3.2 透镜-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级上册物理(苏科版2024)

40 二、 透　镜 ▶ “答案与解析”见P16 1. (2023·赤峰)将两支激光笔并排放置,它们 发出的光束经过透镜(未画出)的光路如图所 示,说明该透镜对光有 作用。 (第1题) 2. (2022·桂林)下列光学元件中,属于凸透镜 的是 ( ) A. B. C. D. 3. 一束光在空气中经凸透镜折射后,下列说法 中,正确的是 ( ) A. 一定是发散光束 B. 一定是会聚光束 C. 折射光束比原来的光束会聚一些 D. 不可能是平行光束 4. (2023·包头)物理课上,同学们用凸透镜观 察周围的物体,如图所示,透过凸透镜不能看 到的像是 ( ) (第4题) A. 正立放大的像 B. 正立缩小的像 C. 倒立放大的像 D. 倒立缩小的像 5. (2023·烟台)光通过透镜时会发生折射,请 将图中的入射光线或折射光线补画完整。 (第5题) (第6题) 6. 如图所示,完成图中的光路。 (第7题) 7. 如图所示为医用笔形手电筒 的小灯泡。它的玻璃泡前部 中央厚,边缘薄。请你解释 这样制作的物理原理: 。 8. 如图所示,在注有清水的试管内留有一个稍 大的空气泡,将试管水平置于白纸上方,并使 平行光竖直照射到试管上。观察试管下方的 白纸,发现白纸上与空气泡对应的位置上,有 一椭圆黑影,而其他部分是一条与试管平行 的亮线,这说明试管充满水的部分相当于 透镜,对光有 作用,将该试 管平放在报纸上,透过气泡部分观察到的字 是 (放大/缩小)的像。 (第8题) (第9题) 答案讲解 9. 如图所示,将一个凸透镜正对太阳, 其下方20cm处的白纸上呈现出一 个较小的光斑,这个现象说明:凸透 镜对光有 作用;在将该凸透镜向纸 面移近一小段距离的过程中,光斑一直变小, 由此可以判断该凸透镜的焦距一定 (大于/等于/小于)20cm。 10. 小明取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和 爷爷的老花镜放在一起,且外形完全一样, 如图所示。小明要想找出自己的眼镜,下列 做法中,正确的是 ( ) (第10题) A. 手摸镜片时,中间厚、边缘薄的是近视镜 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)八年级上 知 识 讲 解 41 B. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后 能呈现一个明亮小光斑的是近视镜 C. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后 只能呈现一个大光斑的是近视镜 D. 拿着镜片看字,把字放大的是近视镜 答案讲解 11. ★光线经过甲、乙两透镜后的折射 光线如图所示,则关于两透镜的类 型,下列说法中正确的是 ( ) (第11题) A. 甲是凸透镜,乙是凹透镜 B. 甲是凹透镜,乙是凸透镜 C. 甲、乙都是凸透镜 D. 甲、乙都是凹透镜 (第12题) 12. 要使光经过某一个光学元 件后发生如图所示的偏折, 可供选用的元件有① 平面 镜;② 凸透镜;③ 凹透镜。能达成该目的的 光学元件有 ( ) A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③ 13. (2022·广州)如图所示,凸透镜的焦点为 F,光心为O。根据要求,完成光路图。 (1) 在图中画出S 点发出的光沿a经过透 镜光心后的光线。 (2) S 点发出的另一束光经过透镜后与主 光轴平行。 (第13题) 14. 如图所示,让一束白光先后通过三棱镜和凸 透镜。若在凸透镜后的B 处放置白色光屏, 则从光屏上观察到的光点颜色是 ; 若将光屏先后放在A、C 两处,则观察到的 现象的不同之处是 。 (第14题) 15. 小明在学习了凸透镜的知识后,想探究凸透 镜的焦距大小与什么因素有关,于是他让平 行光通过如图甲所示的四个透镜,其中A、 B 和C、D 是两组形状相同的凸透镜,它们 分别用玻璃、塑料和水晶制成。 (第15题) (1) 与主光轴平行的光经过A、C 两凸透镜 后会聚于焦点处,如图乙所示,比较两次实 验的现象,可以得到的结论是当凸透镜的材 料相同时,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距 越 (大/小)。 (2) 若要探究凸透镜的焦距大小与材料的 关系,应选择 或 两个透 镜,这里主要用到的物理研究方法是 。 (3) 联想到光的色散现象,如果分别用红光 和紫光测同一个凸透镜的焦距,用 (红/紫)光测出的凸透镜焦距更大。 (4) 小明用B 透镜测焦距时发现边缘有一 小块已经缺损,这会使测得的焦距 (变大/不变/变小)。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第三章　光的折射　透镜 面时,一部分光线发生了反射,另一部 分发生了折射而进入水中,所以这些 “倒影”看起来“暗”一些;光照射到粗 糙不平的物体表面时会发生漫反射, 从不同角度都能看到物体。 6. 向上 偏离 密 [解析]将一把 刻度尺的刻度面朝上斜插进水中,从 水中的尺子上反射出的光线由水中斜 射入空气时,在水面上发生折射,折射 光线偏离法线方向,折射角大于入射 角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折 射光线的方向看去,刻度尺水中部分 向上偏折,就会觉得尺子变短了,所以 水中部分刻度看起来比水面上刻度要 密集一些。 7. 水 下方 [解析]荷花反射的光 线由空气进入水中时,在水面上发生 折射,折射角小于入射角,折射光线进 入鱼的眼睛,鱼向逆着折射光线的方 向看去,就会觉得荷花变高了。鱼要 准确地咬到荷花,应该跃向看到的荷 花所在的下方位置。 8. 虚 折射 [解析]星光绝大部分 是宇宙中的恒星发射出来的光,恒星 的发光是持续不断的,星光传播到地 球表面前,除了要通过浩瀚的宇宙真 空区域,还要穿过包围着地球的大气 层,星光从真空进入大气层时,要产生 反射和折射,人们在地面所看到的星 光是经过大气层折射后的那部分光, 是位置变高了的虚像。 9. A [解析]地上人的影子是由于光 的直线传播形成的,故A符合题意; 镜中猫的像属于平面镜成像,是由于 光的反射形成的,故B不符合题意; 水中大桥的倒影属于平面镜成像,是 由于光的反射形成的,故C不符合题 意;水面“折断”的铅笔是由于光的折 射形成的虚像,故D不符合题意。 10. A [解析]游客能看到北极熊的 身体是因为北极熊身体“发出”的光从 透明水族箱内的水中折射进空气,再 进入游客的眼睛。光从水中斜射入空 气中时,折射角大于入射角,折射光线 偏离法线。A符合题意。 11. A [解析]根据光的折射规律,光 通过三棱镜后,光线向底边偏折了,人 眼看到折射光线,认为光是沿直线传 播而来的,因此感觉从A 点处发出, 所以所看到的物体P 的像大致在A 点处。光路图如图所示,A符合题意。 (第11题) 12. C [解析]由于地球大气层密度 分布不均匀,越靠近地面附近空气密 度越大,早晨,当人们看到第一缕阳光 时,实际上太阳还在地平线以下;傍 晚,当人们看到最后一缕阳光时,实际 上太阳早已落到地平线以下。所以如 果没有这层大气,由于光沿直线传播, 日出会延迟,日落会提前,故C正确。 13. 如图所示 (第13题) [解析]人眼挨着玻璃窗观察车外,光 是从空气射入玻璃最终进入人眼的, 图中玻璃窗上表面左、右两侧与车厢 的交接处即为光的入射点位置。作图 时先画出由两个入射点射向人眼的两 条折射光线;再过入射点用虚线画出 法线,根据光从空气斜射入玻璃窗时 折射角小于入射角画出两条入射光 线,两条入射光线之间的区域就是人 眼看到车外的范围,注意正确标出表 示光的传播方向的箭头。 14. (1) 浅 (2) = [解析](2) 刚 看到C点和刚看到B 点时,水面的高 度不同,刚看到B 点时,水面较低,但 折射光线的位置是不变的,即折射角 的大小不变,据光的折射特点可知,入 射角也相等,即αB=αC。 15. B [解析]在没有装水的情况下, 根据光是沿直线传播的,在标杆的后 方会形成影子;但是对于装水的情况 来说,从标杆的顶端射过的光到达水 面处会发生折射,由于光在水中的折 射角小于入射角,即折射光比原来的 光(沿直线传播的情况)更靠近标杆, 故此时影子的长度会变小。 16. (1) 近了些 玻璃 空气 没有 变化 (2) 如图所示 (第16题) [解析](1) 报纸上的字反射的光线从 玻璃进入空气时发生折射,人逆着折 射光线看到的是字的虚像,像的位置 比实际位置高,且字的大小没有变化, 所以看到的字到人眼的距离变得近了 些。(2) 光从玻璃斜射入空气时,在 界面发生折射,折射角大于入射角,折 射光线偏离法线,人眼逆着光线看,看 到的像A'的位置比A 的位置高。 二、 透　镜 1. 发散 2. C 3. C 4. B 5. 如图所示 (第5题) 6. 如图所示 (第6题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 61 7. 玻璃泡前部中央厚、边缘薄,构成 一个凸透镜,灯丝射向它的发散光束 经它会聚后能集中地向前传播,光的 射程变远 8. 凸 会聚 缩小 [解析]试管内 充满水的地方,中间比边缘厚,是水凸 透镜,凸透镜对光有会聚的作用,会聚 成一条亮线。由于气泡的存在,气泡 下方的水形成中间薄、边缘厚的凹透 镜,凹透镜对光有发散的作用,将该试 管平放在报纸上,透过气泡部分观察 到的字是缩小的像。 9. 会聚 小于 [解析]将一个凸透 镜正对太阳,其下方的白纸上呈现出 一个较小的光斑,说明凸透镜对光有 会聚作用。如图所示,F 点为焦点,白 纸最初距凸透镜20cm。若将该凸透 镜向纸面移近一小段距离,相当于白 纸向透镜移动一小段距离,已知光斑 一直变小,结合该图可知,该凸透镜的 焦距一定小于20cm。 (第9题) 10. C [解析]近视镜是凹透镜,老花 镜是凸透镜。用手摸时,中间厚、边缘 薄的是老花镜,A错;让镜片正对太阳 光,太阳光通过镜片后能呈现一个明 亮小光斑,即能会聚光的是老花镜,B 错;只能呈现一个大光斑,即能发散光 的是近视镜,C对;拿着镜片看字,把 字放大的是老花镜,D错。 11. A [解析]光线经过甲透镜后折 射光线比入射光线会聚了一些,即甲 透镜对光起了会聚作用,故甲为凸透 镜;光线经过乙透镜之后,折射光线推 迟了会聚,即乙透镜对光起了发散作 用,故乙为凹透镜。 透镜对光的作用 凸透镜对光有会聚作用,是指 经凸透镜折射后的光线相对于入 射光线更“靠近”主光轴了,不能将 会聚作用理解为折射光线是会聚 的,如果射向凸透镜的光线是发散 的,经凸透镜折射后,可能仍然是 发散的,只是发散的程度减弱了, 如题中甲所示。同理,凹透镜对光 的发散作用也是指相对于入射光 线来说折射光线更“远离”主光轴 了,如果射向凹透镜的光线是会聚 的,经凹透镜折射后,可能仍然是 会聚的,只是会聚延迟了,如题中 乙所示。 12. D [解析]这三个光学元件都可 以达到目的,如图所示。 (第12题) 13. 如图所示 (第13题) [解析](1) 过光心的光线,经透镜后 传播方向不改变。(2) S 点发出的一 条光线经过透镜后与主光轴平行,故 它的入射光线或其反向延长线一定过 焦点。 14. 白色 光屏上彩色光带的顺序相 反 [解析]一束白光先经三棱镜分解 (色散),随后又经凸透镜会聚在B 点,从而重新混合成白光,因此白光经 三棱镜分解(色散)形成彩色光带,经 凸透镜到达A 处时仍然为彩色光带, 到达B 处时聚为一点,然后又分开, 到达C 处时也是彩色光带,不过彩色 光带上的顺序相反了。 15. (1) 小 (2) A、B C、D 控制 变量法 (3) 红 (4) 不变 [解析](1) 由图乙可知,凸透镜的材 料相同时,凸透镜表面越凸,凸透镜的 焦距越小。(2) 如果要探究凸透镜的 焦距大小与材料的关系,应选择表面 凸起程度相同而材料不同的两个凸透 镜,即A、B 或C、D,这里主要用到的 物理研究方法是控制变量法。(3) 由 光的色散实验可知,红光的偏折程度 小,紫光的偏折程度大,当红光和紫光 分别平行于主光轴射向同一个凸透镜 时,红光的偏折程度小,会聚点即红光 的焦点距离透镜远,而紫光的焦点离 透镜近,所以用红光测出的焦距大。 (4) 小明用B 透镜测焦距时发现边缘 有一小块已经缺损,但这不会影响光 线通过透镜其他部位会聚的位置,所 以测得的焦距不变。 专题特训（四）　光学 综合作图 1. 如图所示 (第1题) [解析](1) 根据平面镜成像时,像与 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 71