第13讲 透镜 暑假讲义 2026-2027学年苏科版物理八年级上学期

2026-06-16
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普通
物理怪老师课堂
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理苏科版八年级上册
年级 八年级
章节 二、透镜
类型 教案-讲义
知识点 透镜及其应用
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.75 MB
发布时间 2026-06-16
更新时间 2026-06-17
作者 物理怪老师课堂
品牌系列 -
审核时间 2026-06-16
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来源 学科网

内容正文:

第13讲 透镜 本讲定位:本节是光的折射的应用延伸,是初中光学核心基础内容。主要学习凸透镜、凹透镜的外形特征、光学作用,认识光心、主光轴、焦点、焦距等专用名词,结合实验观察透镜成像特点,辨析生活中各类透镜,概念题、实验分析题、现象解释题为常考题型。 核心重点:凸透镜与凹透镜的区分、透镜对光线的作用、透镜基本概念、不同物距下凸透镜成像特点、生活透镜应用。 高频易错点:混淆会聚和发散作用的判断、错误解读光斑与焦距的关系、混淆近视镜与老花镜的透镜类型、虚实像区分不清。 学习建议:结合外形直观区分两类透镜,牢记 “凸透镜会聚、凹透镜发散” 核心规律,亲手完成透镜观察小实验,结合生活实例理解成像差异。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 学习目标 能辨别凸透镜和凹透镜,了解透镜对光的作用;认识光心、主光轴、焦点、焦距;通过实验观察透镜成像特点,能解释生活中透镜相关现象 物理观念 1. 能根据外形、成像特点区分凸透镜和凹透镜;掌握光心、主光轴、焦点、焦距的定义; 2. 熟记凸透镜会聚光线、凹透镜发散光线的特性;掌握凸透镜在不同物距下的成像规律,区分实像与虚像。 基于实验现象总结透镜光学规律,结合光路分析会聚、发散原理,逻辑分析焦距测量实验 科学思维 建立透镜光路模型,归纳实验规律,学会辩证分析实验现象与物理原理的关联。 完成透镜辨别、平行光照射、凸透镜成像观察等探究实验,规范记录实验现象与结论 科学探究 熟练操作教材分组实验,能独立完成透镜辨别、光路观察、成像观察等实验任务。 了解眼镜、放大镜等透镜在生活中的广泛应用,体会光学知识的实用价值 科学态度与责任 能运用透镜知识解释日常用品原理,感受物理与生活的密切联系,养成观察身边物理现象的习惯。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 透镜的分类与外形特征 透镜是利用光的折射制成的光学元件,根据外形结构分为凸透镜和凹透镜两类。 凸透镜 凹透镜 (1)凸透镜 外形特征:中间厚,边缘薄。常见生活用品:放大镜、老年人佩戴的老花镜。 (2)凹透镜 外形特征:中间薄,边缘厚。常见生活用品:近视眼镜。 简易辨别方法(近距离观察文字):透过透镜看书本文字,看到正立、放大像的是凸透镜;看到正立、缩小像的是凹透镜。 2. 透镜四大基本概念 (1)光心(O):透镜的中心位置。特殊规律:经过光心的光线,传播方向不发生改变。 (2)主光轴(MN):穿过光心,且垂直于透镜两个表面的直线,是研究透镜光路的基准轴线。 (3)焦点(F):平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会聚形成的点。凸透镜左右两侧各有一个实焦点;凹透镜对光线发散,无实焦点。 (4)焦距(f):焦点到透镜光心的直线距离,焦距是反映透镜光学性能的重要物理量。 3.透镜对平行光的作用 利用太阳光(平行光)照射透镜,观察光路变化,总结两类透镜的光学作用: (1)凸透镜:对光线具有会聚作用,因此凸透镜也叫做会聚透镜。平行于主光轴的光线通过凸透镜后,会精准会聚在焦点上。 (2)凹透镜:对光线具有发散作用,因此凹透镜也叫做发散透镜。平行于主光轴的光线通过凹透镜后,会向四周散开,无法会聚成实焦点。 4.凸透镜成像观察实验 改变凸透镜与物体之间的距离,成像特点会发生明显改变,本实验是后续凸透镜成像规律的基础: (1)物体靠近凸透镜:用凸透镜观察邮票、书本文字,看到正立、放大的虚像,这也是放大镜的工作原理,该像无法在光屏上呈现。 (2)逐渐增大物距:凸透镜所成像的大小、形态持续发生变化。 (3)观察窗外远处景物:调整光屏位置,能在光屏上承接倒立的像,该像可以呈现在光屏上,属于实像,有放大、缩小两种形态。 总结:凸透镜成像不是单一形态,物距变化会改变像的正倒、大小与虚实。 5.课后实践探究与应用 (1)水膜透镜辨别 将铁丝圆环沾水,圆环内形成的水膜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;轻轻甩去部分水后,水膜厚度改变,可再次通过观察文字、光照等方式辨别透镜类型。 (2)眼镜类型判断 透过眼镜观察物体:成像缩小的是近视镜(凹透镜);成像放大的是老花镜、远视镜(凸透镜)。 (3)太阳光测量凸透镜焦距 实验原理:利用平行太阳光会聚在焦点,最小最亮的光斑所在位置即为焦点。 关键结论:只有光屏上出现最小、最亮的光斑时,光斑到透镜的距离才等于焦距;若光斑偏大,说明光屏在焦点前方或后方,无法直接判定该距离与焦距的大小关系。 重点难点・易错警示 误区:任意光线经过凸透镜都会会聚成一点;纠正:只有平行于主光轴的光线才会聚到焦点,普通光线仅向主光轴偏折。 误区:出现较大光斑时,透镜到光斑的距离一定小于焦距;纠正:光屏在焦点前方、后方都会形成大光斑,距离可能大于焦距,也可能小于焦距。 误区:近视镜是凸透镜,老花镜是凹透镜;纠正:近视镜(凹透镜,成缩小像);老花镜、放大镜(凸透镜,成放大像)。 误区:眼睛能看到的像都是实像;纠正:虚像可以被人眼看到,但无法在光屏上呈现;实像既能被看到,也能在光屏承接。 五、典例精讲・思路分析 典例01.如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 【答案】 【解析】根据凹透镜的三条特殊光线: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;根据凸透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,据此作图。 思路分析:考点:凹透镜、凸透镜的特殊光线作图 本题核心:掌握两类透镜三条特殊光线的传播规律 关键思路:延长线过凹透镜另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点。 做题技巧:熟记特殊光路口诀,按顺序依次画出经过两个透镜的折射光线。 典例02.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。关于这个玻璃体,同学们经过讨论,提出了以下观点,其中正确的是( ) ①可以看做两块凹透镜; ②可以看做一块凸透镜; ③对图示光束具有发散作用; ④对图示光束具有会聚作用。 A.只有①③ B.只有①②③ C.只有②④ D.只有①④ 【答案】A 【解析】玻璃体被中空(中间是空气)分成了两部分,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,因此平行光经过玻璃体后,会变得发散,所以只有①③正确,②④错误,故BCD错误,A正确。 故选A。 思路分析:考点:透镜判断、凹透镜对光线的作用 本题核心:根据外形区分透镜类型,凹透镜对光有发散作用 关键思路:玻璃体两侧部分中间薄、边缘厚,属于凹透镜;凹透镜使平行光束发散。 做题技巧:中间薄边缘厚为凹透镜,凹透镜始终对光线起发散作用。 典例03.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 【解析】[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 思路分析:考点:凸透镜焦距测量、光斑与焦点的位置关系 本题核心:利用太阳光测焦距的正确操作;两侧等大光斑关于焦点对称 关键思路:测焦距时凸透镜需正对太阳光;两个等大光斑分居焦点两侧,焦距取两距离的平均值。 做题技巧:两等大光斑到透镜距离相加再除以二,即为凸透镜焦距。 六、基础过关精练 1.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 【解析】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A正确,BCD错误。 故选A。 2.如图所示,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,容易引发火灾。塑料薄膜上的水对光的作用相当于(  ) A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.三棱镜 【答案】B 【解析】塑料薄膜积水后,形成一个中间厚边缘薄的水凸透镜,对光有会聚作用,当太阳光被会聚到干草上时,容易引发火灾,故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 3.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,如图所示,这时光斑到凸透镜的距离为5cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距(   ) A.一定小于5cm B.一定等于5cm C.一定大于5cm D.可能小于5cm,也可能大于5cm 【答案】C 【解析】根据题意可知,由于光斑到凸透镜的距离为5cm时,纸上呈现一个并非最小的光斑,所以凸透镜的焦距f≠5cm;若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦点在光斑之后,因此f一定大于5cm。故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 4.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 【解析】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。 5.如图所示,有一束光会聚于B点。在虚线框位置放一透镜,光的会聚点移到A点,则该透镜是_______透镜;换放另一透镜,其出射光恰好变成了平行光,则该透镜是_______透镜,且它的焦点是_______(A/B)点。 【答案】 凸 凹 B 【解析】[1]如图所示,光射出后会聚于B点,在虚线框位置放一透镜,光的会聚点移到A点,折射光线再次会聚了,凸透镜有会聚作用,所以该透镜是凸透镜。 [2]换放另一透镜,其出射光恰好变成了平行光,说明折射光线发散,凹透镜有发散作用,所以该透镜是凹透镜。 [3]由[2]可知,有一束光会聚于B点,换放凹透镜,其折射光恰好变成了平行光,说明入射光线恰好射向凹透镜的焦点处,故B为该凹透镜的焦点。 6.2025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 【解析】[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。 7.香水的主要成分是易燃酒精。如图所示为两瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,容易在阳光下引发火灾的是___________(选填“a”或“b”) ,原因是这类透镜对光线具有___________(选填“会聚”或“发散”)作用。 【答案】 a 会聚 【解析】[1][2]如图所示,a透镜中间厚、边缘薄,是凸透镜,对光有会聚作用,在阳光下,在凸透镜的焦点的位置温度最高,最容易引发火灾,b透镜中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光线具有发散作用,不容易在阳光下引发火灾。 8.如图甲,一束光原来聚于主光轴上的b点,在虚线框内放入一透镜后,光线将会聚于主光轴上的c点,则该透镜是______透镜;若在虚线框内放入如图乙所示的玻璃砖,这束光将会聚于透镜______(b点/b点左侧/b点右侧)。 【答案】 凹透镜 b点右侧 【解析】[1]由图知,光会聚于b点;光经过甲透镜后会聚在右侧的c点,折射光线推迟会聚,说明甲透镜对光线有发散作用,是凹透镜。 [2]放上一块厚的玻璃砖,光线会发生二次折射,先靠近法线,出去时远离法线,最终出射的光线与原光线平行,但会聚点在后面;即两条光线在透过玻璃砖后,都向外侧平移了一小段距离,所以焦点向右移动一段距离,即b点右侧。 9.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。 【答案】 不合理 太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射 20 小于 【解析】(1)[1][2]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)[3]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。 (3)[4]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。 10.如图,F为凸透镜的焦点,请画出对应的折射光线。 【答案】 【解析】过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;过光心的光线其传播方向不变;如图所示: 11.在图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。 【答案】 【解析】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过凹透镜的虚焦点。如图所示: 七、拔高培优专练 1.如图所示,光线会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光线会聚于主光轴MN上的a点;在虚线区域内换放乙透镜后,光线会聚于主光轴MN上的c点,则(  ) A.甲、乙均是凹透镜 B.甲、乙均是凸透镜 C.甲是凹透镜,乙是凸透镜 D.甲是凸透镜,乙是凹透镜 【答案】D 【解析】一束光会聚于主光轴上的点b,在虚线区域内放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点,则该透镜起到发散作用,故乙是凹透镜;在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点,则该透镜起到会聚作用,故甲是凸透镜,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 2.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 【解析】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。 3.高度近视的唐老师发现他的眼睛也“老花”了,现在他批作业需要换上另一副眼镜才能看清字迹。科代表把唐老师批作业时摘下的眼镜拿到阳光下,发现光屏上呈现的光斑形状总是如图所示。唐老师批作业时摘下的眼镜是(  ) A.凸透镜,对光具有发散作用 B.凸透镜,对光具有用会聚用 C.凹透镜,对光具有发散作用 D.凹透镜,对光具有会聚作用 【答案】C 【解析】由图可知,光斑中间较暗,边缘较亮,说明眼镜对光起发散作用,所以唐老师批作业时摘下的眼镜是凹透镜,即近视眼镜,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 4.小明在利用太阳光测完凸透镜的焦距后,再将凸透镜正对太阳光,把火柴头放在凸透镜的焦点处,一段时间后火柴被点燃,他猜想透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径和透镜的焦距有关,他选用直径相同,焦距不同的透镜多次实验,记录到火柴被点燃的时间基本相等,下列说法正确的是(    ) A.火柴被点燃的时间越长,透镜对火柴的点燃效果越好 B.要将火柴头在透镜后方反复移动,直至火柴头上出现最小光斑再开始计时 C.小明实验的结果可验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的焦距有关 D.下一步验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径关系时,可以选用焦距不同的透镜 【答案】B 【解析】A.火柴被点燃的时间越短,透镜对火柴的点燃效果越好,故A错误; B.实验中需要将火柴头放在焦点位置,因此要将火柴头在透镜后方反复移动,直至火柴头上出现最小光斑再开始计时,故B正确; C.小明选用直径相同,焦距不同的透镜多次实验,记录到火柴被点燃的时间基本相等,说明透镜对火柴的点燃效果与透镜的焦距无关,故C错误; D.实验中应注意控制变量法的应用,验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径关系时,应选用焦距相同的透镜,故D错误。 故选B。 5.小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时,右面图1两种操作中正确的是______(选填“A”或“B”),凸透镜对光线有______作用。正确操作时,把一张白纸放在它的下方,如图2所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为,然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距一定______(选填“大于”、“等于”或“小于”)刚才测得的距离。 【答案】 B 会聚 小于 【解析】[1][2]凸透镜对光线有会聚作用,可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点。在测量凸透镜的焦距时,需要使平行光平行于主光轴射入,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,因此正确操作是B。 [3]光线到达焦点并且继续向前射出,这个非最小的光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后,如果光斑在焦点之前,焦距会大于,如果光斑在焦点之后,焦距会小于,凸透镜远离白纸,此时光斑变大,说明光斑在焦点之后,焦距小于。 6.小明和小华合作完成《物理实验》上的探究实验,如图所示,在水槽内注入适量的水,并在其底部放一枚硬币,再将一拧紧瓶盖的空矿泉水瓶横放在贴近水面处,并逐渐将空瓶向下平移,从瓶身的正上方观察硬币的像,发现当瓶身浸入水中后,硬币的像突然变小,此时瓶身下方的这部分水面相当于一个_________(选填“凸”或“凹”)透镜,对光有_________(选填“会聚”或“发散”)作用;随着试管浸入水中的体积逐渐增大,硬币的像一直是_________(选填“正立”或“倒立”)的。 【答案】 凹 发散 正立 【解析】[1][2][3]瓶子是一个凸透镜,当瓶身下部浸入水中后,周围的水被排开,水面变凹,相当于一个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,由凹透镜成像原理可知,成正立、缩小的虚像,所以硬币的像突然变小。随着瓶身在水中浸入深度的增加,硬币的像会继续减小,因为是虚像,所以一直都是正立的。 7.在森林中旅游时,导游会提醒旅客,不要随意丢弃饮料瓶。这是因为饮料瓶中如果有水,相当于一个_________(凸透镜/凹透镜),对光线有_________作用,太阳出来后可能会引起火灾。图中两个透镜,_________(甲/乙)透镜的类型和饮料瓶相似。 【答案】 凸透镜 会聚 甲 【解析】[1][2]因为瓶内灌了雨水后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾。 [3]凸透镜对光线有会聚作用,由图可知,光线经过甲透镜后变得更会聚,经过乙透镜后,光线变得分散,因此甲为凸透镜,甲透镜的类型和饮料瓶相似。 8.小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置,光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑,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”“先变小后变大”),则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距;在准确测量焦距时,小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环,他猜想可能是凸透镜的边框造成的,于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置,进行实验验证,发现暗环仍然存在。若光源在左焦点处,光屏在右焦点处,如图所示,请算出暗环的面积______。 【答案】 几乎不变 【解析】[1]先将凸透镜和光屏的位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置,光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑,说明此时光源正好在透镜的焦点上,从光源发出的光经透镜折射后平行于主光轴,在光屏上形成与透镜直径相近的光斑;再将光屏远离透镜,移动的过程中,光屏上光斑的大小几乎不变,因此光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。 [2]透镜边缘以外的光线沿直线传播,边缘以内的光线会发生偏转,二者之间会形成一个没有光线的黑色区域,这就是暗环,因此暗环形成的原因是:透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区。光源在左焦点处,光屏在右焦点处,圆环大圆的直径就是2D,半径是D,小圆的直径就是D,半径就是,那么暗环的面积为 S=πD2-π()2= 9.(1)在学完光学知识后,利用太阳光测量凸透镜的焦距时,需要寻找太阳光的方向,小明将一把刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子成如图1中_________所示时,这时尺的方向就与太阳光的方向平行,这是利用_________知识。小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图2所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为_________cm。 (2)小明发现实验中所用的激光笔垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线(如图3甲所示),这样使实验中更容易观察光路。激光笔下方的白纸上有一条红色的亮线,激光笔前方的硬纸板上有一条竖直的亮线。将激光笔侧放时,白纸上几乎没有亮线,前方的硬纸板上出现一条稍微倾斜的亮线(如图3乙所示)。他很好奇这一现象,于是拆开激光笔,如图3丙所示,可以看到外壳前端有一个透明圆柱体(相当于一个柱状透镜),一束很细的激光发射出来后通过圆柱体,由于透明圆柱体对光有_________(选填“会聚”或“发散”)作用,最终使激光在光屏上展开得很宽。接下来小明从激光笔外壳中取下激光发生器,把它放到白纸上时,白纸上没有亮线,前方的硬纸板上只有一个亮斑,如图3丁所示。小明根据观察到的现象画出了激光穿过透明圆柱体后的光路图,如图4所示,为了直观验证自己所画的光路模型是否正确,可以向图3甲、图3乙中激光笔前方______________________________________________________。 【答案】(1) C 光的直线传播 10.0 (2) 会聚 喷洒水雾 【解析】(1)[1][2]根据光的直线传播可知,刻度尺的影子最短时,刻度尺与光线平行,故图C所示时,这时尺的方向就与太阳光的方向平行。 [3]由图2可知,最小、最亮的光斑的位置是焦点的位置,刻度尺的分度值是1cm,该凸透镜的焦距为f=10.0cm。 (2)[1][2]根据圆柱体的形状和图示可知,透明圆柱体相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,光线经圆柱体会聚,通过焦点后继续向前传播,最终在光屏上展开变得很宽。 [3]为了直观验证自己所画的光路模型是否正确,可以喷洒水雾或制造烟雾,让光发生漫反射,能显示光路。 10.甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处,即为图3,这样的透镜叫做菲涅尔透镜(又称螺纹透镜)。菲涅尔透镜与平凸透镜一样,都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比,菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜,从上方俯视,它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高太阳能板上单位面积获得的光能;如图丙所示,从上方垂直菲涅尔透镜入射的光束,在透镜下方一半焦距处面积只有原来的四分之一。 (1)菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有__________(此空选填“会聚”或“发散”)作用,它们的工作原理是__________(选填“相同”或“不同”)的,都是利用光的__________; (2)下面关于菲涅尔透镜的说法,不正确的是(   ) A.使用菲涅尔透镜的手机,闪光灯部分可以做得更薄 B.与相同直径的平凸透镜相比,光能损失减少 C.菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D.与相同直径的平凸透镜相比,所用材料减少 (3)不考虑光传播过程中的能量损失,如图丙所示,一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处,则与不放置菲涅尔透镜相比,太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的__________倍。为了更好地接受太阳能,太阳能板受光面应涂上__________(选填“黑色”或“白色”)。 【答案】(1) 会聚 相同 折射 (2)C (3) 4 黑色 【解析】(1)[1][2][3]因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点,它们对光线都有会聚作用,工作原理相同,是光的折射形成的。 (2)由短文可知,光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。 A.光在菲涅尔透镜只保留透镜发生折射的曲面,所以使用菲涅尔透镜的手机,闪光灯部分可以做得更薄,故A正确,不符合题意; B.与相同直径的平凸透镜相比,减少了在透镜中直线传播的部分,所以光能损失更少,故B正确,不符合题意; C.由图2和图3可知,菲涅尔透镜,从上方俯视,它由数个同心圆的玻璃组成,它们是一圈圈凸透镜,故C错误,符合题意; D.因为菲涅尔透镜中减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,所以节省透镜材料,故D正确,不符合题意。 故选C。 (3)[1][2]如下图所示 太阳能板置于菲涅尔透镜正后方的一半焦距处,太阳能板受光照部分直径CD是螺纹透镜直径AB的,所以由S=πr2可知,太阳能板上受光照部分面积是螺纹透镜面积的,不考虑光传播过程中能量的损失,即两者上的光能是相等的,所以太阳能板上受光照部分的光能提高为原来的4倍;因为黑色吸收所有色光,所以为了更好地接受太阳能,太阳能板受光面应涂上黑色。 / 学科网(北京)股份有限公司 $ 第13讲 透镜 本讲定位:本节是光的折射的应用延伸,是初中光学核心基础内容。主要学习凸透镜、凹透镜的外形特征、光学作用,认识光心、主光轴、焦点、焦距等专用名词,结合实验观察透镜成像特点,辨析生活中各类透镜,概念题、实验分析题、现象解释题为常考题型。 核心重点:凸透镜与凹透镜的区分、透镜对光线的作用、透镜基本概念、不同物距下凸透镜成像特点、生活透镜应用。 高频易错点:混淆会聚和发散作用的判断、错误解读光斑与焦距的关系、混淆近视镜与老花镜的透镜类型、虚实像区分不清。 学习建议:结合外形直观区分两类透镜,牢记 “凸透镜会聚、凹透镜发散” 核心规律,亲手完成透镜观察小实验,结合生活实例理解成像差异。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 学习目标 能辨别凸透镜和凹透镜,了解透镜对光的作用;认识光心、主光轴、焦点、焦距;通过实验观察透镜成像特点,能解释生活中透镜相关现象 物理观念 1. 能根据外形、成像特点区分凸透镜和凹透镜;掌握光心、主光轴、焦点、焦距的定义; 2. 熟记凸透镜会聚光线、凹透镜发散光线的特性;掌握凸透镜在不同物距下的成像规律,区分实像与虚像。 基于实验现象总结透镜光学规律,结合光路分析会聚、发散原理,逻辑分析焦距测量实验 科学思维 建立透镜光路模型,归纳实验规律,学会辩证分析实验现象与物理原理的关联。 完成透镜辨别、平行光照射、凸透镜成像观察等探究实验,规范记录实验现象与结论 科学探究 熟练操作教材分组实验,能独立完成透镜辨别、光路观察、成像观察等实验任务。 了解眼镜、放大镜等透镜在生活中的广泛应用,体会光学知识的实用价值 科学态度与责任 能运用透镜知识解释日常用品原理,感受物理与生活的密切联系,养成观察身边物理现象的习惯。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 透镜的分类与外形特征 透镜是利用光的折射制成的光学元件,根据外形结构分为凸透镜和凹透镜两类。 凸透镜 凹透镜 (1)凸透镜 外形特征:中间厚,边缘薄。常见生活用品:放大镜、老年人佩戴的老花镜。 (2)凹透镜 外形特征:中间薄,边缘厚。常见生活用品:近视眼镜。 简易辨别方法(近距离观察文字):透过透镜看书本文字,看到正立、放大像的是凸透镜;看到正立、缩小像的是凹透镜。 2. 透镜四大基本概念 (1)光心(O):透镜的中心位置。特殊规律:经过光心的光线,传播方向不发生改变。 (2)主光轴(MN):穿过光心,且垂直于透镜两个表面的直线,是研究透镜光路的基准轴线。 (3)焦点(F):平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会聚形成的点。凸透镜左右两侧各有一个实焦点;凹透镜对光线发散,无实焦点。 (4)焦距(f):焦点到透镜光心的直线距离,焦距是反映透镜光学性能的重要物理量。 3.透镜对平行光的作用 利用太阳光(平行光)照射透镜,观察光路变化,总结两类透镜的光学作用: (1)凸透镜:对光线具有会聚作用,因此凸透镜也叫做会聚透镜。平行于主光轴的光线通过凸透镜后,会精准会聚在焦点上。 (2)凹透镜:对光线具有发散作用,因此凹透镜也叫做发散透镜。平行于主光轴的光线通过凹透镜后,会向四周散开,无法会聚成实焦点。 4.凸透镜成像观察实验 改变凸透镜与物体之间的距离,成像特点会发生明显改变,本实验是后续凸透镜成像规律的基础: (1)物体靠近凸透镜:用凸透镜观察邮票、书本文字,看到正立、放大的虚像,这也是放大镜的工作原理,该像无法在光屏上呈现。 (2)逐渐增大物距:凸透镜所成像的大小、形态持续发生变化。 (3)观察窗外远处景物:调整光屏位置,能在光屏上承接倒立的像,该像可以呈现在光屏上,属于实像,有放大、缩小两种形态。 总结:凸透镜成像不是单一形态,物距变化会改变像的正倒、大小与虚实。 5.课后实践探究与应用 (1)水膜透镜辨别 将铁丝圆环沾水,圆环内形成的水膜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;轻轻甩去部分水后,水膜厚度改变,可再次通过观察文字、光照等方式辨别透镜类型。 (2)眼镜类型判断 透过眼镜观察物体:成像缩小的是近视镜(凹透镜);成像放大的是老花镜、远视镜(凸透镜)。 (3)太阳光测量凸透镜焦距 实验原理:利用平行太阳光会聚在焦点,最小最亮的光斑所在位置即为焦点。 关键结论:只有光屏上出现最小、最亮的光斑时,光斑到透镜的距离才等于焦距;若光斑偏大,说明光屏在焦点前方或后方,无法直接判定该距离与焦距的大小关系。 重点难点・易错警示 误区:任意光线经过凸透镜都会会聚成一点;纠正:只有平行于主光轴的光线才会聚到焦点,普通光线仅向主光轴偏折。 误区:出现较大光斑时,透镜到光斑的距离一定小于焦距;纠正:光屏在焦点前方、后方都会形成大光斑,距离可能大于焦距,也可能小于焦距。 误区:近视镜是凸透镜,老花镜是凹透镜;纠正:近视镜(凹透镜,成缩小像);老花镜、放大镜(凸透镜,成放大像)。 误区:眼睛能看到的像都是实像;纠正:虚像可以被人眼看到,但无法在光屏上呈现;实像既能被看到,也能在光屏承接。 五、典例精讲・思路分析 典例01.如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 思路分析:考点:凹透镜、凸透镜的特殊光线作图 本题核心:掌握两类透镜三条特殊光线的传播规律 关键思路:延长线过凹透镜另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点。 做题技巧:熟记特殊光路口诀,按顺序依次画出经过两个透镜的折射光线。 典例02.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。关于这个玻璃体,同学们经过讨论,提出了以下观点,其中正确的是( ) ①可以看做两块凹透镜; ②可以看做一块凸透镜; ③对图示光束具有发散作用; ④对图示光束具有会聚作用。 A.只有①③ B.只有①②③ C.只有②④ D.只有①④ 思路分析:考点:透镜判断、凹透镜对光线的作用 本题核心:根据外形区分透镜类型,凹透镜对光有发散作用 关键思路:玻璃体两侧部分中间薄、边缘厚,属于凹透镜;凹透镜使平行光束发散。 做题技巧:中间薄边缘厚为凹透镜,凹透镜始终对光线起发散作用。 典例03.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 思路分析:考点:凸透镜焦距测量、光斑与焦点的位置关系 本题核心:利用太阳光测焦距的正确操作;两侧等大光斑关于焦点对称 关键思路:测焦距时凸透镜需正对太阳光;两个等大光斑分居焦点两侧,焦距取两距离的平均值。 做题技巧:两等大光斑到透镜距离相加再除以二,即为凸透镜焦距。 六、基础过关精练 1.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 2.如图所示,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,容易引发火灾。塑料薄膜上的水对光的作用相当于(  ) A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.三棱镜 3.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,如图所示,这时光斑到凸透镜的距离为5cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距(   ) A.一定小于5cm B.一定等于5cm C.一定大于5cm D.可能小于5cm,也可能大于5cm 4.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。 5.如图所示,有一束光会聚于B点。在虚线框位置放一透镜,光的会聚点移到A点,则该透镜是_______透镜;换放另一透镜,其出射光恰好变成了平行光,则该透镜是_______透镜,且它的焦点是_______(A/B)点。 6.2025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。 7.香水的主要成分是易燃酒精。如图所示为两瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,容易在阳光下引发火灾的是___________(选填“a”或“b”) ,原因是这类透镜对光线具有___________(选填“会聚”或“发散”)作用。 8.如图甲,一束光原来聚于主光轴上的b点,在虚线框内放入一透镜后,光线将会聚于主光轴上的c点,则该透镜是______透镜;若在虚线框内放入如图乙所示的玻璃砖,这束光将会聚于透镜______(b点/b点左侧/b点右侧)。 9.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。 10.如图,F为凸透镜的焦点,请画出对应的折射光线。 11.在图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。 七、拔高培优专练 1.如图所示,光线会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光线会聚于主光轴MN上的a点;在虚线区域内换放乙透镜后,光线会聚于主光轴MN上的c点,则(  ) A.甲、乙均是凹透镜 B.甲、乙均是凸透镜 C.甲是凹透镜,乙是凸透镜 D.甲是凸透镜,乙是凹透镜 2.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 3.高度近视的唐老师发现他的眼睛也“老花”了,现在他批作业需要换上另一副眼镜才能看清字迹。科代表把唐老师批作业时摘下的眼镜拿到阳光下,发现光屏上呈现的光斑形状总是如图所示。唐老师批作业时摘下的眼镜是(  ) A.凸透镜,对光具有发散作用 B.凸透镜,对光具有用会聚用 C.凹透镜,对光具有发散作用 D.凹透镜,对光具有会聚作用 4.小明在利用太阳光测完凸透镜的焦距后,再将凸透镜正对太阳光,把火柴头放在凸透镜的焦点处,一段时间后火柴被点燃,他猜想透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径和透镜的焦距有关,他选用直径相同,焦距不同的透镜多次实验,记录到火柴被点燃的时间基本相等,下列说法正确的是(    ) A.火柴被点燃的时间越长,透镜对火柴的点燃效果越好 B.要将火柴头在透镜后方反复移动,直至火柴头上出现最小光斑再开始计时 C.小明实验的结果可验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的焦距有关 D.下一步验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径关系时,可以选用焦距不同的透镜 5.小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时,右面图1两种操作中正确的是______(选填“A”或“B”),凸透镜对光线有______作用。正确操作时,把一张白纸放在它的下方,如图2所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为,然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距一定______(选填“大于”、“等于”或“小于”)刚才测得的距离。 6.小明和小华合作完成《物理实验》上的探究实验,如图所示,在水槽内注入适量的水,并在其底部放一枚硬币,再将一拧紧瓶盖的空矿泉水瓶横放在贴近水面处,并逐渐将空瓶向下平移,从瓶身的正上方观察硬币的像,发现当瓶身浸入水中后,硬币的像突然变小,此时瓶身下方的这部分水面相当于一个_________(选填“凸”或“凹”)透镜,对光有_________(选填“会聚”或“发散”)作用;随着试管浸入水中的体积逐渐增大,硬币的像一直是_________(选填“正立”或“倒立”)的。 7.在森林中旅游时,导游会提醒旅客,不要随意丢弃饮料瓶。这是因为饮料瓶中如果有水,相当于一个_________(凸透镜/凹透镜),对光线有_________作用,太阳出来后可能会引起火灾。图中两个透镜,_________(甲/乙)透镜的类型和饮料瓶相似。 8.小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置,光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑,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”“先变小后变大”),则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距;在准确测量焦距时,小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环,他猜想可能是凸透镜的边框造成的,于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置,进行实验验证,发现暗环仍然存在。若光源在左焦点处,光屏在右焦点处,如图所示,请算出暗环的面积______。 9.(1)在学完光学知识后,利用太阳光测量凸透镜的焦距时,需要寻找太阳光的方向,小明将一把刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子成如图1中_________所示时,这时尺的方向就与太阳光的方向平行,这是利用_________知识。小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图2所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为_________cm。 (2)小明发现实验中所用的激光笔垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线(如图3甲所示),这样使实验中更容易观察光路。激光笔下方的白纸上有一条红色的亮线,激光笔前方的硬纸板上有一条竖直的亮线。将激光笔侧放时,白纸上几乎没有亮线,前方的硬纸板上出现一条稍微倾斜的亮线(如图3乙所示)。他很好奇这一现象,于是拆开激光笔,如图3丙所示,可以看到外壳前端有一个透明圆柱体(相当于一个柱状透镜),一束很细的激光发射出来后通过圆柱体,由于透明圆柱体对光有_________(选填“会聚”或“发散”)作用,最终使激光在光屏上展开得很宽。接下来小明从激光笔外壳中取下激光发生器,把它放到白纸上时,白纸上没有亮线,前方的硬纸板上只有一个亮斑,如图3丁所示。小明根据观察到的现象画出了激光穿过透明圆柱体后的光路图,如图4所示,为了直观验证自己所画的光路模型是否正确,可以向图3甲、图3乙中激光笔前方______________________________________________________。 10.甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处,即为图3,这样的透镜叫做菲涅尔透镜(又称螺纹透镜)。菲涅尔透镜与平凸透镜一样,都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比,菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜,从上方俯视,它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高太阳能板上单位面积获得的光能;如图丙所示,从上方垂直菲涅尔透镜入射的光束,在透镜下方一半焦距处面积只有原来的四分之一。 (1)菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有__________(此空选填“会聚”或“发散”)作用,它们的工作原理是__________(选填“相同”或“不同”)的,都是利用光的__________; (2)下面关于菲涅尔透镜的说法,不正确的是(   ) A.使用菲涅尔透镜的手机,闪光灯部分可以做得更薄 B.与相同直径的平凸透镜相比,光能损失减少 C.菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D.与相同直径的平凸透镜相比,所用材料减少 (3)不考虑光传播过程中的能量损失,如图丙所示,一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处,则与不放置菲涅尔透镜相比,太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的__________倍。为了更好地接受太阳能,太阳能板受光面应涂上__________(选填“黑色”或“白色”)。 / 学科网(北京)股份有限公司 $

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第13讲 透镜 暑假讲义  2026-2027学年苏科版物理八年级上学期
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