3.5 奇妙的透镜（重难点训练）物理沪粤版2024八年级上册

3．5 奇妙的透镜 一、探究凸透镜对光的作用（共7小题） 二、平面光测定焦距（共5小题） 三、透镜特点及分类（共6小题） 四、凹透镜及其虚焦点（共4小题） 五、凸透镜与凹透镜对光的作用（共5小题） 六、透镜作图（共8小题） 一、探究凸透镜对光的作用（共7小题） 1．西汉时期的《淮南万毕术》里有关于古人利用冰透镜对日聚焦取火的记载，冰透镜相当于（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜 2．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。”我国古代把冰块制成透镜，利用透镜对光的___________作用将物体点燃，若想更快的将物体点燃，应该将透镜做的更___________。（选填“大”或“厚”） 3．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”指的是冰透镜正对月光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的像 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 4．学习了凸透镜知识后，小明利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成厚薄可改变的液体透镜。向如图的液体透镜中注入少许水，利用一束平行光确定一个焦点。继续注入少许水后，发现焦点向左移。说明改变液体透镜的凹凸程度，折射光线偏折的程度会发生改变。那如果往液体透镜中加入的是其他液体，比如加入酒精会不会影响这个液体透镜对光的偏折程度呢？为了验证这个猜想，小明应该将________，如果焦点位置________，可以说明液体透镜对光的偏折程度与液体种类有关。 5．为了进行光学实验，物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。如图所示，在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10cm的凸透镜，纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡，当灯泡到凸透镜光心的距离满足条件______时，从筒内经凸透镜射出的灯光可认为是平行光。判断的理由是______。 6．车载香水的主要成分是易燃酒精，如图的四瓶香水透明玻璃瓶盖形状各异，夏季最不适合放在车内的是（　　） A． B． C． D． 7．新闻报道：炎热夏天的露天停车场内，一司机将一瓶矿泉水置于汽车仪表台上后离开，一段时间后，车内的易燃物自燃起火，酿成大祸。 (1)这瓶矿泉水相当于哪种光学元件? (2)请你分析车内易燃物被矿泉水瓶点燃的原因。 二、平面光测定焦距（共5小题） 1．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，b并测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。 A 2．宸宸同学用刻度尺测凸透镜的焦距，如图所示，则该透镜的焦距是_____cm；她用刻度尺测另一物体的长度时记录的数据为、、、，物体长度测量值应记为_____。 3．如图所示，小明将焦距为5cm的凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，测得纸上呈现的光斑A到凸透镜的距离为L。 (1)若Z是最小的光斑时，L=_________cm，A是_________成的像。 (2)若L=12cm，将凸透镜慢慢靠近下方纸张的过程中，光斑大小将_________。该过程中，_________（选填“会”或“不会”）出现与L=12cm时亮度相同的光斑。 4．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 5．有三块厚薄不一、口径和材料相同的凸透镜，小强猜测厚透镜比薄透镜的会聚作用强。 现有实验器材：凸透镜、白纸、刻度尺。 请你完善实验步骤：①让凸透镜正对着太阳光，要注意必须是正对，保证太阳光与凸透镜的主光轴平行调整凸透镜和白纸之间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑； ②用刻度尺测量此光斑到凸透镜光心的距离，这个距离就是凸透镜的焦距，记作L1； ③_________________。 如果出现_____________的结果， 则能说明最厚的透镜会聚能力最强。 三、透镜特点及分类（共6小题） 1．如图所示，用透明弹性薄膜充水可以制作水透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度。下列说法正确的是（    ） A．这是一个凹透镜，注水使焦距变大 B．这是一个凹透镜，注水使焦距变小 C．这是一个凸透镜，注水使焦距变大 D．这是一个凸透镜，注水使焦距变小 2．如图所示，是小丽同学用所佩戴的眼镜片看纸上的“醉美青海”时的情景，据此可以判断该眼镜片是（　　） A．凸透镜 B．凹面镜 C．平面镜 D．凹透镜 3．《淮南万毕术》有记载：“削冰令圆、举以向日，可生火”，这是由于“圆冰”相当于一个 ___________（选填“凸”或“凹”）透镜；“圆冰”对太阳光有___________（选填“会聚”或“发散”）作用。 4．2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。______（填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为______透镜。 5．近年，森林火灾频发，有调查显示，一部分森林火灾的“罪魁祸首”是装有水的瓶子。这些装有水的瓶子在阳光照射下引起干草等物体自燃，从而导致火灾发生，装有水的瓶子所起的作用相当于______镜。 6．如图甲所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”，当平行光束正对这个“空气透镜”照射，射出的光束将成为________（会聚/发散）光束。乙图中，根据光的传播路径，应该在虚线框内放入________（凸/凹）透镜。 四、凹透镜及其虚焦点（共4小题） 1．如图所示，是某个同学测凸透镜焦距的场景，纸上出现一个光斑，关于此光斑处是否是焦点位置，下列说法正确的是（   ） A．如果稍稍降低透镜，光斑变小，则此光斑处是焦点位置。 B．如果稍稍降低透镜，光斑变大，则此光斑处是焦点位置。 C．如果稍稍抬高透镜，光斑变大，则此光斑处是焦点位置。 D．如果稍稍抬高透镜，光斑变大，稍稍降低透镜，光斑也变大，则此光斑处是焦点位置。 2．如图所示的一块正方体玻璃中央部分有一个气泡﹐用一平行光源发出一束平行光从玻璃砖左侧入射，在右侧放置一张白纸，下列说法正确的是（　　） A．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变小 B．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变大 C．白纸上的光圈大小小于入射光束，向右移动白纸光圈变大 D．白纸上的光圈大小等于入射光束，向右移动白纸光圈不变 3．关于透镜，下列说法正确的是（    ） A．光线经过透镜的光心，传播方向不会改变 B．光线经过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜有两个焦点，凹透镜有一个焦点 D．一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线 4．关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（　　） A．凸透镜和凹透镜都有两个实焦点 B．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强 C．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小 D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变 五、凸透镜与凹透镜对光的作用（共5小题） 1．教室里的日光灯（LED）的发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示，光通过硅胶透镜后会产生会聚现象。如图的光路显示了一些透镜对光的作用，与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是（　　） A．①④ B．③④ C．①③ D．②① 2．要使光线发生如图所示的偏折，则可使用的光学元件是（　　） A．一定是平面镜 B．一定是凸透镜 C．一定是凹透镜 D．可能是凸透镜 3．图中画出了光线分别通过甲、乙、丙、丁四个透镜的光路图（透镜在虚线框内未画出），下列说法正确的是（　　） A．光线通过甲透镜后远离主光轴，甲透镜对光有发散作用，因此甲透镜是凹透镜 B．光线通过乙透镜后靠近主光轴，乙透镜对光有会聚作用，因此乙透镜是凸透镜 C．光线通过丙透镜后远离主光轴，丙透镜对光有发散作用，因此丙透镜是凹透镜 D．光线通过丁透镜后靠近主光轴，丁透镜对光有会聚作用，因此丁透镜是凸透镜 4．根据入射光线和折射光线，可知甲、乙两图中虚线框内的透镜分别是（　　） A．凸透镜、凸透镜 B．凸透镜、凹透镜 C．凹透镜、凸透镜 D．凹透镜、凹透镜 5．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，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 六、透镜作图（共8小题） 1．在图中完成图中的光路图。 2．请作出如图所示光线经凸透镜折射后的光线。 3．按要求作图。 (1)如图甲、乙所示，激光通过透镜，请在图中作出折射后的光线。 (2)如图丙所示，是两束光通过某光学元件前后的情形，请画出合适的元件。 4．如图所示，蜡烛的烛焰在主光轴上距凸透镜光心二倍焦距以外。根据凸透镜成像规律，借助辅助线或光路图，在图中找到烛焰所成的像的确切位置，保留作图痕迹。 5．如图所示，一束光平行于主光轴射向凸透镜，图中画出了入射光线。请作出该入射光线经过透镜后的折射光线。 6．如图为凸透镜，请作出图中两条光线经过凸透镜折射后的光路图。（F为焦点） 7．如图，为凸透镜的焦点，为凹透镜的虚焦点。请在图中补全入射光线和经过凹透镜的折射光线。 8．如图中，A′B′为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在如图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 试卷第18页，共18页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3．5 奇妙的透镜 一、探究凸透镜对光的作用（共7小题） 二、平面光测定焦距（共5小题） 三、透镜特点及分类（共6小题） 四、凹透镜及其虚焦点（共4小题） 五、凸透镜与凹透镜对光的作用（共5小题） 六、透镜作图（共8小题） 一、探究凸透镜对光的作用（共7小题） 1．西汉时期的《淮南万毕术》里有关于古人利用冰透镜对日聚焦取火的记载，冰透镜相当于（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜 【答案】A 【详解】冰透镜相当于凸透镜，对光具有会聚作用，所以古人可以利用冰透镜对日聚焦取火。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．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。”我国古代把冰块制成透镜，利用透镜对光的___________作用将物体点燃，若想更快的将物体点燃，应该将透镜做的更___________。（选填“大”或“厚”） 【答案】 会聚 大 【详解】[1]凸透镜对光有会聚作用，可以把冰块削成凸透镜形状，把太阳光会聚在焦点上，就可以点燃物体。 [2]凸透镜的直径越大，会聚的光线越多，越容易将物体点燃。 3．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”指的是冰透镜正对月光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的像 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 【答案】D 【详解】ABD．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，“则火生”是因为凸透镜对光线具有会聚作用，能使光线发生折射；“举以向日”是指冰透镜正对太阳光，能使太阳光会聚焦点，故AB错误，D正确； C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点，从而能点燃艾草取火，故C错误。 故选D。 4．学习了凸透镜知识后，小明利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成厚薄可改变的液体透镜。向如图的液体透镜中注入少许水，利用一束平行光确定一个焦点。继续注入少许水后，发现焦点向左移。说明改变液体透镜的凹凸程度，折射光线偏折的程度会发生改变。那如果往液体透镜中加入的是其他液体，比如加入酒精会不会影响这个液体透镜对光的偏折程度呢？为了验证这个猜想，小明应该将________，如果焦点位置________，可以说明液体透镜对光的偏折程度与液体种类有关。 【答案】 透镜中的水换成酒精 发生改变 【详解】将透镜中的水换成酒精，且保持液体透镜的凹凸程度相同，利用一束平行光确定焦点位置，如果发生了改变，说明液体透镜对光的偏折程度与液体种类有关 5．为了进行光学实验，物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。如图所示，在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10cm的凸透镜，纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡，当灯泡到凸透镜光心的距离满足条件______时，从筒内经凸透镜射出的灯光可认为是平行光。判断的理由是______。 【答案】 与焦距相等 自焦点射向凸透镜折射出的光线必与主光轴平行 【详解】[1][2]由凸透镜的光学特点可知，过焦点射向凸透镜的光线，折射光线平行于主光轴，所以在纸筒的另一端需要安装一个凸透镜，纸筒的另一端安装一个可在筒前后移动的灯泡。调节灯泡，当灯泡位于焦点位置时，从筒内射出的灯光可认为是平行光。 6．车载香水的主要成分是易燃酒精，如图的四瓶香水透明玻璃瓶盖形状各异，夏季最不适合放在车内的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．A图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状对光无会聚作用也无发散作用，故A不符合题意； B．B图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状相当于凸透镜，对光有会聚作用，容易引起火灾，最不适合放在车内，故B符合题意； C．C图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状相当于凹透镜，对光有发散作用，故C不符合题意； D．根据光的折射规律可知，D图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状对光无会聚作用也无发散作用，故D不符合题意； 故选B。 7．新闻报道：炎热夏天的露天停车场内，一司机将一瓶矿泉水置于汽车仪表台上后离开，一段时间后，车内的易燃物自燃起火，酿成大祸。 (1)这瓶矿泉水相当于哪种光学元件? (2)请你分析车内易燃物被矿泉水瓶点燃的原因。 【答案】(1)凸透镜 (2)这个凸透镜的焦点恰好落在易燃物上 【详解】（1）这瓶矿泉水相当于凸透镜，对光有会聚作用。 （2）这瓶矿泉水相当于凸透镜，对光有会聚作用，如果这个凸透镜的焦点恰好落在易燃物上，可能引起易燃物自然。 二、平面光测定焦距（共5小题） 1．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，b并测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。 A 【答案】 B 10 【详解】[1]将凸透镜正对着太阳光，白纸置于另一侧，改变白纸与凸透镜间的距离、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜中心的距离，故AC不符合题意，B符合题意。 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，因此该凸透镜的焦距 2．宸宸同学用刻度尺测凸透镜的焦距，如图所示，则该透镜的焦距是_____cm；她用刻度尺测另一物体的长度时记录的数据为、、、，物体长度测量值应记为_____。 【答案】 1.00 14.51 【详解】[1]由图可知，该刻度尺的分度值为1mm，所以凸透镜的焦距f=4.50cm-3.50cm=1.00cm [2]在测量物体长度时，为了减小误差，通常采用多次测量求平均值的方法。但在这组数据中14.65cm与其他数据14.51cm、14.50cm、14.53cm相差较大，属于错误数据，应舍去。则物体长度测量值 3．如图所示，小明将焦距为5cm的凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，测得纸上呈现的光斑A到凸透镜的距离为L。 (1)若Z是最小的光斑时，L=_________cm，A是_________成的像。 (2)若L=12cm，将凸透镜慢慢靠近下方纸张的过程中，光斑大小将_________。该过程中，_________（选填“会”或“不会”）出现与L=12cm时亮度相同的光斑。 【答案】(1) 5 太阳 (2) 先变小后变大 不会 【详解】（1）[1]Z是最小光斑时，则Z与凸透镜之间的距离等于焦距，为5cm。 [2]纸上呈现的光斑是太阳的光线通过凸透镜会聚而成的，成的是太阳的像。 （2）[1][2]太阳与凸透镜的距离远大于2倍焦距，则像距应无限接近焦点。L=12cm时，凸透镜与光斑的距离大于2倍焦距，看到的光斑较模糊，较大，是太阳光会聚后，形成的光斑。将凸透镜慢慢靠近下方纸张的过程中，距离变小，光斑将变小，变清晰。在像点时，变得最小，最清晰。继续靠近，距离小于焦距，光斑将又变得模糊，变大，此过程凸透镜与光斑的距离小于焦点，光线尚未会聚形成的光斑，所以亮度与L=12cm处的不相同。 4．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 【详解】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，但其它的平行光不一定会聚到焦点上，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，若入射光线是发散的，则折射后的光线也可能是发散的，但相对于入射光线是会聚的，故B错误；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。 5．有三块厚薄不一、口径和材料相同的凸透镜，小强猜测厚透镜比薄透镜的会聚作用强。 现有实验器材：凸透镜、白纸、刻度尺。 请你完善实验步骤：①让凸透镜正对着太阳光，要注意必须是正对，保证太阳光与凸透镜的主光轴平行调整凸透镜和白纸之间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑； ②用刻度尺测量此光斑到凸透镜光心的距离，这个距离就是凸透镜的焦距，记作L1； ③_________________。 如果出现_____________的结果， 则能说明最厚的透镜会聚能力最强。 【答案】 见详解 见详解 【详解】[1]让凸透镜正对着太阳光，要注意必须是正对，保证太阳光与凸透镜的主光轴平行，调整凸透镜和白纸之间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑，利用刻度尺测出这个光斑到凸透镜的距离，就是凸透镜的焦距.。故实验步骤：①凸透镜正对太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成个最小、最亮的光斑；②用刻度尺测量此光斑到凸透镜的距离，记作L1；③换用另外两个凸透镜分别重复上述步骤，测出光斑到凸透镜光心的距离分别记作L2、L3。 [2]比较三次实验得到的焦距大小，如果出现：越薄的凸透镜，焦距越大；越厚的凸透镜，焦距越小；则能说明最厚的透镜会聚能力最强。 三、透镜特点及分类（共6小题） 1．如图所示，用透明弹性薄膜充水可以制作水透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度。下列说法正确的是（    ） A．这是一个凹透镜，注水使焦距变大 B．这是一个凹透镜，注水使焦距变小 C．这是一个凸透镜，注水使焦距变大 D．这是一个凸透镜，注水使焦距变小 【答案】D 【详解】由图可知，该水透镜中间厚，边缘薄，是凸透镜。注水后，凸透镜变厚，折光能力变强，焦距变小。故ABC错误，D正确。 故选D。 2．如图所示，是小丽同学用所佩戴的眼镜片看纸上的“醉美青海”时的情景，据此可以判断该眼镜片是（　　） A．凸透镜 B．凹面镜 C．平面镜 D．凹透镜 【答案】A 【详解】眼镜片分近视眼镜和远视眼镜，分别为凹透镜和凸透镜。由图可知，透过镜片看到正立放大的像。当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，可用于放大镜。 凹透镜对光线有发散作用，成正立、缩小的虚像。据此可判断该眼镜片是凸透镜。 故选A。 3．《淮南万毕术》有记载：“削冰令圆、举以向日，可生火”，这是由于“圆冰”相当于一个 ___________（选填“凸”或“凹”）透镜；“圆冰”对太阳光有___________（选填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 凸 会聚 【详解】[1][2]“削冰令圆、举以向日，可生火”说明“圆冰”对太阳光具有会聚作用，而凸透镜对光有会聚作用，所以“圆冰”相当于一个凸透镜。 4．2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。______（填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为______透镜。 【答案】 下 凸 【详解】[1][2]图甲中的冰透镜成功点燃了火炬，所以冰透镜对光线有会聚作用，为凸透镜。图乙中，上方的透镜下的光斑中间暗，透镜对光线有发散作用，下方的透镜下的光斑中间亮，对光线有会聚作用，为凸透镜，所以下方的透镜和冰透镜类型相同。 5．近年，森林火灾频发，有调查显示，一部分森林火灾的“罪魁祸首”是装有水的瓶子。这些装有水的瓶子在阳光照射下引起干草等物体自燃，从而导致火灾发生，装有水的瓶子所起的作用相当于______镜。 【答案】凸透 【详解】装有水的透明塑料瓶中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度很高，可能会引起火灾。 6．如图甲所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”，当平行光束正对这个“空气透镜”照射，射出的光束将成为________（会聚/发散）光束。乙图中，根据光的传播路径，应该在虚线框内放入________（凸/凹）透镜。 【答案】 发散 凸 【详解】[1]根据甲图，“空气透镜”放入水中后，其形状是中间薄、边缘厚，这相当于凹透镜。根据凹透镜对光线的作用，凹透镜对光线有发散作用，所以当平行光束正对这个“空气透镜”照射时，射出的光束将成为发散光束。 [2]由乙图可知，光线经过透镜后变得会聚了。因为凸透镜对光线有会聚作用，所以根据光的传播路径，应该在虚线框内放入凸透镜。 四、凹透镜及其虚焦点（共4小题） 1．如图所示，是某个同学测凸透镜焦距的场景，纸上出现一个光斑，关于此光斑处是否是焦点位置，下列说法正确的是（   ） A．如果稍稍降低透镜，光斑变小，则此光斑处是焦点位置。 B．如果稍稍降低透镜，光斑变大，则此光斑处是焦点位置。 C．如果稍稍抬高透镜，光斑变大，则此光斑处是焦点位置。 D．如果稍稍抬高透镜，光斑变大，稍稍降低透镜，光斑也变大，则此光斑处是焦点位置。 【答案】D 【详解】AD．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会出现一个最小、最亮的光斑，就是该凸透镜焦点的位置，所以稍稍抬高透镜时光斑会变大，稍稍降低透镜时光斑也变大，故A错误，D正确； B．当光斑到凸透镜的距离小于焦距时，稍稍降低透镜，光斑会变大，但此光斑处不是焦点位置，故B错误； C．当光斑到凸透镜的距离大于焦距时，稍稍抬高透镜，光斑会变大，但此光斑处不是焦点位置，故C错误。 故选D。 2．如图所示的一块正方体玻璃中央部分有一个气泡﹐用一平行光源发出一束平行光从玻璃砖左侧入射，在右侧放置一张白纸，下列说法正确的是（　　） A．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变小 B．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变大 C．白纸上的光圈大小小于入射光束，向右移动白纸光圈变大 D．白纸上的光圈大小等于入射光束，向右移动白纸光圈不变 【答案】B 【详解】光从一种物质斜射入另一种物质时会发生折射，如图正方体玻璃中央部分有一个椭圆形的气泡，光在斜射到玻璃上时会发生折射，将玻璃砖沿竖直方向从中间分开，就不难发现，左、右两侧玻璃砖都相当于凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以当平行光源照射到玻璃砖时，光被发散，白纸上的光圈大于入射光束，当向右移动白纸时，由于光束是发散的，所以白纸接收到的光斑（即光圈）会变大。故B正确，ACD不正确。 故选B。 3．关于透镜，下列说法正确的是（    ） A．光线经过透镜的光心，传播方向不会改变 B．光线经过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜有两个焦点，凹透镜有一个焦点 D．一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线 【答案】A 【详解】A．由透镜的特性可知，通过光心的光线传播方向不变，故A正确； B．只有平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后汇聚在主光轴上的点才叫作焦点，故B错误； C．凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故C错误； D．凹透镜的发散作用指的是使经过凹透镜的光线比原来更偏离主光轴，但不意味着会聚的光线经过凹透镜一定会变成发散的光线，有可能只是比原来发散了一些但还是一束会聚的光线，故D错误。 故选 A。 4．关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（　　） A．凸透镜和凹透镜都有两个实焦点 B．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强 C．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小 D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变 【答案】B 【详解】A．凸透镜的焦点是实际光线会聚形成的，是实焦点，凹透镜的焦点是实际光线的反向延长线会聚形成的，是虚焦点，故A错误； B．凸透镜对光有会聚作用，凸透镜的焦距越小，说明焦点和凸透镜越近，说明凸透镜对光线会聚能力越强，故B正确； C．凹透镜对光有发散作用，凹透镜的焦距越小，其对光的发散作用就越大，故C错误； D．凸透镜、凹透镜光心的特点是通过光心的光线方向不发生改变，光无论沿什么方向射向凹透镜的光心后，其传播方向不发生改变，故D错误。 故选B。 五、凸透镜与凹透镜对光的作用（共5小题） 1．教室里的日光灯（LED）的发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示，光通过硅胶透镜后会产生会聚现象。如图的光路显示了一些透镜对光的作用，与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是（　　） A．①④ B．③④ C．①③ D．②① 【答案】A 【详解】由题可知，光通过硅胶透镜后会产生会聚现象，所以日光灯硅胶透镜属于凸透镜；由题图可知，①④图中的折射光线相对于入射光线是会聚的，是凸透镜；②③图中的折射光线相对于入射光线是发散的，是凹透镜，所以与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是①④，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．要使光线发生如图所示的偏折，则可使用的光学元件是（　　） A．一定是平面镜 B．一定是凸透镜 C．一定是凹透镜 D．可能是凸透镜 【答案】D 【详解】从下面的光路图可以看出，平面镜、凹透镜、凸透镜都可使光的方向发生图中的改变．如图所示： 故平面镜、凸透镜、凹透镜都有可能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．图中画出了光线分别通过甲、乙、丙、丁四个透镜的光路图（透镜在虚线框内未画出），下列说法正确的是（　　） A．光线通过甲透镜后远离主光轴，甲透镜对光有发散作用，因此甲透镜是凹透镜 B．光线通过乙透镜后靠近主光轴，乙透镜对光有会聚作用，因此乙透镜是凸透镜 C．光线通过丙透镜后远离主光轴，丙透镜对光有发散作用，因此丙透镜是凹透镜 D．光线通过丁透镜后靠近主光轴，丁透镜对光有会聚作用，因此丁透镜是凸透镜 【答案】CD 【详解】A．光线通过甲透镜后折射光线相对于入射光线变得会聚了，则甲透镜对光有会聚作用，因此甲透镜是凸透镜，故A错误； B．光线通过乙透镜后折射光线相对于入射光线是发散的，则乙透镜对光有发散作用，因此乙透镜是凹透镜，故B错误； C．光线通过丙透镜后折射光线相对于入射光线是发散的，则丙透镜对光有发散作用，因此丙透镜是凹透镜，故C正确； D．光线通过丁透镜后折射光线变得会聚了，丁透镜对光有会聚作用，因此丁透镜是凸透镜，故D正确。 故选CD。 4．根据入射光线和折射光线，可知甲、乙两图中虚线框内的透镜分别是（　　） A．凸透镜、凸透镜 B．凸透镜、凹透镜 C．凹透镜、凸透镜 D．凹透镜、凹透镜 【答案】C 【详解】甲图中，平行光经透镜以后发散，说明是凹透镜；乙图中，光线经透镜折射后光线会聚（靠近主光轴），说明该透镜是凸透镜，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，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】D 【详解】当入射光线平行于透镜的主光轴，‌折射光线发散时，‌该透镜为凹透镜。‌这是因为凹透镜对光线具有发散作用。当入射光线会聚，‌但经透镜折射后相比原来发散时，‌该透镜也为凹透镜。‌这是因为凹透镜同样具有发散光线的作用。‌当入射光线平行于透镜的主光轴，‌折射光线会聚时，‌该透镜为凸透镜。‌这是因为凸透镜对光线具有会聚作用。‌当入射光线发散，‌但经透镜折射后平行与主光轴时，‌该透镜同样为凸透镜。‌这是因为凸透镜具有会聚光线的作用。‌光源发出的两束光经过甲透镜之后，折射光线发散了，甲应为凹透镜，而光线通过乙透镜后折射光线发散了，因此乙为凹透镜，故D正确，ABC错误。 故选D。 六、透镜作图（共8小题） 1．在图中完成图中的光路图。 【答案】 【详解】平行于主光轴的入射光线，折射后通过右侧焦点F。过光心O的入射光线，折射后方向不变。如图所示： 2．请作出如图所示光线经凸透镜折射后的光线。 【答案】 【详解】入射光线过凸透镜的焦点，则经过凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，由此即可画出折射光线。如图所示： 3．按要求作图。 (1)如图甲、乙所示，激光通过透镜，请在图中作出折射后的光线。 (2)如图丙所示，是两束光通过某光学元件前后的情形，请画出合适的元件。 【答案】(1)　 (2) 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过光心的光线传播方向不变 。据此作出折射光线，如图所示： 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 。据此作出折射光线，如图所示： （2）入射光线a、b平行，由图可知，光线a向下偏折，光线b向上偏折，所以，出射光线a′、b′是先会聚相交后变得发散，说明该光学元件对光线有会聚作用，应为凸透镜，画出凸透镜，如图所示： 4．如图所示，蜡烛的烛焰在主光轴上距凸透镜光心二倍焦距以外。根据凸透镜成像规律，借助辅助线或光路图，在图中找到烛焰所成的像的确切位置，保留作图痕迹。 【答案】 【详解】过B点分别作出平行于主光轴和过光心的两条特殊光线，这两条光线的折射光线的交点为像点，过作主光轴的垂线得像。如图所示： 5．如图所示，一束光平行于主光轴射向凸透镜，图中画出了入射光线。请作出该入射光线经过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的光线经透镜折射后，折射光线过焦点，如图 6．如图为凸透镜，请作出图中两条光线经过凸透镜折射后的光路图。（F为焦点） 【答案】 【详解】根据凸透镜成像规律可知，物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，成倒立、等大的实像，所以过二倍焦点的入射光线，经过凸透镜折射后，过另一侧的二倍焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，光线平行于主光轴，如下图所示： 7．如图，为凸透镜的焦点，为凹透镜的虚焦点。请在图中补全入射光线和经过凹透镜的折射光线。 【答案】 【详解】入射光线应该通过左侧的焦点F1，这条入射光线经凸透镜的会聚作用后，会平行于主光轴射向右边的凹透镜，也就是原图上的光线，然后这条平行于主光轴的光线经过凹透镜对光线的发散作用后，远离主光轴，但最后的折射光线的反向延长线要经过凹透镜的左侧焦点F2。具体如图所示： 8．如图中，A′B′为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在如图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】①由图可知，工匠师通过透镜观察到的物体AB的像是虚像，则物像同侧，透镜为凸透镜，做放大功能使用，光心为O。 ②从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线传播方向不改变。连接像点A′、光心O，一部分为A反射出的光经过光心，一部分是像点A′与物体A点连线；连接像点A′、焦点F，与凸透镜左边缘的交点为从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线的入射点C，过C画平行于凸透镜的直线，与A′、O的连线的交点为A的位置，垂直于主光轴画出物体AB，即物体AB所在位置。如图所示 试卷第18页，共18页 / 学科网（北京）股份有限公司 $