《第三章光的折射透镜第二节透镜》讲义 ----2025-2026学年苏科版物理八年级上学期

2025-2026学年苏教版版八年级物理 《第三章光的折射透镜第二节透镜》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.物理观念：明确凸透镜（中间厚、边缘薄）和凹透镜（中间薄、边缘厚）的定义，掌握光心、主光轴、焦点、焦距等核心概念，能准确区分透镜类型并阐述其对光的作用。 2.科学思维：通过观察实验现象与分析生活实例，理解透镜对光作用的实质，能运用三条特殊光线绘制透镜光路图，建立光学现象的逻辑分析能力。 3.科学探究：参与透镜对光作用的实验探究，学会用平行光聚焦法粗测凸透镜焦距，培养观察、操作与归纳总结的能力。 4.科学态度与责任：认识透镜在生活中的广泛应用，体会物理知识与实际的联系，养成观察思考、勇于探究的科学习惯。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： （1）透镜的分类标准， （2）凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用， （3）焦点与焦距的概念， （4）透镜的三条特殊光线及其光路图绘制。 2.难点： （1）理解透镜对光作用的原理（基于光的折射）， （2）区分凸透镜的实焦点与凹透镜的虚焦点， （3）熟练运用特殊光线绘制复杂光路图。 ) 三．课前预习 1.透镜按形状可分为两类：中间厚、边缘薄的是______，中间薄、边缘厚的是______。 【答案】：凸透镜；凹透镜 2.透镜的中心称为______，通过该点的光线传播方向______。 【答案】：光心；不变 3.凸透镜能使平行于主光轴的光______在一点，这个点叫做______，用字母______表示；该点到光心的距离叫做______，用字母______表示。 【答案】：会聚；焦点；F；焦距；f 4.凹透镜对光有______作用，其焦点是折射光线______的交点，属于______焦点。 【答案】：发散；反向延长线；虚 5.生活中，老花镜的镜片属于______，近视眼镜的镜片属于______。 【答案】：凸透镜；凹透镜 四．课堂探秘 探究一：透镜的识别与分类 透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，利用光的折射现象制成 。 1.动手操作： （1）观察下列的透镜，用“摸一摸”“看一看”的方法区分两种透镜。 凸透镜 凹透镜 （2）通过透镜观察近处文字或手： 记录现象：凸透镜下的文字呈_放大的像_____，凹透镜下的手呈__缩小的像____。 2. 分类 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜、远视眼镜镜片等 。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如近视眼镜镜片、猫眼等。 3. 基本概念 （1）主光轴：通过两个球面球心的直线，用点划线表示 。 （2）光心：即薄透镜的中心，用字母“O”表示。性质是通过光心的光线传播方向不改变 。 探究二：透镜对光的作用 【演示】如图是在充满烟雾的容器内，用平行光照射凸透镜和凹透镜观察到的现象。 由实验可知，凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。 1．焦点 （1）凸透镜：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚到一点，这个点叫焦点（F） 。说明凸透镜对光线有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜 。焦点到光心的距离叫焦距（f），凸透镜有两个实焦点，且关于光心对称 。 （2）凹透镜：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这个点叫虚焦点（F） 。表明凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜 ，凹透镜有两个虚焦点 。 注意：当凸透镜的口径相同时，透镜中间越厚，对光的折射能力越强，会聚作用越强，焦距越短．如图所示： （此结论可辅助做题） 2.焦距 （1）定义：焦距是透镜的焦点到光心的距离，用字母 f 表示。 ①对于凸透镜，平行于主光轴的光线经其会聚后形成实焦点，焦点到光心的距离即为焦距。 ②对于凹透镜，平行于主光轴的光线经其发散后，折射光线的反向延长线形成虚焦点，虚焦点到光心的距离也称为焦距。 （2）物理意义：焦距的大小反映了透镜对光的偏折能力：焦距越小，透镜对光的偏折能力越强（会聚或发散作用越明显）；焦距越大，偏折能力越弱。 探究三：透镜的特殊光路 1.凸透镜： （1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点 。 （2）通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 。 （3）通过光心的光线传播方向不改变 。 2.凹透镜： （1）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通过焦点 。 （2）指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴 。 （3）通过光心的光线传播方向不改变 。 记忆口诀：“平主过焦，过焦平主，过心不变”． （四）观察凸透镜成像 如图所示，用凸透镜观察邮票，可以看到正立、放大的像。能否因此认为凸透镜所成的像都是正立、放大的呢? 【活动】用凸透镜观察物体 1.用凸透镜观察书上的文字。从贴近书上的文宇开始，逐渐增大凸透镜与书的距离，你看到的文字是怎样变化的?你有什么发现? 【解析】从贴近书上的文字开始，逐渐增大凸透镜与书的距离，看到的文字先变大变清晰，然后逐渐变小变模糊。 2.通过凸透镜观察窗外的景物，你看到的像有什么特点?它是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的?如图所示，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的距离，在白卡纸上能否看到窗外景物的像? 【解析】通过凸透镜观察窗外景物，看到的像是倒立、缩小的实像；在凸透镜后面放一张白纸，调整白纸到凸透镜的距离，在白纸上能看到窗外景物的像。 观察发现，适当调整物体和光屏到凸透镜的距离，也能看到倒立、缩小或倒立、放大的像，并且有的像还可以呈现在光屏上。 【思考与总结】： 通过上述观察可知，凸透镜能成不同的像，成像情况与物体到透镜的距离有关。后续学习中会深入探究凸透镜成像的具体规律 。 （五）测量凸透镜的焦距 常用平行光聚焦法：将凸透镜正对太阳光（近似平行光），调整透镜与光屏的距离，直到光屏上出现最小、最亮的光斑（即焦点），测量光斑到透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 （六）．经典例题 例1. 如图所示，下列透镜属于凸透镜的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由图知，A中透镜中间比边缘厚，是凸透镜，B、C、D中透镜中间比边缘薄是凹透镜．故选A． 例2. 如图所示是透镜对光的作用，其中正确的是（ ） A. ​     B. ​       C. ​     D. ​ 【答案】B 【解析】A. 对于凹透镜，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，故A错误；B. 对于凹透镜，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，故B正确；C. 对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故C错误；D. 对于凸透镜，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故D错误．故选B. 例3. 下列是关于透镜光学性质的说法，其中正确的是（　　） A. 凡是过光心的光线，其传播方向都不变 B. 经透镜后其光线是发散的，该透镜肯定是凹透镜 C. 经透镜后其光线是会聚，该透镜肯定是凸透镜 D. 以上说法都正确 【答案】A 【解析】A．通过透镜光心的光线传播方向不变，故A正确；BCD．凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，会聚是指入射光线经透镜折射后，更靠近主光轴但折射光线可能是会聚的也可能发散，发散是指入射光线经透镜折射后更远离主光轴，但折射光线可能是会聚的，也可能是发散的，故BCD错误。故选A 例4. 如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（　　） A. A B. b C. c D. d 【答案】B 【解析】选B.中间厚，边缘薄的透镜是凸透镜，中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜，a、c、d、e为凸透镜，b为凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，故选B. 例5. 如图所示，通过透镜的光路图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A．图为凸透镜，经过焦点的光线经过凸透镜折射后平行于主光轴，故A错误； B．图为凸透镜，平行光经过凸透镜折射后将交于焦点，故B错误；C．图为凹透镜，入射光线的延长线经过凹透镜另一侧的焦点，则折射光线平行于主光轴，故C正确；D．图为凹透镜，折射后的光线将向外发散，故D错误。故选C。 例6. 夏天在烈日下洗车，车身上留下的水滴会使车身局部产生高温现象，时间长了车漆便会失去光泽。对这一现象的解释，合理的是（ 　 ） A. 水滴相当于平面镜，能使光在车漆上发生反射而失去光泽 B. 水滴相当于凸透镜，能发散光在车身的局部产生高温 C. 水滴相当于凹透镜，能会聚光在车身局部产生高温 D. 水滴相当于凸透镜，能会聚光在车身的局部产生高温 【答案】D 【解析】在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，同时也会聚了太阳光的能量，使得局部高温，从而伤害汽车的外表，故选D。 例7. 张凤利用太阳光测量凸透镜的焦距。他让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，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f，那么凸透镜的实际焦距（　　） A. 一定小于f B. 一定大于f C. 可能等于f D. 可能小于f，也可能大于f 【答案】D 【解析】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f，这个距离既有可能是在焦点内的距离，这时小于焦距f，也有可能是焦点外的距离，这时大于焦距f，所以既可能小于f，也可能大于f，故D符合题意。故选D。 例8 一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制的凸透镜，为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光，应把灯丝放在（ ） A. 焦点处 B. 焦点以内 C. 焦点以外 D. 任意位置 【答案】A 【解析】根据凸透镜对光的会聚作用,结合光路的可逆性可知,从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴,所以选A. 例9. 如图所示，一块玻璃砖内有一个“椭圆形的气泡”，当一束平行光线垂直射到玻璃砖上时，其光线透过玻璃砖后的光线将（ ） A. 比原来发散 B. 比原来会聚 C. 仍是平行光线 D. 无法判断 【答案】A 【解析】有气泡的玻璃砖可以被看做是由两个凹透镜组合在一起形成的复合透镜组,对光线起到了两次发散的作用,所以光线一定比原来更发散。故选A。 例10. 如图当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来，则透镜的焦距是（ ） A. 0.1m B. 0.2m C. 0.3m D. 0.5m 【答案】A 【解析】因为像点M到镜面的距离为0.2m，根据平面镜成像的特点，发光点S离镜面的距离也为0.2m，因为一束平行光经凸透镜折射后要会聚在焦点上，所以点S即为凸透镜的焦点，点S到凸透镜光心的距离为焦距．由图象分析可知，焦距为0.3m﹣0.2m=0.1m故选A。 例11. 如图所示，一束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜起到______（会聚/发散）作用，由此说明，能把光线相交于一点的透镜______（一定/不一定/一定不）是凸透镜。 【答案】 发散 不一定 【解析】放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用；所以该透镜是发散透镜，即凹透镜；可见，在此种情况下，会聚的入射光线经过凹透镜折射后也会会聚于一点；而凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜也可以将光线会聚于一点，由此可见，能够使光线会聚于一点的不一定是凸透镜。 例12. 在下图中的方框内填入适当的透镜。 【答案】 【解析】由图可知，左图中，光线经过透镜变的远离了主光轴，对光线起到了发散作用，应填凹透镜；右图中，光线经过透镜变的靠近了主光轴，对光线起到了会聚作用，应填凸透镜。 例13. 如图所示是平行于主光轴的光线通过透镜前后的方向，请补画上主光轴，在O点处画出凸透镜或凹透镜． 【答案】 【解析】若O点在透镜光心的上方,则该透镜对光线起到了(远离主光轴)发散的作用，应该是凹透镜；若O点在透镜光心的下方,则该透镜对光线起到了(靠近主光轴)会聚的作用，应该是凸透镜 例14.阅读短文,回答问题。 小明在学习透镜知识时，老师拿出了两个透镜，一个中间厚、边缘薄，另一个中间薄、边缘厚。老师告诉他，中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜 ，并给他展示了以下光路图实验：①让平行光分别通过这两个透镜，通过凸透镜的光线会聚于一点，通过凹透镜的光线变得发散，其反向延长线会聚于一点。②老师又拿出一个发光的小物体，放在凸透镜前不同位置，当把物体放在离凸透镜较远位置时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立、缩小的像；当把物体向凸透镜靠近一些，在光屏上得到一个倒立、放大的像 。③老师还介绍了一个生活现象：在森林里不能随意丢弃装有水的透明饮料瓶，因为它相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，可能会引发森林火灾。 （1）文中提到的中间厚、边缘薄的透镜是______，中间薄、边缘厚的透镜是______。 （2）平行光通过凸透镜后会聚的点叫______，通过凹透镜后，其反向延长线会聚的点叫______。 （3）装有水的透明饮料瓶相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），它对光线有______作用。 （4）当物体在凸透镜前成倒立、缩小的像时，物体到凸透镜的距离______像到凸透镜的距离（选填“大于”“小于”或“等于”） 。 （5）下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确的是（ ） A. 凸透镜只能成实像，凹透镜只能成虚像 B. 凸透镜对光线有会聚作用，所以光线经过凸透镜后一定能会聚到一点 C. 凹透镜对光线有发散作用，但是经过凹透镜的光线也可能会相交 D. 实像能用光屏承接，虚像也能用光屏承接 【答案】：（1）凸透镜；凹透镜；（2）焦点；虚焦点；（3）凸透镜；会聚 （4）大于；（5）C 【解析】：（1）根据凸透镜和凹透镜的定义，中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜 。（2）平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚的点叫焦点；通过凹透镜后，其发散光线的反向延长线会聚的点叫虚焦点。（3）装有水的透明饮料瓶，其形状中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。（4）当物体在凸透镜前成倒立、缩小的像时，此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以物体到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离。（5）A选项，凸透镜可以成实像也可以成虚像，凹透镜只能成虚像，A错误；B选项，凸透镜对光线有会聚作用，但光线经过凸透镜后不一定能会聚到一点，只是折射光线比入射光线更靠近主光轴，B错误；C选项，凹透镜对光线有发散作用，但是如果原来的光线是会聚的，经过凹透镜后也可能会相交，C正确；D选项，实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，D错误。 五．课堂检测 （一）选择题 1. 如图所示，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”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为（ ） A. 平行光束 B. 会聚光束 C. 发散光束 D. 不能确定 【答案】C 【解析】水中的空气可以把水分解为两个“水凹透镜”．凹透镜对光有发散作用．因此当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为发散光束．故选C． 2. 图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】从四个光线通过透镜的情形可知，A、B、C的折射光线相对于入射光线是发散的；只有D的折射光线相对于入射光线是向中间靠拢的，是会聚的，而凸透镜对光有会聚作用，所以D为凸透镜，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 3. 为了进行光学实验，物理课外小组的同学在老师的指导下自制了一个平行光源，在硬圆纸筒的一端安装了一个可在筒内前后移动的灯泡．为使筒内射出的灯光是平行光，在纸筒的另一端需要安装的光学器件和灯泡的位置应分别是（ ） A.凸透镜 焦点处 B. 凸透镜 焦点以内 C. 凸透镜 焦点与二倍焦距点之间 D. 凹透镜 二倍焦距点之外 【答案】A 【解析】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的光学器件和灯泡的位置应分别是凸透镜、焦点处．故选A． 4. 如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，太阳光通过透镜聚光之后再发电，此透镜是一个( ) A. 凸透镜，对光线具有会聚作用 B. 凸透镜，对光线具有发散作用 C. 凹透镜，对光线具有会聚作用 D. 凹透镜，对光线具有发散作用 【答案】A 【解析】两种透镜对光有不同的作用，凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散的作用，太阳能通过透镜聚光后发电，故为凸透镜。选A。 5. 如图所示，某同学将凸透镜正对太阳光，将一张白纸在透镜的另一侧逐渐远离透镜的过程中，看到的现象是( ) A. 白纸上有缩小的光斑，且光斑的大小不变 B. 白纸上有光斑，且一直变大 C. 白纸上有光斑，且先变大再变小 D. 白纸上有光斑，且先变小再变大 【答案】D 【解析】太阳光射向地球，可以认为是平行光，太阳光正对凸透镜，此时的太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上，拿一张白纸在它的另一侧从透镜处缓慢远离透镜，在白纸上的光斑会逐渐会聚，所以光斑变小，但当白纸上在凸透镜的焦点上时光斑最小，再缓慢远离透镜时会聚的光就开始发散，所以光斑又变大。故选D。 6. 有一块正方形玻璃砖，其中间有一个球形大气泡，隔着气泡看砖后物体，看到的是（ ） A. 放大、正立的像 B. 缩小、正立的像 C. 直接看到原物体 D. 等大的虚像 【答案】B 【解析】玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，凹透镜成正立缩小的虚像，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 7. 如下图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形，由此可以判断镜片是（ ） A. 平面镜 B. 平板玻璃 C. 凸透镜 D. 凹透镜 【答案】D 【解析】由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗，镜片对光线起发散作用，所以是凹透镜。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 8. 防盗门上装一只“猫眼”，站在屋内的人通过“猫眼”能看清屋外的人有一个正立、缩小的像，这只“猫眼”相当于（　　） A. 凹透镜 B. 凹面镜 C. 凸面镜 D. 凸透镜 【答案】A 【解析】“猫眼”是由两块透镜组合而成。当我们从门内向外看时，物镜是凹透镜，目镜是凸透镜。最后看到来客的正立、缩小的像，所以防盗门的“猫眼”相当于凹透镜。故选A。 9.《森林保护法》中规定，禁止在森林里丢弃空罐头和空瓶子，这主要是为了防止 A. 污染环境 B. 行人受伤 C. 引起山火 D. 动物死亡 【答案】C 【解析】空瓶子中如果灌入雨水形成一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会聚成点，温度比较高，容易引燃干树叶等，引起火灾．故选C. 10.关于凸透镜对光的作用，下面说法中正确的是（ ） A.光通过凸透镜后会变成平行光 B. 只对平行光有会聚作用 C.对任何光都有会聚作用 D. 对不平行光有发散作用 【答案】C 【解析】A．只有从凸透镜的焦点出发的光线，经过凸透镜后才会成为平行光，故A错误； B．凸透镜对所有不过透镜中心的光线都有会聚作用，不仅仅是只对平行光线，故B错误； CD．据课本可知，凸透镜对任何光都有会聚作用，故C正确，D错误。故选C。 11.学完透镜后，小明同学对透镜的知识点作了如下记录，其中正确的是（　　） A. 凸透镜对光线起发散作用 B. 凹透镜对光线起会聚作用 C. 经过凸透镜射出的光线传播方向都会发生变化 D. 若使凸透镜产生平行光，应将光源放在凸透镜的焦点上 【答案】D 【解析】A．凸透镜对光线起会聚作用，故A错误；B．凹透镜对光线起发散作用，故B错误；C．经过凸透镜光心的光线传播方向不变，故C错误；D．过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，因此若使凸透镜产生平行光，应将光源放在凸透镜的焦点上，故D正确；故选D。 12. 图中，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，M是一个与暗盒右侧平面平行且相距一定距离的光屏。若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑（　　） A. 只可能是凹透镜或厚平板玻璃 B. 只可能是凹透镜或凸透镜 C. 只能是凹透镜 D. 凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能 【答案】B 【解析】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；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，光线在PM之间会聚，所以光斑要比圆孔P大；当在P处嵌入一个厚平板玻璃时，因为平板玻璃对光线既没有会聚也没有发散作用。因此嵌入圆孔P的那个光学器件可能是凹透镜也可能是凸透镜，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 （二）填空题 13. 在图中所示透镜中，属于凸透镜的有________，属于凹透镜的有________，d对光线具有________作用． 【答案】 acd bef 会聚 【解析】凸透镜的特点是中间厚边缘薄，凹透镜的特点是中间薄边缘厚，所以图中属于凸透镜的有acd，属于凹透镜的有bef。d为凸透镜，所以对光线具有会聚作用。 14. 一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这是因为留在车身上的水滴相当于______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，在车身局部形成高温，导致车漆失去光泽。 【答案】 凸透镜 会聚 【解析】车身上的水滴，中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。凸透镜对光有会聚作用，车身局部形成高温，导致车漆失去光泽。 15. 小华的奶奶用的是200度老花镜，这样的镜片________（填“凸透镜”或“凹透镜”）这样的老花镜片对光具有________作用（填“会聚”或“发散”） 【答案】 凸透镜 会聚 【解析】老花镜的特点是中间厚，边缘薄，因此是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用． 16. 如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于___________透 镜，而气泡与周边的水组成___________透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处， 亮线的粗细将如何变化？___________。 【答案】 凸 凹 先变细再变粗 【解析】圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线。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。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，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。 （三）解答题 17. 完成图中的光路图． 【答案】 【解析】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凸透镜折射后折射光线通过焦点；对于凹透镜，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． 18.某物理学习小组，选择如图所示四个透镜进行探究实验（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、塑料和水晶制作而成）： （1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择 图中的哪两个凸透镜做实验？答：______（选填字母序号）； 器材确定后，接着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，如图甲、乙所示．比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越____； （2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与_______的关系”． 【答案】 ①. A、C ②. 小 ③. 材料 【解析】（1）由图可知，根据实验要求，同样材质的只有A和C，且它们的厚度不同， 便于实验的探究．故选A、C；（2）由图可知，乙图的焦距短，而乙凸透镜的厚度比较厚，会聚作用强，且凸面比较凸，故答案为短；（3）A、B两种材料的透镜厚度相同，但材质不同，所以得出的结论也就不同．可以通过此作实验“凸透镜的焦距大小与材料的关系”．故答案为材料． 19.阅读短文,回答问题。 在探究透镜的实验中，小辉得到了以下信息：①透镜分为凸透镜和凹透镜，凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于焦点，凹透镜能使平行于主光轴的光线发散，其发散光线的反向延长线相交于虚焦点 。②有一个凸透镜，将它正对着太阳光，在另一侧放一张白纸，移动白纸，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑到凸透镜中心的距离就是凸透镜的焦距，经测量该凸透镜焦距为10cm 。③把一个物体放在该凸透镜前30cm处，在凸透镜另一侧的光屏上可以得到一个清晰的像。 （1） 测量凸透镜焦距时，让凸透镜正对着太阳光，移动白纸得到最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的______，该凸透镜焦距为______cm。 （2）把物体放在凸透镜前30cm处，此时物距______（选填“大于”“小于”或“等于”）二倍焦距 。 （3）当物体在上述凸透镜前30cm处时，在光屏上得到的像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 （4）若将物体向凸透镜靠近，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应该______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 （5）下列光学仪器中，利用凸透镜成倒立、放大实像原理工作的是（ ） A. 照相机 B. 放大镜 C. 投影仪 D. 近视眼镜 【答案】：（1）焦点；10；（2）大于； （3） 倒立；缩小；（4） 远离；（5）C 【解析】：（1）测量凸透镜焦距时，最小、最亮的光斑就是凸透镜的焦点，已知该凸透镜焦距为10cm。（2）已知凸透镜焦距f=10cm，物距u=30cm，因为30cm＞2×10cm，所以物距大于二倍焦距 。（3）当物距大于二倍焦距时，根据凸透镜成像规律，在光屏上得到倒立、缩小的实像。（4）若将物体向凸透镜靠近，物距减小，像距增大，所以要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应该远离凸透镜。（5）A选项，照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像原理工作的；B选项，放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像原理工作的；C选项，投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像原理工作的；D选项，近视眼镜是凹透镜，不是利用凸透镜成像原理。所以选C。 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.透镜分为______和______。 【答案】：凸透镜；凹透镜 2.凸透镜是中间______、边缘______的透镜 ，例如______、、等；凹透镜是中间、边缘______的透镜，例如。 【答案】：厚；薄；远视镜镜片；照相机镜头；放大镜；薄；厚；近视镜 3.通过两个球面球心的直线叫______；主光轴上有个特殊的点，通过它的光传播方向不变，这个点叫______ ，一般把透镜的中心视为光心。 【答案】：主光轴；光心 4.凸透镜对光线有______作用，凹透镜对光线有______作用。 【答案】：会聚；发散 5.平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于一点，这个点叫做凸透镜的______ ，焦点到光心的距离叫______ ，用字母______表示 ，一个凸透镜有______个焦点，它们位于凸透镜的______边 ；平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，叫_____，凹透镜也有______个虚焦点。 【答案】：焦点；焦距；f；两；两；虚焦点；两 6.凸透镜的三条特殊光线： （1）通过光心的光线，传播方向______； （2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后______； （3）过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后______。 【答案】：不变；通过焦点 ；平行于主光轴射出 7.凹透镜的三条特殊光线： （1）通过光心的光线，传播方向______； （2）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______； （3）射向凹透镜虚焦点的光线，经凹透镜折射后______。 【答案】：不变；通过虚焦点；平行于主光轴射出 8.用凸透镜观察书上的文字，从贴近书上的文字开始，逐渐增大凸透镜与书的距离，会看到文字先____ ，后来会看到_____的像；通过凸透镜观察窗外的景物，看到的像是______ 、______的 ，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的距离，在白卡纸上____看到窗外景物的像（填“能”或“不能 ”） ，说明凸透镜成像的情况与____有关。 【答案】：正立放大；倒立 ；倒立；缩小；能；物体到透镜的距离 （二）强化训练 一．选择题 1.在如图所示的光学元件中,属于凸透镜的是(　　) 【答案】C　 【解析】A、B选项中,元件中间薄、边缘厚,是凹透镜;C选项中,元件中间厚、边缘薄,为凸透镜;D选项中,元件厚度相同,不是凸透镜,也不是凹透镜。 2．如图所示，现有五种光学元件和光路图，方框中可放入的元件为（　　） A．2或5 B．1或5 C．3或5 D．2或4 【答案】C 【解析】入射光线是发散的，经过方框中的光学元件后，光线仍发散，但发散程度比原来小（更靠近平行光），说明该光学元件对光线起到了会聚作用，因此方框中应放入凸透镜。元件1：是凹透镜（中间薄、边缘厚）。元件2：是凸透镜（中间厚、边缘薄）。元件3：是凹透镜（中间薄、边缘厚）。元件4：是凸透镜（中间厚、边缘薄）。元件5：是凹透镜（中间薄、边缘厚）。 因为需要放入凸透镜，所以元件2、4符合要求。综上，答案为D 选项。 3．许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是（　　） A．“一石击破水中天”，“天”是由光的折射形成的虚像 B．“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，这由于凹透镜能会聚光 C．“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍”。“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像 D．“起舞弄清影，何似在人间”，“影”是由光的反射形成的虚像 【答案】C 【解析】选项A“一石击破水中天”中，“天”的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，而非光的折射，因此A错误。选项B“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，这里是利用冰制成的凸透镜（中间厚、边缘薄）对光线的会聚作用取火，而凹透镜对光线有发散作用，因此B错误。选项C“潭清疑水浅，平明忽见，游鱼细石，直视无碍”，“游鱼细石”看起来变浅，是因为光从水中斜射入空气中时发生折射，我们看到的是鱼和石的虚像，因此C正确。选项D“起舞弄清影，何似在人间”，“影”是由于光的直线传播，物体挡住光线形成的影子，而非光的反射成像，因此D错误。综上，答案为C选项。 4.用铁丝绕成一个内径约为4 mm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。下列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.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度 C.透过水膜观察物体成像 D.用激光笔照射水膜 【答案】 C　 【解析】用手摸水膜会弄破水膜,A不符合题意;水膜太薄,不能直接用刻度尺测量其厚度,B不符合题意;透过水膜靠近书本上的字时,如果字是放大的,说明水膜相当于凸透镜,如果看到的字是缩小的,说明水膜相当于凹透镜,这种判断方法较为可靠,C符合题意;强光照射可能会破坏水膜且不易操作,D不符合题意。 5．在下列虚框中放入适当的凸透镜或凹透镜，光路图成立。其中放入凹透镜的是（　　） A．甲和丁 B．乙和丁 C．丙和丁 D．乙和丙 【答案】D 【解析】甲图入射光线是平行光，经过光学元件后光线会聚，说明该元件对光线有会聚作用，因此是凸透镜。乙图入射光线是平行光，经过光学元件后光线发散，说明该元件对光线有发散作用，因此是凹透镜。丙图入射光线是发散的，经过光学元件后光线更发散，说明该元件对光线有发散作用，因此是凹透镜。丁图入射光线是会聚的，经过光学元件后光线提前会聚，说明该元件对光线有会聚作用，因此是凸透镜。综上，放入凹透镜的是乙和丙，答案为D选项。 6．小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】利用太阳光测量凸透镜焦距，应将透镜正对太阳光，且观察光斑的纸张也应正对太阳光。C符合要求。故答案为：C 7. 图中，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，M是一个与暗盒右侧平面平行且相距一定距离的光屏。若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑（　　） A. 只可能是凹透镜或厚平板玻璃 B. 只可能是凹透镜或凸透镜 C. 只能是凹透镜 D. 凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能 【答案】B 【解析】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；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，光线在PM之间会聚，所以光斑要比圆孔P大；当在P处嵌入一个厚平板玻璃时，因为平板玻璃对光线既没有会聚也没有发散作用。因此嵌入圆孔P的那个光学器件可能是凹透镜也可能是凸透镜，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 8. 如图所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体底面是磨砂的毛面，当平行光沿柱轴方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到 A. 圆形亮斑 B. 圆形暗斑 C. 圆形暗斑且中心有一亮点 D. 圆形亮斑且中心有一暗点 【答案】D 【解析】由于玻璃是光密媒质，气泡属光疏媒质，当垂直向下的光线经过气泡时，实际是从光密媒质射向光疏媒质，中间气泡相当于经过凹透镜，对光线起发散作用，所以中间比四周较暗，故选D． 9.放在凸透镜主光轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是( ) A. 凸透镜可以对光线起发散作用 B. 凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C. 通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散作用 D. 通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，仍然是会聚的一种表现 【答案】D 【解析】凸透镜的会聚作用是指折射后的光线与原来比较，光线偏转向了主光轴，即为会聚。 10．2022年8月12日，某地一辆小型汽车内饰起火，造成经济损失，所幸没有人员伤亡。事后调查起火原因，竟是车主摆放在前挡风玻璃下矿泉水瓶被太阳照射引起的。为避免此类事故发生，下列哪种物品不能直接放置于车内（　　） A．抱枕 B．远视镜 C．雨伞 D．抽纸盒 【答案】B 【解析】选项A：抱枕：属于纺织品，不易因阳光照射产生高温或引发燃烧等危险，可放置于车内。选项B：远视镜：远视镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，阳光照射时，会聚的光线易使焦点处温度升高，引发火灾等危险，因此不能直接放置于车内。选项C：雨伞：普通雨伞的材质（如布料、塑料等），不易因阳光照射产生危险，可放置于车内。选项D：抽纸盒：纸质抽纸盒，在正常阳光照射下不易引发危险，可放置于车内。综上，答案为B选项。 11．虚线框内各放一透镜，两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　） A．甲、乙都为凹透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凹透镜，乙为凸透镜 D．甲为凸透镜、乙为凹透镜 【答案】D 【解析】甲图入射光线是平行光，经过甲透镜后光线会聚到焦点，说明甲透镜对光线有会聚作用，因此甲是凸透镜。乙图入射光线是平行光，经过乙透镜后光线发散，说明乙透镜对光线有发散作用，因此乙是凹透镜。综上，甲为凸透镜、乙为凹透镜，答案为D选项。 12.在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为(    ) A. f   B. L C. f＋L  D. f－L 【答案】D 【解析】如果凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；如果凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图，所以凹透镜的焦距f′=f－L；故选D。 二．填空题 13.2025年9.3阅兵中亮相的LY-1激光武器，需通过光学元件精准控制光束。其中，对发射的激光束起会聚作用的是______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），该元件的结构特点是______；而某些装备的纳米吸光涂层可降低眩光，若需配合使用能发散光线的透镜，则应选择______。 【答案】：凸透镜；中间厚、边缘薄；凹透镜 【解析】：凸透镜对光线有会聚作用，其结构特征为中间厚、边缘薄，可满足激光武器聚焦光束的需求；凹透镜对光线有发散作用，符合发散光线的使用需求。 14.在“秦兵马俑AI虚拟修复项目”中，高精度三维扫描需用到光学系统。扫描设备中，能将发散的光线会聚起来以增强成像精度的是______；若扫描时遇到强光干扰，可借助镜片能______光线的______来减少强光影响。 【答案】：凸透镜；发散；凹透镜 【解析】：凸透镜具有会聚光线的性质，可汇聚发散光线提升扫描精度；凹透镜对光线有发散作用，能有效分散强光，减少其对扫描设备的干扰。 15.把一个透镜正对着太阳光，在另一侧移动光屏，当光屏距透镜5cm时，光屏上出现最小最亮的光斑，该透镜是___透镜，它的焦距是___cm，光心在透镜的___位置。 【答案】：凸；5；中心 【解析】：能使太阳光会聚成最小最亮光斑的是凸透镜，这个最小最亮的光斑就是焦点，焦点到光心的距离就是焦距，所以焦距为5cm ，光心在透镜的中心位置。 16.透过圆形鱼缸看里面的鱼，看到的鱼比实际的鱼大，此时圆形鱼缸相当于一个___透镜，它对光线有___作用，这种透镜可以用来矫正___眼（选填“近视”或“远视” ）。 【答案：凸；会聚；远视 【解析】：圆形鱼缸中间厚、边缘薄相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，远视眼是晶状体太薄或眼球前后径太短，像成在视网膜的后方，需要用凸透镜来矫正 。 17.用铁丝绕成内径约4mm的圆环，将圆环在清水中浸一下后取出，圆环内部形成的水膜犹如一个透镜，通过水膜透镜观察近处书上的字，如果看到的字是正立、放大的，那么这个水膜透镜相当于___透镜；如果看到的字是正立、缩小的，那么这个水膜透镜相当于___透镜，___透镜能矫正近视眼。 【答案】：凸；凹；凹 【解析】：看到正立、放大的像，是凸透镜成像特点；看到正立、缩小的像，是凹透镜成像特点，凹透镜可以矫正近视眼。 18. 如图所示，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”．“削冰令圆”就是把冰块制成______镜．要得火，应把“艾”放在镜的______位置，例如______就是应用这种镜的一种仪器． 【答案】 凸透 焦点 放大镜 【解析】要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，透镜会把光线集中在焦点上时，所以当把艾放在焦点上时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧；生活中利用凸透镜的仪器很多，比如：放大镜、投影仪、幻灯机等． 19.2025年世界互联网大会展示的“云上中轴”项目，通过数字技术呈现古建细节。拍摄古建纹饰时，相机镜头中起会聚光线作用的核心元件是______，其利用了光的______原理；若需矫正拍摄者的近视，应佩戴由______制成的眼镜。 【答案】：凸透镜；折射；凹透镜 【解析】：相机镜头的核心元件是凸透镜，它利用光的折射原理会聚光线形成图像；近视是由于晶状体折光能力过强，需佩戴对光线有发散作用的凹透镜矫正。 20.9.3阅兵中，单兵AR目镜的夜视增强功能依赖光学组件。其中，能将微弱光线会聚以提升亮度的是______，该透镜的焦点在其______（选填“两侧”或“一侧”）；与它作用相反，始终对光线起发散作用的是______。 【答案】：凸透镜；两侧；凹透镜 【解析】：凸透镜可会聚光线，能增强夜视场景的亮度，其两侧各有一个焦点；凹透镜的光学性质是始终对光线起发散作用，与凸透镜作用相反。 三．解答题 21.作图题 （1）如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′． （2）如图所示，两条入射光线（或延长线）分别过凹透镜的光心O和焦点F，分别画出经过凹透镜折射后的光线． 【答案】 【解析】（1）由图可知，一条入射光线过焦点，则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；另一条入射光线过光心，则过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变；两条折射光线的交点即像点S′.（2）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后传播方向不改变． 22．如图1所示，在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。 （1）实验中所用光屏选用：　 　；（选题“粗糙的”、“光滑的”） （2）受此启发，在测量凸透镜的焦距时，如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射，两束光会经过a点或b点，如图2所示，　 　光测出的焦距是Ob； （3）如图3所示，相距很近的两束平行的甲光和乙光，间距为d，斜射到玻璃砖的上表面，并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线，若甲为紫光，乙为红光，则这两条出射光线在玻璃下表面的距离　 　d（选填“大于”、“等于”或“小于”），两条出射光线　 　（选填“平行”或“不平行”）。 【答案】（1）粗糙的（2）红（3）大于；平行 【解析】（1）为了使光屏上的色带清晰可见，需要选择能够散射光线的光屏，这样可以增加光的漫反射，使观察更加清晰。（2）由于红光的折射率小于紫光，红光在通过凸透镜时的偏折角度较小，因此红光的焦距较长，会经过图中的b点。（3）紫光的折射率大于红光，因此紫光在玻璃砖中的偏折角度更大，导致两条出射光线在玻璃下表面的距离大于d。但是，由于光线在玻璃砖中的折射和反射遵循平行原理，两条出射光线仍然是平行的。 23．小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃.他想进一步探究不同的凸透镜对火柴的点燃效果有什么不同， 他提出了以下猜想： 猜想1：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。 （1）为了验证猜想1是否正确，小华选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。这说明猜想1是　 (选填“正确”或“错误”)的。 （2）小华在验证猜想1后，又选用直径和焦距不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想2是否正确。请评价：小华他们的实验　选填（“能”或“不能”）验证猜想2是否正确。 （3）点燃火柴的快慢可能还与什么因素有关？请你再提出一个猜想，并说出猜想的依据。 你的猜想：点燃火柴的快慢还可能与　 有关，你的依据是　 。 【答案】（1）错误（2）能（3）光照强度；光照越强，凸透镜会聚的能量越多 【解析】（1）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1是错误的。（2）小华的实验中，选用直径不同的凸透镜，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。（3）据实际情况分析即可，如火柴被点燃的时间还可能与光照强度(火柴的干湿程度等)有关；其依据是：在光照强度大时，火柴接收的能量多(火柴的潮湿程度越大，点燃时间就越长）。 24.测量凸透镜的焦距. （1）小丽的方案如图所示．移动凸透镜直到白纸上的光斑最小时，凸透镜到白纸的距离为10cm，则凸透镜的焦距为________cm． （2）对用太阳光测量凸透镜焦距的具体操作提出一条注意事项：________． （3）小丽发现：将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，无论怎样调节白纸的位置，都不能使太阳光在白纸上会聚成一点，而是一个光斑，这个光斑的直径有两三毫米．这是为什么呢？ 小丽猜想：太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的． ①小丽猜想的理由或依据是________． ②为了验证小丽的猜想，简要的做法是________． ③如果小丽的猜想正确，实验中观察到的现象是________． 【答案】 （1）10 （2）凸透镜正对太阳光，在白纸上得到最小的光斑 （3） ①不同色光通过三棱镜的折射程度不同（凸透镜可以看成多个三棱镜组合而成的） ②. 把一片红色透明胶片放置在凸透镜的前方，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化（或用单色光照射凸透镜，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化） ③. 光斑变小 【解析】(1)移动凸透镜白纸上的光斑最小，这个光斑是凸透镜的焦点，凸透镜到焦点的距离为10cm，则凸透镜的焦距为10cm.(2)阳光聚焦法，一定要注意使凸透镜正对太阳光，移动白纸在白纸上得到最小的光斑，这个光斑才是凸透镜的焦点．(3)①凸透镜正对着太阳光，白纸上会聚成一个直径有两三毫米的光斑，是由于不同色光通过三棱镜的折射能力不同，不能在白纸上会聚成最小、最亮的点．②为了验证太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的，把一片红色透明胶片放置在凸透镜的前方，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化；或用单色光照射凸透镜，调节白纸的位置，观察光斑的大小变化．如果光斑变小，猜想正确．③如果小丽的猜想正确，把一片红色透明胶片放置在凸透镜的前方，调节白纸的位置，会看到光斑变小． 25．学习了透镜知识后，小明进行了以下实验探究： （1）为了辨别直径相同的两个透镜的类型，小明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（如图1），其操作正确的是　 　（选填“A”或“B”）．透镜与光斑的大小如图2所示（），其中形成乙光斑的是　 　（选填“凸”、“凹”或“凸或凹”）透镜； （2）小明在测凸透镜焦距时（如图3），先将凸透镜（光心O）和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置S，光屏上出现一个与透镜直径D相近的光斑，此时固定光源凸透镜，再将光屏远离透镜，移动的过程中，若光屏上光斑的大小　 　（选填“逐渐变大”、“几乎不变”或“先变小后变大”），则说明　 　的距离即为凸透镜的焦距； （3）小明在空的透明饮料瓶（瓶身呈圆柱状）内封闭一支铅笔，将瓶子横着按入面盆里的水面下，人眼从水面上观察瓶中的铅笔（如图4），会发现铅笔　 　（选填“变粗”、“变细”或“不变”），这是因为瓶子周围的水相当于　 　镜． 【答案】（1）B；凸或凹（2）几乎不变；SO（3）变细；凹透镜 【解析】（1）要辨别透镜类型，利用凸透镜对光线的会聚作用，凹透镜对光线的发散作用。将透镜正对太阳，若光线会聚成光斑（如图中B操作，纸张靠近透镜时光斑变小），则为凸透镜；若光线发散（如图中A操作，纸张远离透镜时光斑变大），则为凹透镜。所以正确操作是B，乙图中光线经透镜后会聚，说明乙是凸透镜。（2）在测量凸透镜焦距时，固定凸透镜（光心O）和光屏位置，将光源从紧贴凸透镜位置缓慢向外移动到某一位置S，此过程中，光源与透镜直径D相近的光斑，经凸透镜会聚后，在光屏上形成的光斑大小几乎由透镜口径决定，所以光斑的大小几乎不变；当光斑大小几乎不变时，说明光源在凸透镜的焦点处，因此光源的距离即为凸透镜的焦距，结合图3可知焦距为50（单位根据题意隐含为合适长度单位）。（3）将瓶子横着按入水面，周围的水形成中间薄、边缘厚的形状，相当于凹透镜；凹透镜对光线有发散作用，会使透过它的光线传播方向改变，因此从水面上观察瓶内铅笔时，会发现铅笔变细（因光线折射导致成像变形）。 26.小李在学习透镜知识过程中了解到：①生活中有很多地方用到了透镜，比如照相机的镜头、投影仪的镜头都是凸透镜，而近视眼镜的镜片是凹透镜 。②凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。通过实验发现，当把一束光通过凸透镜时，光线会向主光轴靠拢；当把一束光通过凹透镜时，光线会偏离主光轴 。③有一个实验，将一个凸透镜固定在光具座上，把蜡烛放在凸透镜前，移动光屏，在光屏上得到了蜡烛清晰的像。当把蜡烛向凸透镜靠近时，光屏上的像会变大。 （1）照相机镜头和投影仪镜头都是______，近视眼镜镜片是______。 （2）凸透镜对光线有______作用，凹透镜对光线有______作用。 （3）在光屏上得到蜡烛清晰像时，若蜡烛向凸透镜靠近，光屏上像的大小会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）当物体通过凸透镜成实像时，物距越小，像距越______（选填“大”或“小”）。 （5）下列关于透镜应用的说法正确的是（ ） A. 用放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 B. 投影仪在屏幕上成的是正立、放大的实像 C. 照相机拍摄物体时，物体到照相机镜头的距离应大于二倍焦距 D. 凹透镜可以用来矫正远视眼 【答案】：（1）凸透镜；凹透镜；（2）会聚；发散；（3）变大；（4）大；（5）C 【解析】：（1）照相机镜头和投影仪镜头利用凸透镜成像原理，都是凸透镜；近视眼镜镜片是凹透镜 。（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。（3）根据凸透镜成像规律，当物距减小时，像距增大，像变大，所以蜡烛向凸透镜靠近，光屏上像会变大。（4）当物体通过凸透镜成实像时，遵循“物近像远像变大”，物距越小，像距越大。（5）A选项，用放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，A错误；B选项，投影仪在屏幕上成的是倒立、放大的实像，B错误；C选项，照相机拍摄物体时，利用凸透镜成倒立、缩小实像原理，物体到照相机镜头的距离应大于二倍焦距，C正确；D选项，凹透镜可以用来矫正近视眼，凸透镜矫正远视眼，D错误。 27.阅读短文,回答问题。 2025年9月3日，纪念抗日战争胜利80周年阅兵式隆重举行，LY-1舰载激光武器、单兵夜视系统等尖端装备集中亮相，展现了我国国防科技的跨越式发展。与此同时，世界互联网大会发布的案例集显示，秦兵马俑AI虚拟修复、永乐宫壁画数字化保护等项目中，高精度光学技术成为文化遗产“数字永生”的核心支撑[__LINK_ICON]。 在军事领域，LY-1激光武器通过大口径主透镜汇聚高能光束，利用热效应毁伤目标，其主透镜直径远超美军同类装备，保证了更强的聚光能力。单兵配备的微光夜视系统则借助光学组件增强微弱光线，其中超构表面技术可用超薄平面元件替代传统笨重透镜组，实现轻量化设计。在文化遗产保护中，浙江大学团队研发的高分辨率成像系统，通过特定透镜组捕捉文物纹饰细节，为数字化“基因库”提供精准数据[__LINK_ICON]；而龙门石窟的数字化扫描中，为减少强光干扰，技术人员会搭配相应光学元件调整光路。 这些场景中，透镜的光学特性成为技术实现的关键，彰显了物理原理在国防与文化领域的深度应用。 （1）LY-1激光武器的主透镜能将分散的激光束汇聚，是利用了______对光线的______作用。 （2）单兵夜视系统中，增强微弱光线需用到的透镜是______，其结构特点为______。 （3）秦兵马俑AI虚拟修复项目中，高分辨率成像系统捕捉纹饰细节时，核心光学元件的作用是（ ） A. 发散光线，扩大视野 B. 会聚光线，增强成像精度 C. 反射光线，减少能量损失 D. 吸收光线，降低环境干扰 （4）龙门石窟扫描时为减少强光干扰，需使用能______光线的______。 （5）下列关于材料中透镜应用的说法，错误的是（ ） A. LY-1的主透镜与老花镜镜片的光学性质相同 B. 夜视系统的透镜可用于矫正近视 C. 成像系统的透镜利用了光的折射原理 D. 抗强光干扰的透镜边缘比中间更厚 【答案】（1）凸透镜；会聚；（2）凸透镜；中间厚、边缘薄；（3）B；（4）发散；凹透镜 ；（5）B。 【解析】（1）激光武器需将分散的激光束汇聚以获得高能密度，凸透镜的核心光学性质是对光线有会聚作用，因此主透镜利用了凸透镜的会聚作用。（2）增强微弱光线需要会聚光线的透镜，即凸透镜；凸透镜的结构特征为中间厚、边缘薄，这是区分于凹透镜的关键特点。 （3）高分辨率成像系统需将发散的光线会聚，以清晰捕捉文物细节、提升成像精度。选项A是凹透镜的作用，选项C涉及光的反射，与透镜无关，选项D吸收光线不符合成像需求，故答案为B。（4）凹透镜对光线有发散作用，可将强光分散，从而减少其对扫描设备的干扰，因此需使用能发散光线的凹透镜。（5）选项A中，LY-1的主透镜与老花镜镜片均为凸透镜，光学性质相同，说法正确；选项B中，夜视系统的透镜是凸透镜，而矫正近视需用凹透镜，说法错误；选项C中，透镜的成像或聚光均依赖光的折射原理，说法正确；选项D中，抗强光干扰的是凹透镜，其特点是边缘厚、中间薄，说法正确。故答案为B。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年苏教版版八年级物理 《第三章光的折射透镜第二节透镜》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.物理观念：明确凸透镜（中间厚、边缘薄）和凹透镜（中间薄、边缘厚）的定义，掌握光心、主光轴、焦点、焦距等核心概念，能准确区分透镜类型并阐述其对光的作用。 2.科学思维：通过观察实验现象与分析生活实例，理解透镜对光作用的实质，能运用三条特殊光线绘制透镜光路图，建立光学现象的逻辑分析能力。 3.科学探究：参与透镜对光作用的实验探究，学会用平行光聚焦法粗测凸透镜焦距，培养观察、操作与归纳总结的能力。 4.科学态度与责任：认识透镜在生活中的广泛应用，体会物理知识与实际的联系，养成观察思考、勇于探究的科学习惯。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： （1）透镜的分类标准， （2）凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用， （3）焦点与焦距的概念， （4）透镜的三条特殊光线及其光路图绘制。 2.难点： （1）理解透镜对光作用的原理（基于光的折射）， （2）区分凸透镜的实焦点与凹透镜的虚焦点， （3）熟练运用特殊光线绘制复杂光路图。 ) 三．课前预习 1.透镜按形状可分为两类：中间厚、边缘薄的是______，中间薄、边缘厚的是______。 2.透镜的中心称为______，通过该点的光线传播方向______。 3.凸透镜能使平行于主光轴的光______在一点，这个点叫做______，用字母______表示；该点到光心的距离叫做______，用字母______表示。 4.凹透镜对光有______作用，其焦点是折射光线______的交点，属于______焦点。 5.生活中，老花镜的镜片属于______，近视眼镜的镜片属于______。 四．课堂探秘 探究一：透镜的识别与分类 透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，利用光的折射现象制成 。 1.动手操作： （1）观察下列的透镜，用“摸一摸”“看一看”的方法区分两种透镜。 凸透镜 凹透镜 （2）通过透镜观察近处文字或手： 记录现象：凸透镜下的文字呈______，凹透镜下的手呈______。 2. 分类 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜、远视眼镜镜片等 。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如近视眼镜镜片、猫眼等。 3. 基本概念 （1）主光轴：通过两个球面球心的直线，用点划线表示 。 （2）光心：即薄透镜的中心，用字母“O”表示。性质是通过光心的光线传播方向不改变 。 探究二：透镜对光的作用 【演示】如图是在充满烟雾的容器内，用平行光照射凸透镜和凹透镜观察到的现象。 由实验可知，凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。 1．焦点 （1）凸透镜：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚到一点，这个点叫焦点（F） 。说明凸透镜对光线有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜 。焦点到光心的距离叫焦距（f），凸透镜有两个实焦点，且关于光心对称 。 （2）凹透镜：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这个点叫虚焦点（F） 。表明凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜 ，凹透镜有两个虚焦点 。 注意：当凸透镜的口径相同时，透镜中间越厚，对光的折射能力越强，会聚作用越强，焦距越短．如图所示： （此结论可辅助做题） 2.焦距 （1）定义：焦距是透镜的焦点到光心的距离，用字母 f 表示。 ①对于凸透镜，平行于主光轴的光线经其会聚后形成实焦点，焦点到光心的距离即为焦距。 ②对于凹透镜，平行于主光轴的光线经其发散后，折射光线的反向延长线形成虚焦点，虚焦点到光心的距离也称为焦距。 （2）物理意义：焦距的大小反映了透镜对光的偏折能力：焦距越小，透镜对光的偏折能力越强（会聚或发散作用越明显）；焦距越大，偏折能力越弱。 探究三：透镜的特殊光路 1.凸透镜： （1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点 。 （2）通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 。 （3）通过光心的光线传播方向不改变 。 2.凹透镜： （1）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通过焦点 。 （2）指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴 。 （3）通过光心的光线传播方向不改变 。 记忆口诀：“平主过焦，过焦平主，过心不变”． （四）观察凸透镜成像 如图所示，用凸透镜观察邮票，可以看到正立、放大的像。能否因此认为凸透镜所成的像都是正立、放大的呢? 【活动】用凸透镜观察物体 1.用凸透镜观察书上的文字。从贴近书上的文宇开始，逐渐增大凸透镜与书的距离，你看到的文字是怎样变化的?你有什么发现? 2.通过凸透镜观察窗外的景物，你看到的像有什么特点?它是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的?如图所示，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的距离，在白卡纸上能否看到窗外景物的像? 观察发现，适当调整物体和光屏到凸透镜的距离，也能看到倒立、缩小或倒立、放大的像，并且有的像还可以呈现在光屏上。 【思考与总结】： 通过上述观察可知，凸透镜能成不同的像，成像情况与物体到透镜的距离有关。后续学习中会深入探究凸透镜成像的具体规律 。 （五）测量凸透镜的焦距 常用平行光聚焦法：将凸透镜正对太阳光（近似平行光），调整透镜与光屏的距离，直到光屏上出现最小、最亮的光斑（即焦点），测量光斑到透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 （六）．经典例题 例1. 如图所示，下列透镜属于凸透镜的是（ ） A. B. C. D. 例2. 如图所示是透镜对光的作用，其中正确的是（ ） A. ​     B. ​       C. ​     D. ​ 例3. 下列是关于透镜光学性质的说法，其中正确的是（　　） A. 凡是过光心的光线，其传播方向都不变 B. 经透镜后其光线是发散的，该透镜肯定是凹透镜 C. 经透镜后其光线是会聚，该透镜肯定是凸透镜 D. 以上说法都正确 例4. 如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（　　） A. A B. b C. c D. d 例5. 如图所示，通过透镜的光路图正确的是（　　） A. B. C. D. 例6. 夏天在烈日下洗车，车身上留下的水滴会使车身局部产生高温现象，时间长了车漆便会失去光泽。对这一现象的解释，合理的是（ 　 ） A. 水滴相当于平面镜，能使光在车漆上发生反射而失去光泽 B. 水滴相当于凸透镜，能发散光在车身的局部产生高温 C. 水滴相当于凹透镜，能会聚光在车身局部产生高温 D. 水滴相当于凸透镜，能会聚光在车身的局部产生高温 例7. 张凤利用太阳光测量凸透镜的焦距。他让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，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f，那么凸透镜的实际焦距（　　） A. 一定小于f B. 一定大于f C. 可能等于f D. 可能小于f，也可能大于f 例8 一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制的凸透镜，为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光，应把灯丝放在（ ） A. 焦点处 B. 焦点以内 C. 焦点以外 D. 任意位置 例9. 如图所示，一块玻璃砖内有一个“椭圆形的气泡”，当一束平行光线垂直射到玻璃砖上时，其光线透过玻璃砖后的光线将（ ） A. 比原来发散 B. 比原来会聚 C. 仍是平行光线 D. 无法判断 例10. 如图当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来，则透镜的焦距是（ ） A. 0.1m B. 0.2m C. 0.3m D. 0.5m 例11. 如图所示，一束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜起到______（会聚/发散）作用，由此说明，能把光线相交于一点的透镜______（一定/不一定/一定不）是凸透镜。 例12. 在下图中的方框内填入适当的透镜。 例13. 如图所示是平行于主光轴的光线通过透镜前后的方向，请补画上主光轴，在O点处画出凸透镜或凹透镜． 例14.阅读短文,回答问题。 小明在学习透镜知识时，老师拿出了两个透镜，一个中间厚、边缘薄，另一个中间薄、边缘厚。老师告诉他，中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜 ，并给他展示了以下光路图实验：①让平行光分别通过这两个透镜，通过凸透镜的光线会聚于一点，通过凹透镜的光线变得发散，其反向延长线会聚于一点。②老师又拿出一个发光的小物体，放在凸透镜前不同位置，当把物体放在离凸透镜较远位置时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立、缩小的像；当把物体向凸透镜靠近一些，在光屏上得到一个倒立、放大的像 。③老师还介绍了一个生活现象：在森林里不能随意丢弃装有水的透明饮料瓶，因为它相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，可能会引发森林火灾。 （1）文中提到的中间厚、边缘薄的透镜是______，中间薄、边缘厚的透镜是______。 （2）平行光通过凸透镜后会聚的点叫______，通过凹透镜后，其反向延长线会聚的点叫______。 （3）装有水的透明饮料瓶相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），它对光线有______作用。 （4）当物体在凸透镜前成倒立、缩小的像时，物体到凸透镜的距离______像到凸透镜的距离（选填“大于”“小于”或“等于”） 。 （5）下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确的是（ ） A. 凸透镜只能成实像，凹透镜只能成虚像 B. 凸透镜对光线有会聚作用，所以光线经过凸透镜后一定能会聚到一点 C. 凹透镜对光线有发散作用，但是经过凹透镜的光线也可能会相交 D. 实像能用光屏承接，虚像也能用光屏承接 五．课堂检测 （一）选择题 1. 如图所示，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”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为（ ） A. 平行光束 B. 会聚光束 C. 发散光束 D. 不能确定 2. 图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（　　） A. B. C. D. 3. 为了进行光学实验，物理课外小组的同学在老师的指导下自制了一个平行光源，在硬圆纸筒的一端安装了一个可在筒内前后移动的灯泡．为使筒内射出的灯光是平行光，在纸筒的另一端需要安装的光学器件和灯泡的位置应分别是（ ） A.凸透镜 焦点处 B. 凸透镜 焦点以内 C. 凸透镜 焦点与二倍焦距点之间 D. 凹透镜 二倍焦距点之外 4. 如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，太阳光通过透镜聚光之后再发电，此透镜是一个( ) A. 凸透镜，对光线具有会聚作用 B. 凸透镜，对光线具有发散作用 C. 凹透镜，对光线具有会聚作用 D. 凹透镜，对光线具有发散作用 5. 如图所示，某同学将凸透镜正对太阳光，将一张白纸在透镜的另一侧逐渐远离透镜的过程中，看到的现象是( ) A. 白纸上有缩小的光斑，且光斑的大小不变 B. 白纸上有光斑，且一直变大 C. 白纸上有光斑，且先变大再变小 D. 白纸上有光斑，且先变小再变大 6. 有一块正方形玻璃砖，其中间有一个球形大气泡，隔着气泡看砖后物体，看到的是（ ） A. 放大、正立的像 B. 缩小、正立的像 C. 直接看到原物体 D. 等大的虚像 7. 如下图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形，由此可以判断镜片是（ ） A. 平面镜 B. 平板玻璃 C. 凸透镜 D. 凹透镜 8. 防盗门上装一只“猫眼”，站在屋内的人通过“猫眼”能看清屋外的人有一个正立、缩小的像，这只“猫眼”相当于（　　） A. 凹透镜 B. 凹面镜 C. 凸面镜 D. 凸透镜 9.《森林保护法》中规定，禁止在森林里丢弃空罐头和空瓶子，这主要是为了防止 A. 污染环境 B. 行人受伤 C. 引起山火 D. 动物死亡 10.关于凸透镜对光的作用，下面说法中正确的是（ ） A.光通过凸透镜后会变成平行光 B. 只对平行光有会聚作用 C.对任何光都有会聚作用 D. 对不平行光有发散作用 11.学完透镜后，小明同学对透镜的知识点作了如下记录，其中正确的是（　　） A. 凸透镜对光线起发散作用 B. 凹透镜对光线起会聚作用 C. 经过凸透镜射出的光线传播方向都会发生变化 D. 若使凸透镜产生平行光，应将光源放在凸透镜的焦点上 12. 图中，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，M是一个与暗盒右侧平面平行且相距一定距离的光屏。若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑（　　） A. 只可能是凹透镜或厚平板玻璃 B. 只可能是凹透镜或凸透镜 C. 只能是凹透镜 D. 凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能 （二）填空题 13. 在图中所示透镜中，属于凸透镜的有________，属于凹透镜的有________，d对光线具有________作用． 14. 一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这是因为留在车身上的水滴相当于______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，在车身局部形成高温，导致车漆失去光泽。 15. 小华的奶奶用的是200度老花镜，这样的镜片________（填“凸透镜”或“凹透镜”）这样的老花镜片对光具有________作用（填“会聚”或“发散”） 16. 如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于___________透 镜，而气泡与周边的水组成___________透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处， 亮线的粗细将如何变化？___________。 （三）解答题 17. 完成图中的光路图． 18.某物理学习小组，选择如图所示四个透镜进行探究实验（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、塑料和水晶制作而成）： （1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择 图中的哪两个凸透镜做实验？答：______（选填字母序号）； 器材确定后，接着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，如图甲、乙所示．比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越____； （2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与_______的关系”． 19.阅读短文,回答问题。 在探究透镜的实验中，小辉得到了以下信息：①透镜分为凸透镜和凹透镜，凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于焦点，凹透镜能使平行于主光轴的光线发散，其发散光线的反向延长线相交于虚焦点 。②有一个凸透镜，将它正对着太阳光，在另一侧放一张白纸，移动白纸，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑到凸透镜中心的距离就是凸透镜的焦距，经测量该凸透镜焦距为10cm 。③把一个物体放在该凸透镜前30cm处，在凸透镜另一侧的光屏上可以得到一个清晰的像。 （1） 测量凸透镜焦距时，让凸透镜正对着太阳光，移动白纸得到最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的______，该凸透镜焦距为______cm。 （2）把物体放在凸透镜前30cm处，此时物距______（选填“大于”“小于”或“等于”）二倍焦距 。 （3）当物体在上述凸透镜前30cm处时，在光屏上得到的像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 （4）若将物体向凸透镜靠近，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应该______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 （5）下列光学仪器中，利用凸透镜成倒立、放大实像原理工作的是（ ） A. 照相机 B. 放大镜 C. 投影仪 D. 近视眼镜 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.透镜分为______和______。 2.凸透镜是中间______、边缘______的透镜 ，例如______、、等；凹透镜是中间、边缘______的透镜，例如。 3.通过两个球面球心的直线叫______；主光轴上有个特殊的点，通过它的光传播方向不变，这个点叫______ ，一般把透镜的中心视为光心。 4.凸透镜对光线有______作用，凹透镜对光线有______作用。 5.平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于一点，这个点叫做凸透镜的______ ，焦点到光心的距离叫______ ，用字母______表示 ，一个凸透镜有______个焦点，它们位于凸透镜的______边 ；平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，叫_____，凹透镜也有______个虚焦点。 6.凸透镜的三条特殊光线： （1）通过光心的光线，传播方向______； （2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后______； （3）过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后______。 7.凹透镜的三条特殊光线： （1）通过光心的光线，传播方向______； （2）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______； （3）射向凹透镜虚焦点的光线，经凹透镜折射后______。 8.用凸透镜观察书上的文字，从贴近书上的文字开始，逐渐增大凸透镜与书的距离，会看到文字先____ ，后来会看到_____的像；通过凸透镜观察窗外的景物，看到的像是______ 、______的 ，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的距离，在白卡纸上____看到窗外景物的像（填“能”或“不能 ”） ，说明凸透镜成像的情况与____有关。 （二）强化训练 一．选择题 1.在如图所示的光学元件中,属于凸透镜的是(　　) 2．如图所示，现有五种光学元件和光路图，方框中可放入的元件为（　　） A．2或5 B．1或5 C．3或5 D．2或4 3．许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是（　　） A．“一石击破水中天”，“天”是由光的折射形成的虚像 B．“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，这由于凹透镜能会聚光 C．“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍”。“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像 D．“起舞弄清影，何似在人间”，“影”是由光的反射形成的虚像 4.用铁丝绕成一个内径约为4 mm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。下列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.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度 C.透过水膜观察物体成像 D.用激光笔照射水膜 5．在下列虚框中放入适当的凸透镜或凹透镜，光路图成立。其中放入凹透镜的是（　　） A．甲和丁 B．乙和丁 C．丙和丁 D．乙和丙 6．小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是（　　） A． B． C． D． 7. 图中，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，M是一个与暗盒右侧平面平行且相距一定距离的光屏。若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑（　　） A. 只可能是凹透镜或厚平板玻璃 B. 只可能是凹透镜或凸透镜 C. 只能是凹透镜 D. 凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能 8. 如图所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体底面是磨砂的毛面，当平行光沿柱轴方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到 A. 圆形亮斑 B. 圆形暗斑 C. 圆形暗斑且中心有一亮点 D. 圆形亮斑且中心有一暗点 9.放在凸透镜主光轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是( ) A. 凸透镜可以对光线起发散作用 B. 凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C. 通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散作用 D. 通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，仍然是会聚的一种表现 10．2025年8月12日，某地一辆小型汽车内饰起火，造成经济损失，所幸没有人员伤亡。事后调查起火原因，竟是车主摆放在前挡风玻璃下矿泉水瓶被太阳照射引起的。为避免此类事故发生，下列哪种物品不能直接放置于车内（　　） A．抱枕 B．远视镜 C．雨伞 D．抽纸盒 11．虚线框内各放一透镜，两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　） A．甲、乙都为凹透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凹透镜，乙为凸透镜 D．甲为凸透镜、乙为凹透镜 12.在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为(    ) A. f   B. L C. f＋L  D. f－L 二．填空题 13.2025年9.3阅兵中亮相的LY-1激光武器，需通过光学元件精准控制光束。其中，对发射的激光束起会聚作用的是______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），该元件的结构特点是______；而某些装备的纳米吸光涂层可降低眩光，若需配合使用能发散光线的透镜，则应选择______。 14.在“秦兵马俑AI虚拟修复项目”中，高精度三维扫描需用到光学系统。扫描设备中，能将发散的光线会聚起来以增强成像精度的是______；若扫描时遇到强光干扰，可借助镜片能______光线的______来减少强光影响。 15.把一个透镜正对着太阳光，在另一侧移动光屏，当光屏距透镜5cm时，光屏上出现最小最亮的光斑，该透镜是___透镜，它的焦距是___cm，光心在透镜的___位置。 16.透过圆形鱼缸看里面的鱼，看到的鱼比实际的鱼大，此时圆形鱼缸相当于一个___透镜，它对光线有___作用，这种透镜可以用来矫正___眼（选填“近视”或“远视” ）。 17.用铁丝绕成内径约4mm的圆环，将圆环在清水中浸一下后取出，圆环内部形成的水膜犹如一个透镜，通过水膜透镜观察近处书上的字，如果看到的字是正立、放大的，那么这个水膜透镜相当于___透镜；如果看到的字是正立、缩小的，那么这个水膜透镜相当于___透镜，___透镜能矫正近视眼。 18. 如图所示，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”．“削冰令圆”就是把冰块制成______镜．要得火，应把“艾”放在镜的______位置，例如______就是应用这种镜的一种仪器． 19.2025年世界互联网大会展示的“云上中轴”项目，通过数字技术呈现古建细节。拍摄古建纹饰时，相机镜头中起会聚光线作用的核心元件是______，其利用了光的______原理；若需矫正拍摄者的近视，应佩戴由______制成的眼镜。 20.9.3阅兵中，单兵AR目镜的夜视增强功能依赖光学组件。其中，能将微弱光线会聚以提升亮度的是______，该透镜的焦点在其______（选填“两侧”或“一侧”）；与它作用相反，始终对光线起发散作用的是______。 三．解答题 21.作图题 （1）如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′． （2）如图所示，两条入射光线（或延长线）分别过凹透镜的光心O和焦点F，分别画出经过凹透镜折射后的光线． 22．如图1所示，在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。 （1）实验中所用光屏选用：　 　；（选题“粗糙的”、“光滑的”） （2）受此启发，在测量凸透镜的焦距时，如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射，两束光会经过a点或b点，如图2所示，　 　光测出的焦距是Ob； （3）如图3所示，相距很近的两束平行的甲光和乙光，间距为d，斜射到玻璃砖的上表面，并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线，若甲为紫光，乙为红光，则这两条出射光线在玻璃下表面的距离　 　d（选填“大于”、“等于”或“小于”），两条出射光线　 　（选填“平行”或“不平行”）。 23．小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃.他想进一步探究不同的凸透镜对火柴的点燃效果有什么不同， 他提出了以下猜想： 猜想1：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。 （1）为了验证猜想1是否正确，小华选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。这说明猜想1是　 (选填“正确”或“错误”)的。 （2）小华在验证猜想1后，又选用直径和焦距不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想2是否正确。请评价：小华他们的实验　选填（“能”或“不能”）验证猜想2是否正确。 （3）点燃火柴的快慢可能还与什么因素有关？请你再提出一个猜想，并说出猜想的依据。 你的猜想：点燃火柴的快慢还可能与　 有关，你的依据是　 。 24.测量凸透镜的焦距. （1）小丽的方案如图所示．移动凸透镜直到白纸上的光斑最小时，凸透镜到白纸的距离为10cm，则凸透镜的焦距为________cm． （2）对用太阳光测量凸透镜焦距的具体操作提出一条注意事项：________． （3）小丽发现：将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，无论怎样调节白纸的位置，都不能使太阳光在白纸上会聚成一点，而是一个光斑，这个光斑的直径有两三毫米．这是为什么呢？ 小丽猜想：太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的． ①小丽猜想的理由或依据是________． ②为了验证小丽的猜想，简要的做法是________． ③如果小丽的猜想正确，实验中观察到的现象是________． 25．学习了透镜知识后，小明进行了以下实验探究： （1）为了辨别直径相同的两个透镜的类型，小明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（如图1），其操作正确的是　 　（选填“A”或“B”）．透镜与光斑的大小如图2所示（），其中形成乙光斑的是　 　（选填“凸”、“凹”或“凸或凹”）透镜； （2）小明在测凸透镜焦距时（如图3），先将凸透镜（光心O）和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置S，光屏上出现一个与透镜直径D相近的光斑，此时固定光源凸透镜，再将光屏远离透镜，移动的过程中，若光屏上光斑的大小　 　（选填“逐渐变大”、“几乎不变”或“先变小后变大”），则说明　 　的距离即为凸透镜的焦距； （3）小明在空的透明饮料瓶（瓶身呈圆柱状）内封闭一支铅笔，将瓶子横着按入面盆里的水面下，人眼从水面上观察瓶中的铅笔（如图4），会发现铅笔　 　（选填“变粗”、“变细”或“不变”），这是因为瓶子周围的水相当于　 　镜． 26.小李在学习透镜知识过程中了解到：①生活中有很多地方用到了透镜，比如照相机的镜头、投影仪的镜头都是凸透镜，而近视眼镜的镜片是凹透镜 。②凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。通过实验发现，当把一束光通过凸透镜时，光线会向主光轴靠拢；当把一束光通过凹透镜时，光线会偏离主光轴 。③有一个实验，将一个凸透镜固定在光具座上，把蜡烛放在凸透镜前，移动光屏，在光屏上得到了蜡烛清晰的像。当把蜡烛向凸透镜靠近时，光屏上的像会变大。 （1）照相机镜头和投影仪镜头都是______，近视眼镜镜片是______。 （2）凸透镜对光线有______作用，凹透镜对光线有______作用。 （3）在光屏上得到蜡烛清晰像时，若蜡烛向凸透镜靠近，光屏上像的大小会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）当物体通过凸透镜成实像时，物距越小，像距越______（选填“大”或“小”）。 （5）下列关于透镜应用的说法正确的是（ ） A. 用放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 B. 投影仪在屏幕上成的是正立、放大的实像 C. 照相机拍摄物体时，物体到照相机镜头的距离应大于二倍焦距 D. 凹透镜可以用来矫正远视眼 27.阅读短文,回答问题。 2025年9月3日，纪念抗日战争胜利80周年阅兵式隆重举行，LY-1舰载激光武器、单兵夜视系统等尖端装备集中亮相，展现了我国国防科技的跨越式发展。与此同时，世界互联网大会发布的案例集显示，秦兵马俑AI虚拟修复、永乐宫壁画数字化保护等项目中，高精度光学技术成为文化遗产“数字永生”的核心支撑[__LINK_ICON]。 在军事领域，LY-1激光武器通过大口径主透镜汇聚高能光束，利用热效应毁伤目标，其主透镜直径远超美军同类装备，保证了更强的聚光能力。单兵配备的微光夜视系统则借助光学组件增强微弱光线，其中超构表面技术可用超薄平面元件替代传统笨重透镜组，实现轻量化设计。在文化遗产保护中，浙江大学团队研发的高分辨率成像系统，通过特定透镜组捕捉文物纹饰细节，为数字化“基因库”提供精准数据[__LINK_ICON]；而龙门石窟的数字化扫描中，为减少强光干扰，技术人员会搭配相应光学元件调整光路。 这些场景中，透镜的光学特性成为技术实现的关键，彰显了物理原理在国防与文化领域的深度应用。 （1）LY-1激光武器的主透镜能将分散的激光束汇聚，是利用了______对光线的______作用。 （2）单兵夜视系统中，增强微弱光线需用到的透镜是______，其结构特点为______。 （3）秦兵马俑AI虚拟修复项目中，高分辨率成像系统捕捉纹饰细节时，核心光学元件的作用是（ ） A. 发散光线，扩大视野 B. 会聚光线，增强成像精度 C. 反射光线，减少能量损失 D. 吸收光线，降低环境干扰 （4）龙门石窟扫描时为减少强光干扰，需使用能______光线的______。 （5）下列关于材料中透镜应用的说法，错误的是（ ） A. LY-1的主透镜与老花镜镜片的光学性质相同 B. 夜视系统的透镜可用于矫正近视 C. 成像系统的透镜利用了光的折射原理 D. 抗强光干扰的透镜边缘比中间更厚 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $