4.1 凸透镜与凹透镜 ——2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第一节 透镜及其成像规律 基础知识 模块1：透镜的基本概念 凸透镜 凹透镜 图示 特点 镜片中间厚，边缘薄，对光线有汇聚作用，越厚的透镜汇聚能力越强。 镜片中间薄，边缘厚，对光线有发散作用，越薄的透镜发散能力越强。 基本概念 主光轴 透过两个球面球心的直线，叫做透镜的主光轴 光心 透镜的中线称为光心（O） 焦点 光线的汇聚点（F） 发散光线方向延长线的交点（F） 焦距 光心到焦点的距离（f） 物距 物体到透镜的距离 像距 像到透镜的距离 · 确定凸透镜焦距的办法 用一束平行光照射凸透镜，来回移动光屏，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，光斑到光心的距离是该凸透镜的焦距为10.0cm。 模块2：透镜对光线的作用 入射光线 透镜 平行于主光轴 过焦点 过光线 凸透镜 凹透镜 题型通关 【题型1】透镜的分类与基本概念 1．如图所示，光通过虚线框中的一个透镜，传播方向发生了改变。请在方框中画出适当的透镜。 2．如图所示的六个透镜中，属于凸透镜的是________；属于凹透镜的是________。 A． B． C． D． E． F． 3．下列关于凸透镜的说法中正确的是 A．所有的凸透镜都只有右侧一个焦点 B．一个凸透镜的焦距是随时变化的 C．过光心的直线都叫主光轴 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强 4．一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．O点为该凸透镜的焦点 B．任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点 C．OF的距离越短，说明透镜的折光能力越强 D．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住该凸透镜对光不具有会聚作用 5．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，通过凸透镜的折射光线平行于主光轴 6．关于透镜的下列说法正确的是（  ） A．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点上 B．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点 C．凸透镜只对平行光有会聚作用 D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点 7．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，某同学利用了如图所示的操作测出了透镜的焦距。关于该凸透镜焦距的大小，下列说法正确的是（　　） A．30.0 cm B．40.0 cm C．10.0 cm D．70.0 cm 8．如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光有  作用，该凸透镜的焦距是  。 【题型2】透镜对光的作用 9．下列关于透镜的说法中，正确的是（　　） A．凹透镜对光有发散作用 B．凸透镜只对平行光有会聚作用 C．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 D．凸透镜的焦距越大，透镜对光的会聚作用越强 10．光线经过甲、乙两透镜（未画出）后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是（ ） A．通过乙透镜的光线会聚于一点，说明乙透镜是凸透镜 B．通过甲透镜的光线是发散的，说明甲透镜是凹透镜 C．通过甲透镜的光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜 D．通过乙透镜的光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜 11．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，下列说法错误的是（　　） 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”指冰透镜的焦点 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 12．烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有 （选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。 【题型3】透镜的光路图作图 13．请画出经过凸透镜焦点F和平行主光轴的入射光线对应的折射光线。 14．如图所示，请根据两条入射光线分别画出经过凹透镜折射后的光线。 15．如图所示，将光路图补充完整。（O为光心，F为焦点）    16．完成图中的光路图。 参考答案 1．【答案】 【详解】左图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即该透镜对光有发散作用，所以是凹透镜； 右图中入射光线是平行的，而折射光线靠近主光轴，即该透镜对光有会聚作用，所以是凸透镜。 2．【答案】ABD；CEF　 【详解】根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，ABD都是中间厚、边缘薄的透镜，属于凸透镜；CEF都是中间薄、边缘厚的透镜，属于凹透镜。　 3．【答案】D 【详解】 A、所有的凸透镜的左右两侧都有两个焦点，故A错误； B、同一个凸透镜的焦距是不变的，故B错误； C、透镜所在两个球面球心的连线叫做主光轴，故C错误； D、对于凸透镜，其焦距越短，会聚能力就越强，焦距越长，会聚能力越弱，故D正确； 故选D． 4．【答案】C 【详解】 A．O点是凸透镜的中心，叫光心，不是焦点，故A错误； B．只有与凸透镜主光轴平行的光束经凸透镜折射后才会会聚于焦点，故B错误； C．凸透镜的焦点F到光心O的距离叫焦距，凸透镜的折光能力越强，焦点到光心的距离也就是焦距OF越短，故C正确； D．把图中凸透镜的上半部分用手遮住，并不改变凸透镜的形状，不影响凸透镜的会聚光线的性质，只是穿过凸透镜的光线变少，故D错误。 故选C。 5．【答案】B 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点，这个点叫焦点，凸透镜左右两侧各有一个焦点，故A、C正确；凸透镜光心到焦点的距离称为焦距，故B错误；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，通过凸透镜的折射光线平行于主光轴，故D正确。故选B。 6．【答案】B 【详解】A．凸透镜对光有会聚作用，但经过凸透镜的光线不一定是会聚光，也不一定会聚于焦点，只有平行于凸透镜主光轴的光线才会聚在焦点，故A错误； B．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜的焦点是实际光线的会聚点，是实焦点，凹透镜的焦点是光线反向延长线的会聚点，是虚焦点，故B正确； C．凸透镜对所有光束都具有会聚作用，故C错误； D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后，折射光线一定不过焦点，它的反向延长线一定过焦点，故D错误。 故选B。 7．【答案】C 【解析】由题图可知，该透镜焦距为40.0 cm－30.0 cm＝10.0 cm，故C正确。 8．【答案】会聚； 11.0 【解析】由图可知，凸透镜对光有会聚作用；一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点，焦点到光心的距离是焦距，根据图示中凸透镜和光屏在光具座刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距。 9．【答案】A 【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A正确； B．凸透镜对光有会聚作用，不单指对平行光，对所有的光线都有会聚作用，故B错误； C．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C错误； D．凸透镜的焦距越大，透镜对光的会聚作用越弱，焦距越小，对光的会聚能力越强，故D错误。 故选A。 10．【答案】C 【解析】光线经过甲透镜后，折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，故甲透镜为凸透镜；光线经过乙透镜后，折射光线比入射光线更远离主光轴，因此乙透镜为凹透镜。故选C。 11．【答案】A 【详解】A．古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜，故A错误，符合题意； 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，不符合题意； 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正确，不符合题意； 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正确，不符合题意。 12．【答案】凸透镜；会聚 【详解】小水珠边缘薄，中间厚，所以相当于凸透镜。 凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，而小水珠相当于凸透镜，故对光线有会聚作用。 13．【详解】平行主光轴的光线经过凸透镜时，会发生偏折，折射光线必然过焦点，故连接折射点和右侧焦点即可以画出折射光线，从焦点出发的光线，经凸透镜折射后，折射光线必然平行于主光轴，故如图所示： 14．【详解】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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，据此画出两条入射光线的折射光线，如图所示： 15．【详解】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。如图所示：    16．【详解】对于凸透镜，过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后光线会经过焦点，如图所示： 8 学科网（北京）股份有限公司 $$