第10讲 透镜-【暑假自学课】2025年新八年级物理暑假提升精品讲义（苏科版2024）

第10讲 透 镜 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材难点疑点讲析、全方位预习 练习题 讲典例：典型例题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 透镜分类 问题： 透镜与平面镜的不同？ 提示： 平面镜可以是透明体制成的，如玻璃，也可以是不透明体，如抛光的金属面。透镜必须是透明物质制成的，如玻璃；平面镜对光的作用是遵循光的反射定律，透镜对光的作用是遵循光的折射特点；平面镜只需一个表面是平整光滑的，透镜两个表面至少一个球面。 （1）凸透镜 凸透镜中央厚、边缘薄 实例：生活中使用的放大镜 （2）凹透镜 凹透镜中央薄、边缘厚 实例：近视眼佩戴的近视眼镜的镜片 知识点2 透镜的主光轴与光心 问题： 透镜的主光轴有什么作用？ 提示： 透镜的主光轴的作用有：1.确定光线方向，如平行于主光轴；2.焦距测量的依据，如凸透镜焦距时焦点到透镜光心的距离，而焦点必须在主光轴上；3.解释透镜的基本作用，如凸透镜对光线的会聚作用是以主光轴为参照的；4.保证成像对称性，如凸透镜成像时像与物位置关系。 1.透镜的光心： 光心：透镜的中心 特点：通过光心的光心，传播方向不变 2.透镜的主光轴： 主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线 作图：用点划线来表示主光轴 知识点3 透镜对光线的作用 问题： 透镜是利用光的折射特点，光通过透镜后光的传播方向有一定规律吗？ 提示： 除了经过透镜光心的光线，其它光线通过透镜后，传播方向均发生改变，只是凸透镜和凹透镜对光线的作用不同。光通过凸透镜后的出射光线相对于入射光线是偏向主光轴，而光通过凹透镜后的出射光线相对于入射光线是偏离主光轴的。 1.凸透镜的会聚作用： 会聚作用：一束光通过凸透镜后，出射光线相对于相对于入射光线是偏向主光轴 凸透镜对光线的作用：一束平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚于一点，这说明了凸透镜对光有会聚作用。凸透镜不仅是对平行于主光轴的光有会聚作用，对任意射到凸透镜上的光均有会聚作用。 说明： 会聚光线不等同会聚作用，如图甲所示。出射光线是会聚的，但出射光线与入射光线相比，出射光线偏离主光轴，所以图甲中的透镜对光线有发散作用。同样发散光线不等同发散作用，如图乙所示。出射光线是发散的，但出射光线与入射光线相比，出射光线偏向主光轴，所以图乙中的透镜对光线有会聚作用。 图甲 图乙 2.凹透镜的发散作用： 发散作用：一束光通过凹透镜后，出射光线相对于相对于入射光线是偏离主光轴 凹透镜对光线的作用：一束平行于主光轴的光通过凹透镜后变成发散光线，出射光线相对于入射光线偏离了主光轴，这说明了凹透镜对光有发散作用。凹透镜不仅是对平行于主光轴的光有发散作用，对任意射到凹透镜上的光均有发散作用。 知识点4 透镜的焦点和焦距 1.凸透镜的焦点和焦距： 凸透镜的焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点。 凸透镜的焦距：焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等。 2.凹透镜的焦点和焦距： 凹透镜的焦点：凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点。 凹透镜的焦距：虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等。 3.透镜焦距与透镜的凹凸程度的关系： （1）透镜焦距与对光线作用的关系。 透镜焦距越长，说明透镜对光的作用能力越弱，反之透镜焦距越短，说明透镜对光的作用能力越强。如焦距短的凸透镜比焦距长的凸透镜对光的会聚能力强；焦距短的凹透镜比焦距长的凹透镜对光的发散能力强。 （2）透镜焦距与透镜凹凸程度的关系。 透镜的凹凸程度越大，说明透镜对光的作用能力越强，其焦距越短，反之透镜的凹凸程度越小，说明透镜对光的作用能力越弱，其焦距越长。 A B C D 如图所示，图中凸透镜A比凸透镜B凸出程度小，所以凸透镜A的焦距比凸透镜B的焦距长；图中凹透镜C比凹透镜D凹入程度小，所以凹透镜C比凹透镜D的焦距长。 4.粗测凸透镜的焦距： 如图所示，让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。 知识点5：透镜的辨别 问题： 凸透镜与凹透镜有许多的不同点，如何辨别透镜的类别？ 提示： 可以根据透镜的构造、对光的作用和远近不同物体的成像来辨别透镜。 1．根据条件的构造： 用手指轻捏透镜的中央，再向边缘滑动，比较其厚度的变化,辨别透镜。 中央厚边缘薄的是凸透镜，中央薄边缘厚的是凹透镜 注意： 精密的光学器件中的透镜不可手摸 2．近处物体所成的像： 将透镜靠近课本，比较通过透镜观察到的现象。 观察到正立放大的像的是凸透镜，观察到正立缩小的像的是凹透镜 3．远处物体所成的像： 手持透镜伸直手臂，通过透镜观察远处物体，比较观察到的现象。 观察到倒立的是凸透镜，观察到正立的像的是凹透镜 4．对光线的作用： 用手电筒正对着透镜照射，比较光通过透镜后的现象。 对光有会聚作用的是凸透镜，对光有发散作用的是凹透镜 知识点6：通过透镜的三条特殊光线 问题： 不同的透镜对光有不同的作用，通过透镜的光中有哪些特殊光线？ 提示： 通过透镜的特殊光线有：一是过光心的光线；二是过焦点的光线，三是平行于主光轴的光线。 1.过光心的光线： 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 2．过焦点的光线： 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 3．平行于主光轴的光线： 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜同侧虚焦点 注意：通过透镜的光路是可逆的。 典型例题1 例1．如图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是（　　） A．①③⑤ B．②④⑤ C．③⑤⑥ D．④⑤⑥ 凸透镜的形状特点是：中间厚、边缘薄，故①②④都是凸透镜； 凹透镜的形状特点是中间薄、边缘厚，故③⑤⑥是凹透镜，故C符合题意。 【答案】 C 典型例题2 例2．关于照片中眼镜的镜片，下列说法正确的是（　　） A．左右两侧的镜片均为凹透镜 B．左右两侧的镜片均为凸透镜 C．左侧为凹透镜，右侧为凸透镜 D．左侧为凸透镜，右侧为凹透镜 根据图示可知，此时透镜靠近物体，所成的像为正立、缩小的像，所以左右两侧的镜片均为凹透镜。 【答案】 A 典型例题3 例3．小王同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，他让凸透镜正对阳光，但在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L；纸片稍微远离凸透镜光斑变大。则凸透镜的实际焦距（　　） A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L，也可能大于L 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BCD错误，故A正确。 【答案】A 典型例题4 例4．如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点，则甲是 　 　 透镜；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点，则乙是 　 　 透镜。 一束光会聚于主光轴上的点b，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点，则该透镜起到发散作用，故甲是凹透镜；在虚线区域内放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点，则该透镜起到会聚作用，故乙是凸透镜。 【答案】凹；凸 典型例题5 例5．作图题：在图中完成光路图。 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，如图所示 【答案】 典型例题6 例6．根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变，如图所示： 【答案】 / 考点一 透镜的辨别 1．如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有（　　） A．①和② B．①和③ C．②和③ D．①②③ 2．如图所示是光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中所用透镜是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示是小明用两副眼镜所做的实验情况，其中图甲眼镜是用 　 　 透镜制成的，图乙眼镜是用 　 　 透镜制成的。 考点二 透镜对光的作用 4．如图所示装有水的圆柱形试管内留有一稍大空气泡，将试管水平放在白纸上方，让太阳光竖直照射到试管上，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线，下列分析错误的是（　　） A．该现象是因为光的折射 B．试管中充满水的部分相当于凸透镜 C．白纸上椭圆部分比周围亮 D．把白纸从贴近试管位置向下移动到较远处过程中，亮线先变细后变粗 5．2022年4月8日，四川省达州市，一车主将车停在露天停车场时，车内冒起了浓烟。经了解，车辆起火的原因是车内放了一个装水的矿泉水瓶。如图所示，当矿泉水瓶装上水时，瓶里的水呈现圆柱状，相当于 　 　 镜，对光具有 　 　 作用，所以，当阳光照射到装水的矿泉水瓶上时，容易引起火灾。 6．在一个不透明的木板上，钻一个小孔，用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围，如图所示，为了能获得最大观察范围，在小孔中最好嵌入 　 　 （选填“玻璃砖”、“凸透镜”或“凹透镜”）。因为其对光有 　 　 作用。 考点三 凸透镜的焦点与焦距 7．小明想制作一个平行光源，他应该把正在发光的灯泡放在（　　） A．凸透镜的焦点上 B．凹透镜的焦点上 C．凸透镜的一倍焦距以内 D．凸透镜的一倍焦距以外 8．透镜有两类，中间比边缘厚的叫 　 　 ；中间比边缘薄的叫 　 　 。透镜的中心叫光心，凡是经过这一点的光线的方向 　 　 。通过光心O和球面球心C的直线叫透镜的主光轴。凸透镜对光线有 　 　 作用；平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，称为 　 　 点，用字母 　 　 表示。凹透镜对光线有 　 　 作用，平行光经过凹透镜折射后将成为发散光线，将发散光线反向延长后相交于一点，这一点叫凹透镜的虚焦点。 9．如图，小明在测量凸透镜焦距的实验中，下列三种操作方法，最合理的是 　 　 （选填序号）。实际操作中，由于不能确定会聚的光点是不是最小的，于是小明选择了两个等大的光斑，并测量出这两个光斑到光心的距离分别是12cm、8cm，则该凸透镜的焦距是 　 　 cm。 10．如图所示，将凸透镜正对着太阳光，前后移动卡片纸，得到一个最小、最亮的光斑，测得光斑到凸透镜光心的距离是10cm，光斑所在的位置就是凸透镜的 　焦点　 的位置，凸透镜的焦距是 　10　 cm。 考点四 透镜的三条特殊光线 11．如图，请在图中将凹透镜的入射光线和折射光线补画完整。 12．根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 13．如图，两条光线射向凹透镜，请画其经过凹透镜的折射光线。 知识导图记忆 知识目标复核 1.会用不同方法辨别凸透镜和凹透镜； 2.能表述凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用； 3.能识别透镜的光心、焦点和焦距； 4.会利用平行光测凸透镜的焦距。 5.通过实验和观察，会完成透镜光路图。 一．选择题 1．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃a、b、c、d、e中，属于凹透镜的是（　　） A．a B．b C．c D．d 2．2024年10月24日，北京朝阳区一居民家中阳台起火，造成火灾的“罪魁祸首”竟然是摆放在阳台窗台上的一个“水晶球”。在这起事件中，“水晶球”相当于以下哪种光学元件（　　） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 3．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，下列说法正确的是（　　） 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 4．取一段铁丝，绕制一个内径约为5mm左右的圆环，如图所示。将圆环在清水中浸一下，圆环上布满水膜，辨别水膜相当于“凸透镜”还是“凹透镜”的最可靠方法是（　　） A．用手摸 B．透过水膜看物体 C．用强光照射 D．用刻度尺测量 5．如图所示，A是一块遮光板，板上开有一圆孔B，C是一个与遮光板平面平行的、相隔一定距离的光屏。若从外径与圆孔B相同的平板透明玻璃、凹透镜、凸透镜这三个光学器件中选取一个嵌入圆孔B中，发现在C处的光屏上呈现一个比圆孔大的圆形光斑，则嵌入圆孔B的那个光学器件是（　　） A．只能是凸透镜 B．只能是凹透镜 C．凹透镜或凸透镜 D．三个光学器件都可以 6．某放大镜由A、B两个凸透镜组成，如图甲所示。A的直径为D，B的直径为d，将它正对太阳光，把一张白纸放在它的下方，在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是（　　） A．两个透镜的焦距可能相等 B．透镜A的焦距一定大于透镜B C．放大镜远离白纸时，两个光斑一定同时变大 D．用该放大镜观察同一物体，透镜B所成的像一定比A小 二．填空题 7．如图所示的四块玻璃制成的透镜中，　 　 属于凸透镜，　 　 属于凹透镜。对透过的光线有会聚作用的透镜是。　 　 （全填字母） 8．如图所示，表示小聪同学用激光分别射向甲透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是　 　 透镜，乙透镜可以用来矫正　 　 眼（选填“近视”或“远视”）。 9．如图所示，小晋将某同学的眼镜放在海报前，通过眼镜中海报所成的像，小晋判断该同学所配戴的眼镜为凸透镜。小晋的判断是 　 　 （选填“正确”或“错误”）的，支持你观点的依据是 　 　 。 10．小明为判别直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的是 　 　 （凸/凹）透镜，形成乙光斑的 　 　 （一定/可能/一定不）是凹透镜。 11．如图甲是晋代《博物志》“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火”示意图。“削冰令圆”是把冰块削成 　 　 透镜，对光有 　 　 作用。图乙是我国古代名为“阳燧”的凹面镜，可用于点火，对光有 　 　 作用（后两空均选填“发散”或“会聚”）。 12．如图所示，盒子中N处有水平向右的平行光，P为盒右侧面上的一个圆孔，M是竖直光屏。小明在厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个恰好嵌入圆孔P，发现在左右移动光屏M的过程中，始终在光屏上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑。则嵌入圆孔P的那个光学器件是 　 　 ，该光学器件对光有 　 　 作用。 13．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　 　 。 三．作图题 14．如图所示，完成透镜光路。 15．如图，画出两条光线经过凸透镜后的光路图。 四．实验探究题 16．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 （1）小明的操作方案如图所示，他的方案 　 　 （选填“合理”或“不合理”），原因是 　 　 。 （2）小明采用正确的操作方案，适当调整位置后，在白纸上出现一个最小、最亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为 　 　 cm。 （3）若在测量的过程中，白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑，这时光斑到凸透镜中心的距离为L，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距 　 　 （选填“大于”或“小于”）L。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10讲 透 镜 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材难点疑点讲析、全方位预习 练习题 讲典例：典型例题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 透镜分类 问题： 透镜与平面镜的不同？ 提示： 平面镜可以是透明体制成的，如玻璃，也可以是不透明体，如抛光的金属面。透镜必须是透明物质制成的，如玻璃；平面镜对光的作用是遵循光的反射定律，透镜对光的作用是遵循光的折射特点；平面镜只需一个表面是平整光滑的，透镜两个表面至少一个球面。 （1）凸透镜 凸透镜中央厚、边缘薄 实例：生活中使用的放大镜 （2）凹透镜 凹透镜中央薄、边缘厚 实例：近视眼佩戴的近视眼镜的镜片 知识点2 透镜的主光轴与光心 问题： 透镜的主光轴有什么作用？ 提示： 透镜的主光轴的作用有：1.确定光线方向，如平行于主光轴；2.焦距测量的依据，如凸透镜焦距时焦点到透镜光心的距离，而焦点必须在主光轴上；3.解释透镜的基本作用，如凸透镜对光线的会聚作用是以主光轴为参照的；4.保证成像对称性，如凸透镜成像时像与物位置关系。 1.透镜的光心： 光心：透镜的中心 特点：通过光心的光心，传播方向不变 2.透镜的主光轴： 主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线 作图：用点划线来表示主光轴 知识点3 透镜对光线的作用 问题： 透镜是利用光的折射特点，光通过透镜后光的传播方向有一定规律吗？ 提示： 除了经过透镜光心的光线，其它光线通过透镜后，传播方向均发生改变，只是凸透镜和凹透镜对光线的作用不同。光通过凸透镜后的出射光线相对于入射光线是偏向主光轴，而光通过凹透镜后的出射光线相对于入射光线是偏离主光轴的。 1.凸透镜的会聚作用： 会聚作用：一束光通过凸透镜后，出射光线相对于相对于入射光线是偏向主光轴 凸透镜对光线的作用：一束平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚于一点，这说明了凸透镜对光有会聚作用。凸透镜不仅是对平行于主光轴的光有会聚作用，对任意射到凸透镜上的光均有会聚作用。 说明： 会聚光线不等同会聚作用，如图甲所示。出射光线是会聚的，但出射光线与入射光线相比，出射光线偏离主光轴，所以图甲中的透镜对光线有发散作用。同样发散光线不等同发散作用，如图乙所示。出射光线是发散的，但出射光线与入射光线相比，出射光线偏向主光轴，所以图乙中的透镜对光线有会聚作用。 图甲 图乙 2.凹透镜的发散作用： 发散作用：一束光通过凹透镜后，出射光线相对于相对于入射光线是偏离主光轴 凹透镜对光线的作用：一束平行于主光轴的光通过凹透镜后变成发散光线，出射光线相对于入射光线偏离了主光轴，这说明了凹透镜对光有发散作用。凹透镜不仅是对平行于主光轴的光有发散作用，对任意射到凹透镜上的光均有发散作用。 知识点4 透镜的焦点和焦距 1.凸透镜的焦点和焦距： 凸透镜的焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点。 凸透镜的焦距：焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等。 2.凹透镜的焦点和焦距： 凹透镜的焦点：凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点。 凹透镜的焦距：虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等。 3.透镜焦距与透镜的凹凸程度的关系： （1）透镜焦距与对光线作用的关系。 透镜焦距越长，说明透镜对光的作用能力越弱，反之透镜焦距越短，说明透镜对光的作用能力越强。如焦距短的凸透镜比焦距长的凸透镜对光的会聚能力强；焦距短的凹透镜比焦距长的凹透镜对光的发散能力强。 （2）透镜焦距与透镜凹凸程度的关系。 透镜的凹凸程度越大，说明透镜对光的作用能力越强，其焦距越短，反之透镜的凹凸程度越小，说明透镜对光的作用能力越弱，其焦距越长。 A B C D 如图所示，图中凸透镜A比凸透镜B凸出程度小，所以凸透镜A的焦距比凸透镜B的焦距长；图中凹透镜C比凹透镜D凹入程度小，所以凹透镜C比凹透镜D的焦距长。 4.粗测凸透镜的焦距： 如图所示，让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。 知识点5：透镜的辨别 问题： 凸透镜与凹透镜有许多的不同点，如何辨别透镜的类别？ 提示： 可以根据透镜的构造、对光的作用和远近不同物体的成像来辨别透镜。 1．根据条件的构造： 用手指轻捏透镜的中央，再向边缘滑动，比较其厚度的变化,辨别透镜。 中央厚边缘薄的是凸透镜，中央薄边缘厚的是凹透镜 注意： 精密的光学器件中的透镜不可手摸 2．近处物体所成的像： 将透镜靠近课本，比较通过透镜观察到的现象。 观察到正立放大的像的是凸透镜，观察到正立缩小的像的是凹透镜 3．远处物体所成的像： 手持透镜伸直手臂，通过透镜观察远处物体，比较观察到的现象。 观察到倒立的是凸透镜，观察到正立的像的是凹透镜 4．对光线的作用： 用手电筒正对着透镜照射，比较光通过透镜后的现象。 对光有会聚作用的是凸透镜，对光有发散作用的是凹透镜 知识点6：通过透镜的三条特殊光线 问题： 不同的透镜对光有不同的作用，通过透镜的光中有哪些特殊光线？ 提示： 通过透镜的特殊光线有：一是过光心的光线；二是过焦点的光线，三是平行于主光轴的光线。 1.过光心的光线： 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 2．过焦点的光线： 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 3．平行于主光轴的光线： 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜同侧虚焦点 注意：通过透镜的光路是可逆的。 典型例题1 例1．如图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是（　　） A．①③⑤ B．②④⑤ C．③⑤⑥ D．④⑤⑥ 凸透镜的形状特点是：中间厚、边缘薄，故①②④都是凸透镜； 凹透镜的形状特点是中间薄、边缘厚，故③⑤⑥是凹透镜，故C符合题意。 【答案】 C 典型例题2 例2．关于照片中眼镜的镜片，下列说法正确的是（　　） A．左右两侧的镜片均为凹透镜 B．左右两侧的镜片均为凸透镜 C．左侧为凹透镜，右侧为凸透镜 D．左侧为凸透镜，右侧为凹透镜 根据图示可知，此时透镜靠近物体，所成的像为正立、缩小的像，所以左右两侧的镜片均为凹透镜。 【答案】 A 典型例题3 例3．小王同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，他让凸透镜正对阳光，但在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L；纸片稍微远离凸透镜光斑变大。则凸透镜的实际焦距（　　） A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L，也可能大于L 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BCD错误，故A正确。 【答案】A 典型例题4 例4．如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点，则甲是 　 　 透镜；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点，则乙是 　 　 透镜。 一束光会聚于主光轴上的点b，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点，则该透镜起到发散作用，故甲是凹透镜；在虚线区域内放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点，则该透镜起到会聚作用，故乙是凸透镜。 【答案】凹；凸 典型例题5 例5．作图题：在图中完成光路图。 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，如图所示 【答案】 典型例题6 例6．根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变，如图所示： 【答案】 / 考点一 透镜的辨别 1．如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有（　　） A．①和② B．①和③ C．②和③ D．①②③ 【答案】B 【分析】凸透镜：中间厚两边薄，凹透镜：中间薄两边厚。 【解析】解：如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有①和③，②是凹透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 2．如图所示是光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中所用透镜是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。根据图中光线的折射情况来确定透镜的类型。 【解析】解： 由图可知，ABD中的光线经透镜折射后远离主光轴，说明透镜对光线具有发散作用，所以是凹透镜； 由图可知，C中的光线经透镜折射后靠近主光轴，说明透镜对光线具有会聚作用，所以是凸透镜。 故选：C。 3．如图所示是小明用两副眼镜所做的实验情况，其中图甲眼镜是用 　凹　 透镜制成的，图乙眼镜是用 　凸　 透镜制成的。 【答案】凹；凸。 【分析】甲图中的眼镜，可以让物体成缩小的像，乙图中的眼镜，可以使物体成放大的像。 【解析】解：观察图中两图成像情况可知，甲图成缩小的像、乙图成放大的像，可推知甲图中眼镜是凹透镜，乙图中眼镜是凸透镜。 故答案为：凹；凸。 考点二 透镜对光的作用 4．如图所示装有水的圆柱形试管内留有一稍大空气泡，将试管水平放在白纸上方，让太阳光竖直照射到试管上，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线，下列分析错误的是（　　） A．该现象是因为光的折射 B．试管中充满水的部分相当于凸透镜 C．白纸上椭圆部分比周围亮 D．把白纸从贴近试管位置向下移动到较远处过程中，亮线先变细后变粗 【答案】C 【分析】中间比边缘厚的是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。中间比边缘薄的是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。 【解析】解：ABC、圆柱形试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用；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，所以白纸上椭圆部分比周围暗；该现象可以用光的折射来解释；故AB正确、C错误； D、试管中充满水的部分相当于凸透镜，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，故D正确。 故选：C。 5．2022年4月8日，四川省达州市，一车主将车停在露天停车场时，车内冒起了浓烟。经了解，车辆起火的原因是车内放了一个装水的矿泉水瓶。如图所示，当矿泉水瓶装上水时，瓶里的水呈现圆柱状，相当于 　凸　 镜，对光具有 　会聚　 作用，所以，当阳光照射到装水的矿泉水瓶上时，容易引起火灾。 【答案】凸；会聚。 【分析】中间厚而边缘薄的透镜叫做凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。 【解析】解：当矿泉水瓶装上水时，瓶里的水呈现圆柱状，即瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，所以，当阳光照射到装水的矿泉水瓶上时，容易引起火灾。 故答案为：凸；会聚。 6．在一个不透明的木板上，钻一个小孔，用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围，如图所示，为了能获得最大观察范围，在小孔中最好嵌入 　凹透镜　 （选填“玻璃砖”、“凸透镜”或“凹透镜”）。因为其对光有 　发散　 作用。 【答案】凹透镜；发散 【分析】如果小孔内放入玻璃砖，光线从小孔左侧进入右侧眼睛，经过两次折射，人眼看到的范围不变.如果小孔内放入凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，能使会聚光线提前会聚，观察到的范围变窄；如果小孔内放入凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，看到的范围更大。 【解析】解：为了能获得最大观察范围，在小孔中最好嵌入凹透镜，因为其对光有发散作用。 故答案为：凹透镜；发散。 考点三 凸透镜的焦点与焦距 7．小明想制作一个平行光源，他应该把正在发光的灯泡放在（　　） A．凸透镜的焦点上 B．凹透镜的焦点上 C．凸透镜的一倍焦距以内 D．凸透镜的一倍焦距以外 【答案】A 【分析】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过光心的光线传播方向不改变。 凹透镜三条特殊光线：①延长线过另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散，其折射光线的反向延长线过焦点；③过光心的光线传播方向不改变。 【解析】解：ACD、由凸透镜的三条特殊光线可知，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；所以，为了制作一束平行光，可以选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上，这样可以得到平行光，故A正确、CD错误； B、由凹透镜三条特殊光线可知，把灯泡放在凹透镜的焦点上得不到平行光线，故B错误。 故选：A。 8．透镜有两类，中间比边缘厚的叫 　凸透镜　 ；中间比边缘薄的叫 　凹透镜　 。透镜的中心叫光心，凡是经过这一点的光线的方向 　不改变　 。通过光心O和球面球心C的直线叫透镜的主光轴。 凸透镜对光线有 　会聚　 作用；平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，称为 　焦　 点，用字母 　F　 表示。凹透镜对光线有 　发散　 作用，平行光经过凹透镜折射后将成为发散光线，将发散光线反向延长后相交于一点，这一点叫凹透镜的虚焦点。 【答案】凸透镜；凹透镜；不改变；会聚；焦；F；发散 【分析】根据凸透镜和凹透镜的概念、光心、主光轴、焦点、对光线的作用分析。 【解析】解：凸透镜是指中间比边缘厚的透镜，凹透镜是指中间比边缘薄的透镜，透镜的中心叫光心，过光心的光线传播方向不改变。光心与透镜的球面的球心的连线叫做主光轴。 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚的点叫焦点，且是实焦点用字母f表示，故凸透镜对光线有会聚作用； 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线会交于一点，叫做凹透镜的焦点，且是虚焦点，故凹透镜对光线有发散作用。 故答案为：凸透镜；凹透镜；不改变；会聚；焦；F；发散。 9．如图，小明在测量凸透镜焦距的实验中，下列三种操作方法，最合理的是 　B　 （选填序号）。实际操作中，由于不能确定会聚的光点是不是最小的，于是小明选择了两个等大的光斑，并测量出这两个光斑到光心的距离分别是12cm、8cm，则该凸透镜的焦距是 　10　 cm。 【答案】B；10。 【分析】（1）将凸透镜正对着太阳光，白纸置于另一侧，且平行于凸透镜； （2）太阳光可看做是平行光，平行光照射到凸透镜上经过折射后会聚到焦点，若光屏到透镜的距离小于或大于焦距的距离，则在光屏上形成的光斑都不是最小的； 【解析】解：（1）将凸透镜正对着太阳光，白纸置于另一侧，且平行于凸透镜，改变白纸与凸透镜间的距离，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，该光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜中心的距离，即为凸透镜的焦距，故AC错误，B正确； 故选：B； （2）两次成等大光斑的位置到凸透镜中心的距离为12cm和8cm，焦点就在两个位置的中点，即凸透镜的焦距f＝8cm（12cm﹣8cm）＝10cm。 故答案为：B；10。 10．如图所示，将凸透镜正对着太阳光，前后移动卡片纸，得到一个最小、最亮的光斑，测得光斑到凸透镜光心的距离是10cm，光斑所在的位置就是凸透镜的 　焦点　 的位置，凸透镜的焦距是 　10　 cm。 【答案】焦点；10。 【分析】平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距。 【解析】解：平行于主光轴的光会聚在一点，这个光点所在的位置就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离叫焦距，故该凸透镜的焦距是10cm。 故答案为：焦点；10。 考点四 透镜的三条特殊光线 11．如图，请在图中将凹透镜的入射光线和折射光线补画完整。 【答案】 【分析】先确定所给的入射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点（三条特殊光线）作图。 【解析】解：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，过凹透镜光心的光线其传播方向不变，如图所示： 12．根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 【答案】 【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点（三条特殊光线）来作图。 【解析】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变，如图所示： 13．如图，两条光线射向凹透镜，请画其经过凹透镜的折射光线。 【答案】 【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜对光的作用来作图。 【解析】解：过光心的光经凹透镜折射后传播方向不变；射向焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示： 知识导图记忆 知识目标复核 1.会用不同方法辨别凸透镜和凹透镜； 2.能表述凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用； 3.能识别透镜的光心、焦点和焦距； 4.会利用平行光测凸透镜的焦距。 5.通过实验和观察，会完成透镜光路图。 一．选择题 1．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃a、b、c、d、e中，属于凹透镜的是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】C 【分析】（1）透镜有两种：凸透镜、凹透镜； （2）凸透镜中间比边缘厚，对光线有会聚作用； （3）凹透镜中间比边缘薄，对光线有发散作用。 【解析】解：分析比较图中5个透镜，其中a、b、d、e四个透镜中央厚、边缘薄，属于凸透镜；c透镜中央薄、边缘厚，属于凹透镜，故ABD错误，C正确。 故选：C。 2．2024年10月24日，北京朝阳区一居民家中阳台起火，造成火灾的“罪魁祸首”竟然是摆放在阳台窗台上的一个“水晶球”。在这起事件中，“水晶球”相当于以下哪种光学元件（　　） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 【答案】A 【分析】水晶球是透明的，形状和凸透镜相似，可以会聚光线，根据此知识来解答。 【解析】解：水晶球相当于凸透镜，对太阳光有聚焦作用，处于会聚点的物体温度是比较高的，达到着火点就能点燃有关物品引起火灾，故A正确，BCD错误。 故选：A。 3．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，下列说法正确的是（　　） 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 【答案】A 【分析】根据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。 【解析】解：由下图可知，光通过甲透镜后折射光线偏向主光轴，说明该透镜对光线有会聚作用，所以甲为凸透镜；而光线经过乙透镜后折射光线推迟会聚了，即该透镜对光线有发散作用，所以乙应为凹透镜， 故选：A。 4．取一段铁丝，绕制一个内径约为5mm左右的圆环，如图所示。将圆环在清水中浸一下，圆环上布满水膜，辨别水膜相当于“凸透镜”还是“凹透镜”的最可靠方法是（　　） A．用手摸 B．透过水膜看物体 C．用强光照射 D．用刻度尺测量 【答案】B 【分析】解决此题要知道凸透镜靠近物体时，看到的物体是放大的，凹透镜靠近物体时，看到的物体是缩小的。 【解析】解：A、用手摸水膜会弄破水膜，不符合题意； B、透过水膜看靠近的物体时如果是放大的，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，这种判断方法较为可靠，符合题意； C、强光照射，使得水蒸发，水膜会破坏，不符合题意； D、水膜太薄，且在铁圈内，不能够直接用刻度尺测量，不符合题意； 故选：B。 5．如图所示，A是一块遮光板，板上开有一圆孔B，C是一个与遮光板平面平行的、相隔一定距离的光屏。若从外径与圆孔B相同的平板透明玻璃、凹透镜、凸透镜这三个光学器件中选取一个嵌入圆孔B中，发现在C处的光屏上呈现一个比圆孔大的圆形光斑，则嵌入圆孔B的那个光学器件是（　　） A．只能是凸透镜 B．只能是凹透镜 C．凹透镜或凸透镜 D．三个光学器件都可以 【答案】C 【分析】根据凸透镜对光线的会聚作用以及凹透镜对光线的发散作用来分析即可。 【解析】解：平板玻璃不会改变光圈的大小； 当在B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C要比圆孔B大； 当在B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，所以光线在BC之间会聚，之后光继续传播，则得到的光斑C可以比圆孔B大。 故选：C。 6．某放大镜由A、B两个凸透镜组成，如图甲所示。A的直径为D，B的直径为d，将它正对太阳光，把一张白纸放在它的下方，在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是（　　） A．两个透镜的焦距可能相等 B．透镜A的焦距一定大于透镜B C．放大镜远离白纸时，两个光斑一定同时变大 D．用该放大镜观察同一物体，透镜B所成的像一定比A小 【答案】B 【分析】已知光学元件正对阳光，根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图即可进行分析说明。 【解析】解：ABC、由白纸上的圆斑知，阳光透过凸透镜到达圆斑，根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图，根据图D＞d，故完整光路如图所示： 由图可知透镜A的焦点有两种可能，一种在白纸和透镜之间，一种在白纸的右侧，无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大，光学元件远离白纸时，相当于光学元件不动，白纸向右移动；由图可知，凸透镜A有两种可能，当A的焦点在透镜和白纸之间时，白纸向右移动时光斑变大，当A的焦点在白纸右侧时，白纸向右移动时光斑先变小后变大；而凸透镜B只有一种情况，光斑一直变大；所以，光学元件远离白纸时，两个光斑可能同时变大，故B正确，AC错误； D、物距不变，透镜A的焦距比透镜B焦距大；凸透镜成实像时，透镜B成像比透镜A小；凸透镜成虚像时，焦距大的像就小，透镜B成像比透镜A的大，故D错误。 故选：B。 二．填空题 7．如图所示的四块玻璃制成的透镜中，　bd　 属于凸透镜，　ac　 属于凹透镜。对透过的光线有会聚作用的透镜是。　bd　 （全填字母） 【答案】bd；ac；bd 【分析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；中间比边缘薄的透镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。 【解析】解： 如图，bd透镜中间比边缘厚是凸透镜，对光线具有会聚作用； ac透镜中间比边缘薄是凹透镜，对光线具有发散作用； 故答案为：bd；ac；bd。 8．如图所示，表示小聪同学用激光分别射向甲透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是　凸　 透镜，乙透镜可以用来矫正　近视　 眼（选填“近视”或“远视”）。 【答案】凸；近视 【分析】凸透镜与凹透镜对光线的作用，知道凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。 【解析】解：从图知，通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以甲对光线有会聚作用，因此甲是凸透镜。 通过乙透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以乙对光线有发散作用，因此乙是凹透镜，可以用来矫正近视眼。 故答案为：凸；近视。 9．如图所示，小晋将某同学的眼镜放在海报前，通过眼镜中海报所成的像，小晋判断该同学所配戴的眼镜为凸透镜。小晋的判断是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的，支持你观点的依据是 　凸透镜若成正立的像，像的特点是放大的　 。 【答案】错误；凸透镜若成正立的像，像的特点是放大的。 【分析】根据凸透镜成像规律分析解答。 【解析】解：由图可知，小晋将某同学的眼镜放在海报前，通过眼镜中海报所成的像是正立的，凸透镜若成正立的像，像的特点是放大的，图片中透过镜面看到的文字没有变化，所以小晋的说法是错误的。 故答案为：错误；凸透镜若成正立的像，像的特点是放大的。 10．小明为判别直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的是 　凸　 （凸/凹）透镜，形成乙光斑的 　可能　 （一定/可能/一定不）是凹透镜。 【答案】凸；可能。 【分析】（1）因为凸透镜对光有会聚作用，能得到直径小于透镜直径光斑的肯定是凸透镜； （2）凹透镜对光起发散作用，能得到直径大于透镜直径光斑，如果光经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，也能形成放大的光斑。 【解析】解：根据图示可知，甲一定是凸透镜对光起了会聚作用；而乙可能是凹透镜对光起了发散作用，也可能是光经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑。 故答案为：凸；可能。 11．如图甲是晋代《博物志》“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火”示意图。“削冰令圆”是把冰块削成 　凸　 透镜，对光有 　会聚　 作用。图乙是我国古代名为“阳燧”的凹面镜，可用于点火，对光有 　会聚　 作用（后两空均选填“发散”或“会聚”）。 【答案】凸；会聚；会聚。 【分析】中间厚、边缘薄的透明物质叫凸透镜；凸透镜对光有会聚作用；凹面镜对光有会聚作用。 【解析】解：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，“削冰令圆”就是把冰块削成凸透镜，举起来对着太阳，用艾绒承接冰透镜形成的焦点，艾绒就会被点燃。 “阳燧”，其作用相当于凹面镜，对光有会聚作用。 故答案为：凸；会聚；会聚。 12．如图所示，盒子中N处有水平向右的平行光，P为盒右侧面上的一个圆孔，M是竖直光屏。小明在厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个恰好嵌入圆孔P，发现在左右移动光屏M的过程中，始终在光屏上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑。则嵌入圆孔P的那个光学器件是 　凹透镜　 ，该光学器件对光有 　发散　 作用。 【答案】凹透镜；发散 【分析】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P中，根据凸透镜对光线的会聚作用以及凹透镜对光线的发散作用和平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用，来分别分析即可得出结论。 【解析】解：①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。 ②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，则光斑可能比圆孔P小，也可能比圆孔P大。 ③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。 故答案为：凹透镜；发散。 13．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　A、B或C、D　 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　厚度　 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　材料相同时，凸透镜越厚，凸透镜的焦距越小　 。 （3）本实验采用的科学方法是　控制变量法　 。 【答案】（1）A、B或C、D；（2）厚度；材料相同时，凸透镜越厚，凸透镜的焦距越小；（3）控制变量法。 【分析】（1）凸透镜的焦距可能跟材料和厚度有关，探究凸透镜焦距和其中一个因素关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法。 （2）跟主光轴平行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，焦点和光心之间的距离是焦距。 【解析】解：（1）若要探究“凸透镜的焦距与透镜材料的关系”，透镜A、B厚度相同，材料不同，可以探究凸透镜的焦距和透镜材料的关系；透镜C、D厚度相同，材料不同，可以探究凸透镜的焦距和透镜材料的关系。 （2）透镜A和C两个透镜材料相同，厚度不同，可以探究凸透镜的焦距和凸透镜厚度的关系，由图（b）知，A凸透镜的焦距大于C凸透镜的焦距，可以得到：当材料相同时，凸透镜越厚，凸透镜的焦距越小。 （3）凸透镜的焦距可能跟材料和厚度有关，探究凸透镜焦距和材料关系时，控制厚度不变，探究凸透镜焦距和厚度关系时，控制材料不变，这种方法是控制变量法。 故答案为：（1）A、B或C、D；（2）厚度；材料相同时，凸透镜越厚，凸透镜的焦距越小；（3）控制变量法。 三．作图题 14．如图所示，完成透镜光路。 【答案】 【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。 【解析】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： 15．如图，画出两条光线经过凸透镜后的光路图。 【答案】 【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点（三条特殊光线）来作图。 【解析】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。如图所示： 四．实验探究题 16．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 （1）小明的操作方案如图所示，他的方案 　不合理　 （选填“合理”或“不合理”），原因是 　太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射　 。 （2）小明采用正确的操作方案，适当调整位置后，在白纸上出现一个最小、最亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为 　20　 cm。 （3）若在测量的过程中，白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑，这时光斑到凸透镜中心的距离为L，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距 　小于　 （选填“大于”或“小于”）L。 【答案】（1）不合理；太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射；（2）20；（3）小于。 【分析】（1）（2）阳光聚焦法：把凸透镜正对太阳光，使太阳光跟主光轴平行，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距。 （3）利用阳光聚焦法确定焦点的位置时，倘若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明光斑已经从最小逐渐变大，光斑离焦点越来越远；倘若透镜远离纸的过程中光斑逐渐变小，说明光斑逐渐接近焦点。 【解析】解：（1）如图，太阳光没有正对凸透镜，太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射，得到的交点不是凸透镜的焦点，所以方案不合理。 （2）小明采用正确的操作方案，适当调整位置后，在白纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个点是凸透镜的焦点。焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，所以凸透镜的焦距f＝20cm。 （3）若在测量的过程中，白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑，这时光斑到凸透镜中心的距离为L，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明光斑已经从最小逐渐变大，光斑离焦点越来越远，则凸透镜的焦距小于L。 故答案为：（1）不合理；太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射；（2）20；（3）小于。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$