林·期末)如图所示,是球形玻璃太阳能发电装置。球形玻璃相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
11.(2024·福建莆田·二模)如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请分别画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
12.(2024·湖北襄阳·一模)如图所示,画出AB的入射光线。
13.(2024·江苏盐城·一模)在利用太阳光测量完凸透镜的焦距后,小华又将凸透镜正对着太阳,把火柴头放在凸透镜焦点处,一段时间后火柴会被点燃.他想探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下3种猜想:
猜想1,凹透镜也能点燃火柴;
猜想2,点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距有关;
猜想3,点燃火柴的快慢与凸透镜的直径有关。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的,依据是 ;
(2)为验证猜想2,他们选用 的凸透镜进行多次实验,实验中记录到火柴被点燃的时间基本相等,这说明猜想2是 的;
(3)在(2)中用“火柴被点燃的时间”表示 ;
(4)在验证猜想2后,因器材不足,他们直接选用直径和焦距都不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想3,该实验 (能/不能)验证猜想3是否正确,理由是 。
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第五章 透镜及其应用
第1节 透镜
知识点一、凸透镜和凹透镜:
1.透镜:至少有一个外表面是 球面 的一部分,用透明材料制成的镜片。
2.透镜的种类:
(1)凸透镜:
①概念:中间 厚 、边缘 薄 的透镜叫凸透镜;
②图示:
③应用实例:放大镜、老花镜。
(2)凹透镜:
①概念:中间 薄 ,边缘 厚 的透镜叫凹透镜;
②图示:
③应用实例:近视眼镜。
(3)辨析凸透镜或凹透镜的方法:
①观察或隔着镜布去摸镜片,感觉透镜中间和边缘的厚薄,从而分辨凸透镜和凹透镜;
②可以迎着光线去透射,对光线有会聚作用的是凸透镜,对光线有发散作用的是凹透镜。
3.主光轴和光心:
(1)主光轴:
①概念:通过透镜 两个球面球心 的直线叫做主光轴,简称主轴。
②图示:如图点划线CC'。
(2)光心:
①概念:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光线 传播方向不变 ,这个点叫做透镜的光心,用字母“O”表示。
②图示:如上图中的点O。
典例1、(23-24八年级上·湖北随州·期末)用铁丝绕成一个内径约为4mm的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜,辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是( )
A.用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度 B.透过水膜观察物体成像
C.用刻度尺测量中间和边缘的厚度 D.水膜太小无法判断
【答案】B
【解析】A.用手摸水膜会弄破水膜,故A不符合题意;
B.透过水膜观察物体成像时,如果物体是放大的,说明水膜相当于凸透镜,如果看到的物体是缩小的,说明水膜相当于凹透镜,故B符合题意,D不符合题意;
C.水膜太薄,不能够直接用刻度尺测量其厚度,故C不符合题意。
故选B。
典例2、单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图所示透境组中属于凹透镜的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解析】中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜,图中②是凹透镜,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
典例3、(23-24八年级上·新疆和田·期末)如图所示,属于凸透镜的是( )
A.①②③ B.①②④⑤
C.①③⑤ D.②④⑥
【答案】C
【解析】中间厚边缘薄的叫凸透镜,对光线具有会聚作用,所以又叫会聚透镜;图中①③⑤属于凸透镜;
中间薄边缘厚的叫凹透镜,对光线有发散作用,所以又叫发散透镜,图中②④⑥是凹透镜。
故选C。
知识点二、透镜对光的作用
1.凸透镜对光有 会聚 作用,凸透镜又叫会聚透镜。
2.理解:凸透镜对光有 会聚 作用,不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上,而是指光经凸透镜折射后,折射光线 偏向 主光轴,如图。
3.凹透镜对光有 发散 作用,凹透镜又叫发散透镜。
4.理解:凹透镜对光有发散作用,是指光经凹透镜折射后,折射光线 偏离 主光轴,经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点,如图。
典例4、(2023·广东韶关·一模)如图,烈日下,应避免将未喝完的矿泉水放在汽车挡风玻璃后,否则可能会导致火灾。这是因为未喝完的矿泉水( )
A.相当于凸透镜,对光有会聚作用 B.相当于凸透镜,对光有发散作用
C.相当于凹透镜,对光有会聚作用 D.相当于凹透镜,对光有发散作用
【答案】A
【解析】未喝完的矿泉水中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对太阳光有会聚作用,如果可燃物刚好位于透镜的焦点位置,容易引起火灾,故A正确;故BCD错误。
故选A。
典例5、(23-24八年级下·陕西榆林·期中)新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件,警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是( )
A.装水的矿泉水瓶相当于凹透镜 B.装水的矿泉水瓶相当于平面镜
C.矿泉水瓶对光有会聚作用 D.矿泉水瓶对光有发散作用
【答案】C
【解析】装水的矿泉水瓶中央厚、边缘薄,相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故ABD错误,C正确。
故选C。
知识点三、焦点和焦距
1.焦点:
(1)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于主轴上一点,这一点叫凸透镜的焦点(F)。凸透镜的焦点有两个,分别位于凸透镜的两侧,是实际光线会聚而成的,叫实焦点。如下图甲。
甲 乙
(2)平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线会交于主光轴上一点,这一点叫凹透镜的焦点(F)。凹透镜也具有两个焦点,分别位于凹透镜两侧。由于凹透镜的焦点是由折射折射光线的反向延长线相交而成,叫虚焦点。如上图乙。
2.焦距:焦点到 光心 的距离叫焦距,用f表示。上两图中已标出焦距。
3.粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法
如图所示,将凸透镜正对着太阳光(可看成是平行光),再拿一张纸放在它的另一侧,来回移动,直到纸上的光斑 最小 、 最亮 ,测量这个光斑到凸透镜光心的距离,即为该凸透镜的焦距。
4.凸透镜的焦距长短反映了凸透镜对光线会聚能力的强弱,焦距越短,会聚能力越 强 ;凹透镜的焦距长短反映了凹透镜对光线发散能力的强弱,焦距越短,发散能力越 强 。
5.相同口径的凸透镜,表面越凸,焦距越 短 ,会聚作用就越 强 ,光线通过透镜后偏折得越 厉害 。
典例6、(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm,下列说法正确的是( )
A.平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点
B.凸透镜对光线有会聚作用,且折射后的光线一定是会聚光线
C.甲透镜的焦距更短,其折光本领较乙透镜弱
D.同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2,则f1>f2
【答案】D
【解析】A.凸透镜具有聚光能力,能将平行于主光轴的光经过凸透镜折射后,会聚于焦点上,故A错误;
B.凸透镜对光线有会聚作用,不平行于主光轴的光经过凸透镜折射后,光线可能是发散的,故B错误;
C.由图甲、乙可知,甲凸透镜的焦距更短,聚光能力更强,所以其折光本领较乙透镜强,故C错误;
D.根据三棱镜对光线的偏折可知,紫光被偏折的程度大,所以红光会聚的焦点离透镜远,紫光的焦点离透镜近,即f1>f2,故D正确。
故选D。
典例7、(23-24八年级下·陕西榆林·阶段练习)关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凹透镜两个焦点之间的距离叫焦距
B.凸透镜有两个实焦点
C.两束平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点
D.通过凹透镜的两束光一定不能相交于一点
【答案】B
【解析】A.凹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A错误;
BC.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,透镜两侧各一个,为实焦点,故B正确,C错误;
D.凹透镜对光线有发散作用,会聚光线经过凹透镜折射后,一定变得比折射前发散,会出现三种情况:
①还是会聚光束,能相交一点,但是会聚程度明显减弱;②变成平行光线,这是折射前射向凹透镜焦点的光线,是一种特殊情况;③变成发散光束,这种情况下凹透镜对光线的发散能力很强,故D错误。
故选B。
知识点四、透镜的三条特殊光线
1.凸透镜的三条特殊光线:
(1)通过凸透镜光心的光线传播方向不发生改变,如图甲;
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,如图乙;
(3)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过焦点,如图丙。
甲 乙 丙
2.凹透镜的三条特殊光线:
(1)通过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变,如图甲;
(2)射向凹透镜的光线,如果其延长线通过焦点,则该光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,如图乙;
(3)平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点,如图丙。
甲 乙 丙
典例8、(2024·四川内江·中考真题)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】
【解析】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:
典例9、(2024·陕西西安·模拟预测)如图所示,请画出通过凹透镜的两条折射光线。
【答案】
【解析】根据凹透镜的三条特殊光线,射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后,平行于主光轴;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变;如图所示:
达标检测
1.(23-24八年级上·广东汕尾·期末)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”,即用冰磨成一种冰镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.凹透镜 B.凸透镜 C.凹面镜 D.凸面镜
【答案】B
【解析】依题意得,冰镜对光线具有会聚作用,应为凸透镜,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(23-24八年级上·湖南怀化·期末)在生活中,我们有时会用某一透镜来观察细小的物体,那么下列图示中合适的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】我们用某一透镜来观察细小的物体,说明该透镜能够成放大的像,而凸透镜能成放大的像,凹透镜成正立缩小的虚像,所以该透镜是凸透镜,凸透镜中间厚边缘薄,凹透镜中间薄边缘厚,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(2024·湖南怀化·模拟预测)晋代张华的《博物志》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”“削冰令圆”就是将冰磨成一种冰镜,让太阳透过它就可点燃艾草取火。关于这种冰镜,下列说法正确的是( )
A.这种冰镜是凹透镜,对光有会聚作用 B.这种冰镜是凹透镜,对光有发散作用
C.这种冰镜是凸透镜,对光有会聚作用 D.这种冰镜是凸透镜,对光有发散作用
【答案】C
【解析】依题意得,冰镜对光线具有会聚作用,应为凸透镜,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(23-24八年级上·河北廊坊·期末)下列有关凸透镜和凹透镜的说法正确的是( )
A.凸透镜所成的像一定是放大的
B.任意一束平行光线经凸透镜后都可以会聚于焦点
C.凹透镜对光有发散作用
D.凹透镜没有焦点,凸透镜有焦点
【答案】C
【解析】A.凸透镜所成的像可以是放大的、缩小的、等大的,不一定是放大的,故A错误;
B.只有平行于主光轴的平行光线经凸透镜后会聚于焦点,不平行于主轴,不是会聚在焦点上,故B错误;
C.根据凹透镜对光的作用可知,凹透镜对光有发散作用,故C正确;
D.凹透镜有虚焦点,凸透镜有实焦点,故D错误。
故选C。
5.(23-24八年级上·山东淄博·期末)图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凹透镜是( )
A.a B.b、d C.c、d D.a、b、d
【答案】D
【解析】从四个光线通过透镜的情形,如图所示
可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸透镜,且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的,折射光线变得会聚了。
故选D。
6.(22-23九年级下·北京·开学考试)关于透镜,下列说法正确的是( )
A.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不变
B.物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用,置于焦点F以外时凸透镜起发散作用
C.若把凸透镜的上半部分用手遮住,则凸透镜对光不再具有会聚作用
D.一束会聚的光线经过凹透镜,折射后的光线一定变成发散的光线
【答案】A
【解析】A.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线传播方向不发生改变,故A正确;
B.凸透镜对光线有会聚作用,无论物体置于焦点F以内,还是置于焦点F以外时凸透镜对光线都起会聚作用,故B错误;
C.凸透镜每一部分对光线都有会聚作用,若把凸透镜的上半部分用手遮住,凸透镜下半部分对光线仍具有会聚作用,故C错误;
D.一束会聚的光线经过凹透镜,折射后的光线比原来变得发散一些,但仍是会聚的光线,故D错误。
故选A。
7.(23-24八年级下·湖北恩施·阶段练习)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
【解析】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。
8.(2024·吉林长春·三模)某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上.不料因太阳光经过矿泉水瓶照射,导致车内物品被点燃引发火灾.矿泉水瓶相当于 ,对光有 作用.因此,提醒大家在车内不要随意放置透明的有水的物品。
【答案】 凸透镜 会聚
【解析】[1][2]矿泉水瓶中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用。
9.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)如图所示是一种被称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析,其中的原理可能是:仙女图放在平凸透镜的 (选填“一倍焦距内”、“焦点”或“一倍焦距外”)处,空杯时不成像。倒上酒后,上方的液体可以看做是 透镜,在它和下方平凸透镜的共同作用下,对光的会聚能力比空杯时 (选填“变弱”或“变强”),于是就看到了一个 、放大的“七仙女”像。
【答案】 焦点 凹透镜 变弱 正立
【解析】[1]由凸透镜成像规律可知,当物体处于凸透镜一倍焦距时,不成像,所以仙女图放在平凸透镜的焦点上时,空杯时什么也看不见。
[2]倒上酒后,上方的液体两边厚中间薄,相当于凹透镜。
[3]凹透镜具有发散光线的作用,所以在它和下方平凸透镜的共同作用下,对光的会聚能力比空杯时变弱。
[4]凹透镜具有发散光线的作用,使凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大,此时图像在凸透镜一倍焦距以内,由凸透镜成像规律可知,成的是正立、放大的虚像。
10.(23-24八年级上·广西桂林·期末)如图所示,是球形玻璃太阳能发电装置。球形玻璃相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
【答案】 凸 会聚
【解析】[1][2]球形玻璃中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜;凸透镜对光线具有会聚作用。
11.(2024·福建莆田·二模)如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请分别画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】过光心的光线过凸透镜后传播方向不变;过焦点的光线过凸透镜后平行于主光轴,如图所示:
12.(2024·湖北襄阳·一模)如图所示,画出AB的入射光线。
【答案】
【解析】对准凹透镜另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,故作图如下:
13.(2024·江苏盐城·一模)在利用太阳光测量完凸透镜的焦距后,小华又将凸透镜正对着太阳,把火柴头放在凸透镜焦点处,一段时间后火柴会被点燃.他想探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同,和同学们讨论后,他们提出了以下3种猜想:
猜想1,凹透镜也能点燃火柴;
猜想2,点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距有关;
猜想3,点燃火柴的快慢与凸透镜的直径有关。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,判断猜想1是错误的,依据是 ;
(2)为验证猜想2,他们选用 的凸透镜进行多次实验,实验中记录到火柴被点燃的时间基本相等,这说明猜想2是 的;
(3)在(2)中用“火柴被点燃的时间”表示 ;
(4)在验证猜想2后,因器材不足,他们直接选用直径和焦距都不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想3,该实验 (能/不能)验证猜想3是否正确,理由是 。
【答案】(1)凹透镜对光线有发散作用,不能将太阳光汇聚到一点 (2) 直径相同,焦距不同 错误 (3)凸透镜对火柴的点燃效果 (4) 能 (2)中已验证凸透镜的焦距为无关变量,因此焦距对实验结果无影响
【解析】(1)凹透镜对光线起发散作用,不能将太阳光会聚到一点,不能点燃火柴,所以猜想1是错误的。
(2)[1][2]用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验,发现火柴被点燃的时间基本相等,这说明点燃火柴的快 慢与凸透镜的焦距大小无关,则猜想2是错误的。
(3)用“火柴被点燃的时间”表示凸透镜对火柴的点燃效果,这用到了转换法。
(4)[1][2]实验中,选用直径和焦距都不等的凸透镜,分别用它们点燃火柴,测出火柴被点燃所需要的时间,多次重复实验;因为点燃快慢与焦距大小无关,达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的,所以能够验证猜想3是否正确。
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