【弯道超车】 第13讲 凹透镜与凸透镜 预习学案-2026-2027学年物理八年级上册沪科版

【弯道超车】沪科版2024物理八年级（上） 预习学案 【弯道超车】沪科版八年级物理全册预习学案（有答案）： 内容：激趣导入+细读教材+典例精讲+热身训练 +拓展阅读； 适合：暑假或提前学习8年级内容的人群； 特点：资料讲解细致，对应新课标2022把握重要知识点； 作用：拓展阅读、增长见闻，拓宽视野，为开学学习奠定坚实的学习基础。 第13讲 4.1 凸透镜与凹透镜 1. 物理观念： (1)知道凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。 (2)知道凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用，正确解释会聚、发散。 2．科学思维：通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片，得出两种透镜的构造，培养学生通过观察抓住事物的本质特征，能够识别不同事物的不同特点的能力。 3．科学探究：经历探究凸透镜和凹透镜对光的作用的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。 4．科学态度与责任： (1)通过区分凸透镜和凹透镜的过程，培养学生爱护光学仪器的好习惯。 (2)通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。 “同学们，闭上眼睛，想象一下：傍晚时分，夕阳把天空染成橙红色，路灯下的影子带着淡淡的蓝紫色，甚至你戴的彩色眼镜，会让世界瞬间‘换色’……这些日常的小细节，其实都藏着‘光的色散’的魔法！（语气上扬）今天，我们就用物理的‘火眼金睛’，破解这些色彩背后的科学原理——从彩虹到三棱镜，从光的分解到色彩的混合，一起走进《光的色散》，解锁光的‘百变色彩’！” 知识点一：凸透镜和凹透镜 （一）透镜的基本概念 1.透镜：两个面都是球面的一部分，或一个面是球面、另一个面是平面的透明体，统称为透镜，分为凸透镜和凹透镜两类。 2.主光轴与光心 （1）主光轴：通过透镜两个球面球心的直线。 （2）光心（O）：主光轴上透镜的中心，通过光心的光线传播方向不改变（薄透镜的光心近似为透镜几何中心）。 （二）凸透镜与凹透镜的区别 维度 凸透镜 凹透镜 形状特点 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚 光学作用 对光线有会聚作用 对光线有发散作用 焦点类型 实焦点（实际光线会聚点） 虚焦点（发散光线反向延长线的交点） 焦距规律 透镜越厚，折光能力越强，焦距越小 透镜越薄，折光能力越弱，焦距越大 （三）几个光学概念： （1）焦点（F）与焦距（f） 凸透镜焦点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的点（两侧各有一个实焦点，焦距相等）。 凹透镜虚焦点：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，发散光线的反向延长线相交于主光轴上的点（两侧各有一个虚焦点，焦距相等）。 焦距定义：焦点到光心的距离，记为f 。 （2）“会聚”与“发散”的本质 会聚/发散是指折射光线的方向比入射光线更靠近/远离主光轴，而非单纯看光线是否“汇聚成一点”。 知识点二：透镜的三条特殊光线 1. 凸透镜特殊光线 过光心的光线：传播方向不改变。 平行于主光轴的光线：折射后过焦点。 过焦点的光线：折射后平行于主光轴。 2. 凹透镜特殊光线 过光心的光线：传播方向不改变。 平行于主光轴的光线：折射后反向延长线过虚焦点。 射向虚焦点的光线：折射后平行于主光轴。 知识点三：生活中的透镜 1. 凸透镜应用：照相机镜头、投影仪镜头、放大镜、老花镜（矫正远视眼）。 2.凹透镜应用：近视眼镜（矫正近视眼）、门镜（猫眼）、潜望镜部分结构。 3.趣味实例：有水的矿泉水瓶相当于凸透镜，会聚阳光可能点燃干树枝，引发森林火灾（需避免乱扔）。 1.近视与远视的矫正： （1）近视眼晶状体折光能力过强（焦距过小），需用凹透镜发散光线，使像后移到视网膜上； （2）远视眼晶状体折光能力过弱（焦距过大），需用凸透镜会聚光线，使像前移到视网膜上。 2.透镜对光的作用与厚薄关系： 凸透镜越厚，会聚能力越强（焦距越小）；凹透镜越薄，发散能力越弱（焦距越大）。 题型1：凸透镜的会聚作用 【典例1】如图所示，一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水照射到干草上，则下列说法正确的是（　　） A．起凸透镜作用的应是塑料薄膜 B．透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜的作用 C．水和塑料薄膜相当于凹透镜 D．薄膜上的积水形成了一个大凸透镜，如果其焦点恰好在干草处，干草有可能燃烧像 【答案】D 【分析】凸透镜对光线有会聚作用，射到地面上的太阳光看作是平行光，当平行光通过凸透镜折射会聚在焦点上，如果达到一定温度，恰好是干草的燃点，那么干草就会燃烧。 【解答】薄膜上的积水中间厚，边缘薄，恰好形成了一个大的凸透镜，而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射，干草又在凸透镜的焦点处，就很容易引起干草的燃烧，故D正确，ABC错误。 故选：D。 【变式1-1】如图所示是“苏超“足球比赛中的“机器人摄像师”——机器狗，关于该机器狗“镜头的说法合理的是（　　） A．物体通过镜头成正立缩小的实像 B．镜头对光有发散的作用 C．成实像时，足球高镜头越近时，足球所成的像越小 D．为了拍摄到更广阔的赛场画面，应将镜头远离赛场 【答案】D 【分析】（1）u＞2f,成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机； （2）凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用； （3）物近像远像变大；物远像近像变小。 【解答】A、机器人狗的镜头相当于照相机的镜头，是凸透镜，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，不是虚像，故A错误。  B、凸透镜对光有会聚作用，凹透镜才对光有发散作用，故B错误。 C、凸透镜成实像时，物近像远像变大，足球离镜头越近（物距减小），像距增大，所成的像会变大，故C错误。 D、为了拍摄更广阔的赛场画面，需要让像变小，根据“物远像近像变小”的规律，应增大物距，也就是将镜头远离赛场，故D正确。 故选：D。 【变式1-2】周末露营时，小梦发现爷爷生火时用装满水的透明塑料瓶会聚阳光，成功点燃了纸张。关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．装满水的塑料瓶对光有发散作用 B．装满水的塑料瓶相当于一个凹透镜 C．该现象的原理是光的反射 D．将塑料瓶贴近物体时能成放大的虚像 【答案】D 【分析】中间厚，边缘薄的透镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；当u＜f,成正立、放大的虚像。 【解答】ABC、装满水的塑料瓶中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，能会聚阳光，故ABC错误； D、将塑料瓶贴近物体，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故D正确。 故选：D。 【变式1-3】如图所示，这是在第十五届中国国际航空航天博览会上亮相的“机器狼”，其头部的摄像系统能为“机器狼”提供感知外界的“视觉”。系统中的光学元件相当于晶状体，内置的光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。下列关于该系统的说法正确的是（　　） A．系统中的光学元件对光线具有发散作用 B．该系统的光电传感器上成倒立、放大的实像 C．成像时，前方物体到光学元件的距离大于光学元件的二倍焦距 D．它靠近被观测物体时，光电传感器上的像变小。 【答案】C 【分析】当物体在凸透镜的2倍焦距之外时，物体经凸透镜能成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像规律“物近像远像变大”。 【解答】A．该摄像系统中的光学元件时凸透镜，故对光线具有会聚作用，故A错误； BC．摄像系统成像原理与人眼相似，成像时在光电传感器上成倒立、缩小的实像，此时物距，即前方物体到光学元件的距离大于光学元件的二倍焦距，故B错误，C正确； D．根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”，它靠近被观测物体时，物距减小，光电传感器上的像会变大，故D错误。 故选：C。 题型2：凹透镜的发散作用 【例题2】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。 【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。 【解答】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。 【变式2-1】小年同学将一副眼镜正对太阳光，发现眼镜镜片后的区域比镜片周围暗，如图所示。关于这副眼镜的透镜性质及其对光的作用，下列解释正确的是（　　） A．凹透镜，对光线有发散作用 B．凹透镜，对光线有会聚作用 C．凸透镜，对光线有会聚作用 D．凸透镜，对光线有发散作用。 【答案】A 【分析】边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜；对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜。 【解答】将眼镜正对太阳光，镜片后的区域比镜片周围暗，这说明通过镜片的光线被发散，导致光线强度减弱，所以这副眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式2-2】如图甲所示，光学元件由两个圆形透镜A、B组成。将光学元件正对太阳光，把一张白纸放在光学元件下方并正对它，如图乙所示，在白纸上得到了两个大小一样的圆形光斑，圆形光斑的直径大小介于A和B的直径大小之间，则下列说法正确的是（　　） A．A、B都是凸透镜 B．A、B都是凹透镜 C．A是凸透镜、B可能是凹透镜 D．A是凹透镜、B可能是凸透镜。 【答案】C 【分析】凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 【解答】在白纸上得到了两个大小一样的圆形光斑，圆形光斑的直径大小介于A和B的直径大小之间，这说明透镜A对光线具有会聚作用，则A是凸透镜；B对光线具有发散作用，B可能是凹透镜。 故选：C。 【变式2-3】如图所示，有一塑石英正方体，内有一空气层，当一束平行光垂直通过石英正方体时，光在空气层中发生的现象是（　　） A．光束在空气层中将变的发散 B．光束在空气层中将变的会聚 C．光束在空气层中传播方向不会发生变化 D．光束在空气层中将发生反射。 【答案】B 【分析】（1）根据正方体内空气层的形状可以确定，空气层的左边和右边的石英体部分构成了两个凸透镜。 （2）当平行光线经过凸透镜时，根据凸透镜的光学性质可以确定空气层中的光束情况。 【解答】（1）由于空气层的形状中央薄，边缘厚，所以其周围的石英是中央厚，边缘薄，这样空气层两边的石英就构成了两个凸透镜。 （2）当平行光无论是从左边进入还是从右边进入石英正方体，都会经过凸透镜会聚，从而在空气层中形成一个会聚光束。 综上分析故选：B。 题型3：透镜的三条特殊光线 【例题3】关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴 C．经过光心的光传播方向不变 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 【答案】A 【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用； （2）对于凸透镜来说：平行于主光轴的光线会聚于焦点；从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变。 【解答】A、平行于主光轴的光，通过凸透镜后一定会聚焦点，其它光线射向凸透镜，通过凸透镜后不经过焦点，故A错误； B、凸透镜对光线有会聚作用，从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴，故B正确； C、不管是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光传播方向都不变，故C正确； D、凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强，故D正确。 故选：A。 【变式3-1】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．三者均有可能 【答案】D 【分析】由图可知，光经过某光学元件后传播方向改变了，根据平面镜可改变光路、凸透镜和凹透镜的特殊光线进行解答。 【解答】从下面的光路图可以看出，凸透镜、平面镜、凹透镜都可使光的方向发生图中的改变。 故选：D。 【变式3-2】在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 【答案】B 【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。 【解答】发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了，因此两图都应是凸透镜。 故选：B。 【变式3-3】如图所示，两透镜的主光轴在同一直线上，且两透镜的焦点正好重合，根据光路图，在方框内填上适当透镜的符号。 【答案】见试题解答内容 【分析】凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。根据入射光和折射光的方向，判断光线被会聚了还是发散了。若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜。 【解答】 由图知，通过第一个透镜的光线比入射光线更加远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜。通过第二个透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以该透镜对光线有会聚作用，因此填凸透镜。如图所示： 。 一．选择题（共8小题） 1．如图所示，请你在甲、乙虚线方框内各放置一个透镜，使得两束光线通过透镜前后的方向如图所示；关于透镜放置的类型，下列说法正确的是（　　） 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 2．下图中各图分别表示经过透镜后的光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 3．光经过透镜折射前后的光路如图所示，则下列对虚线框内的透镜类型判断正确的是（　　） A．两个都是凹透镜 B．两个都是凸透镜 C．甲是凹透镜，乙是凸透镜 D．甲是凸透镜，乙是凹透镜 4．如图是《淮南万毕术》中“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”的示意图。“削冰令圆”是相把冰块削成（　　） A．凸透镜，对太阳光有会聚作用 B．凹透镜，对太阳光有发散作用 C．凸面镜，对太阳光有会聚作用 D．凹面镜，对太阳光有发散作用 5．小华同学将凸透镜正对太阳，在纸面上得到一个并非最小的光斑，此时光斑到凸透镜的距离为10cm。若凸透镜远离纸面的过程中光斑先变小后变大，则该凸透镜的焦距（　　） A．一定小于10cm B．一定等于10cm C．一定大于10cm D．可能小于10cm，也可能大于10cm 6．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，该凸透镜的焦距（　　） A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L 7．如图所示的一块正方体玻璃中央部分有一个椭圆形的气泡，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 8．如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，此凸透镜的焦距为f，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则凸透镜的光心和平面镜相距为（　　） A． B． C． D．2f 二．多选题（共1小题） （多选）9．下列方法中，能区分凸透镜和凹透镜的是（　　） A．观察透镜的两个表面是否都为球面 B．通过触摸，比较透镜中间与边缘的厚度 C．将透镜正对太阳光，观察是否能使光会聚 D．将透镜正对太阳光，观察是否出现小孔成像 三．填空题（共7小题） 10．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是 　 　 m，该凸透镜的焦距是 　 　 m。 11．小明想要检验标有“f＝10cm”的凸透镜焦距是否准确。他先将凸透镜固定，再把点光源放在焦点位置，然后将光屏逐渐远离透镜，移动过程中发现光屏上光斑的大小几乎不变，则说明凸透镜的实际焦距　 　 （选填“大于10cm”、“等于10cm”或“小于10cm”）。小明还发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环。如图所示，光源在左焦点处，光屏在右焦点处，透镜的直径为D，不计凸透镜边框的厚度，则暗环的面积为　 　 。（用π、D表示） 12．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有　 　 作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜　 　 （选填“远离”或“靠近”）柴火。 13．2025年第九届亚洲冬奥会开幕式上，首次采用“以冰燃火”的创意方式。如图所示，其原理是利用像　 　 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）一样能折射太阳光的冰透镜，将大范围的平行太阳光会聚到一个极小的焦点上，通过　 　 方式使火种温度急剧升高而点燃。 14．我国军用机器人实验室研发出一款蚊子大小的微型无人机，用于战场隐蔽侦察与信息收集，如图所示。该微型无人机搭载的摄像头对光线有　 　 作用，能在复杂环境中清晰捕捉画面；它在隐蔽飞行时，相对地面上静止的观察哨是　 　 （选填“静止”或“运动”）的。 15．用两个不同焦距的放大镜观察邮票，当两个透镜到邮票的距离相等时，出现了图中所示的情景，请根据该情景提出一个可探究问题：　 　 。 16．冰透镜的制作过程是将水　 　 （填物态变化名称）成冰，再将冰打磨成凸透镜形状。哈尔滨亚冬会使用冰透镜采集火种，是利用了凸透镜对光线的　 　 作用，应将燃料放在凸透镜的　 　 位置。 四．作图题（共5小题） 17．在图中已知某一光线经过凸透镜后沿AC方向射出，AC与主光轴平行；另一光线经过凸透镜后沿OB方向射出（O是透镜的光心），试画出与光线AC和OB分别对应的入射光线。 18．根据图中两个透镜的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 19．AB是物体，A′B′是经过凸透镜所成的像，CC是主光轴。在图中通过光学作图画出凸透镜的位置，标出凸透镜光心O及透镜右侧焦点F的位置，并完成光路。 20．如图所示，请根据图中已给出的光线，完成光路图。 21．在如图所示的方框中填入合适的透镜。 五．计算题（共1小题） 22．凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的满足：。 （1）当一个物体距离凸透镜u1＝15cm时，另一侧距离凸透镜v1＝30cm的光屏上正好得到清晰的像，则此凸透镜的焦距是多少？ （2）当一个物体距离该凸透镜u2＝50cm时，在凸透镜另一侧的光屏上正好得到清晰的像，则此时像距是多少？ 22．阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 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 　 　 （会聚/发散）作用，它们的工作原理是 　 　 （相同/不同）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。 （4）将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，正确的放置方法是 　 　 。 。 热身训练参考答案与试题解析 一．选择题（共8小题） 1．【答案】C 【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。 【解答】光源发出的两束光通过甲透镜后折射光线发散了，因此甲为凹透镜；而光线经过乙之后，折射光线会聚了，乙应为凸透镜。 故选：C。 2．【答案】A 【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。 【解答】A、过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，故A正确； B、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点。故B错误； C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点。故C错误； D、凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜第一次折射，对光线起了会聚作用，故D错误。 故选：A。 3．【答案】C 【分析】根据入射光线和折射光线的特点判断出光线是会聚了还是发散了，来确定透镜的类型。 【解答】由图可知，光通过甲透镜后折射光线发散了，因此甲为凹透镜；而光线经过乙之后光线会聚了，故乙应为凸透镜。 故选：C。 4．【答案】A 【分析】凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 【解答】“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，能将太阳光会聚在焦点上，焦点处的艾草会随着温度升高达到着火点，燃烧起来，故A正确，BCD错误。 故选：A。 5．【答案】C 【分析】根据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，根据凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大可推断焦点位置，从而判断焦距。 【解答】当平行光入射到凸透镜上时，会汇聚于焦点。在焦点处，光斑最小、最亮。这个最小光斑的位置就是焦点位置，焦点到透镜光心的距离即焦距f，不在焦距位置时光斑都会变大，此时将凸透镜远离纸面的过程，光斑先变小后变大，说明原来的位置在透镜和焦点之间，所以该凸透镜的焦距一定大于10cm，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选：C。 6．【答案】C 【分析】根据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，根据凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大可推断焦点在光斑之后，从而判断焦距。 【解答】 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先变小再变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之前，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于L．故ABD错误，故C正确。 故选：C。 7．【答案】B 【分析】两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体，中间部分较薄，称为凹透镜，分为双凹、平凹及凸凹透镜三种，凹透镜对光线起发散作用。 【解答】因为玻璃砖内有一个“椭圆形的气泡”所以玻璃砖相当于两个中间薄，边缘厚的凹透镜，对光线有发散作用，故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比原来发散，所以，白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈会变的更大。 故选：B。 8．【答案】B 【分析】（1）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这个点就是焦点，透镜光心到焦点的距离就是焦距； （2）平面镜成像的特点是：虚像，物像等大、物像等距、物像连线与镜面垂直。 【解答】由图可见，入射光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后应该会聚在焦点，由于平面镜的反射作用，根据平面镜成像的特点，A点就是焦点F的像，因此焦点F到镜面的距离等于A到镜面的距离；设由于A是凸透镜与平面镜的中点，即OAd，因凸透镜的光心到平面镜的距离为d；此凸透镜的焦距f＝d+OA＝ddd，即df，故ACD错误，B正确。 故选：B。 二．多选题（共1小题） 9．【答案】BC 【分析】凸透镜的特点是中间厚、边缘薄，凹透镜则是中间薄、边缘厚； 凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 【解答】A．凸透镜和凹透镜的两个表面通常都为球面，仅观察表面是否为球面无法区分二者，故A不符合题意； B．凸透镜的特点是中间厚、边缘薄，凹透镜则是中间薄、边缘厚，通过触摸比较透镜中间与边缘的厚度可以区分，故B符合题意； C．凹透镜对光有发散作用，不能使太阳光会聚，凸透镜对光有会聚作用，能使平行光（如太阳光）会聚，将透镜正对太阳光观察是否能使光会聚可以区分，故C符合题意； D．小孔成像是光沿直线传播形成的，与透镜类型无关，将透镜正对太阳光观察是否出现小孔成像不能区分凸透镜和凹透镜，故D不符合题意。 故选：BC。 三．填空题（共7小题） 10．【答案】0.6；0.2。 【分析】眼睛观察镜子时，感到光束是在M点发出的，说明M点是会聚于焦点光在平面镜中成像的位置；根据物像关于平面镜对称，可以确定凸透镜焦点的位置，从而判断光束会聚处和M点的距离。焦点到光心的距离就是凸透镜的焦距。 【解答】由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，说明M点是会聚于焦点光在平面镜中成像的位置；而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如图所示： 光束会聚处和M点的距离s＝2×0.3m＝0.6m； 焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f＝0.5m﹣0.3m＝0.2m。 故答案为：0.6；0.2。 11．【答案】等于10cm；πD2。 【分析】凸透镜光心到焦点的距离叫焦距； 透镜边缘以外的光线沿直线传播，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，然后作图，弄清圆环的大半径和小半径，最后根据数学公式求出暗环面积。 【解答】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几乎不变，则说明光源到凸透镜的距离等于凸透镜的焦距，即凸透镜的实际焦距等于10cm；透镜边缘以外的光线沿直线传播，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；如下图所示： ， 图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线，那么大圆的直径就是2D，半径是D，小圆的直径就是D，半径就是D；那么暗环的面积为： πD2﹣π（D）2πD2。 故答案为：等于10cm；πD2。 12．【答案】会聚；远离。 【分析】凸透镜对光的会聚作用；水透镜变薄，曲面变平缓，折光能力减弱，焦距变大。 【解答】凸透镜能会聚太阳光，会聚光线使柴火温度升高点燃，利用凸透镜对光的会聚作用；水透镜变薄，折光能力变弱，焦距变大，要让光斑仍落在柴火上，需将透镜远离柴火。 故答案为：会聚；远离。 13．【答案】凸透镜；热传递。 【分析】（1）凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用； （2）改变物体内能的方式有做功和热传递。 【解答】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，要将太阳光会聚到焦点，因此冰透镜相当于凸透镜； 改变物体内能的方式有做功和热传递两种，本题中通过会聚太阳能，使火种吸收热量、温度升高，是通过热传递的方式改变内能。 故答案为：凸透镜；热传递。 14．【答案】会聚；运动。 【分析】（1）凸透镜对光线具有会聚的作用； （2）物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。 【解答】摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚的作用； 微型无人机在隐蔽飞行时，相对地面上静止的观察哨，其位置发生了改变，是运动的。 故答案为：会聚；运动。 15．【答案】当物距小于一倍焦距且物距相同时，凸透镜所成虚像的放大程度与凸透镜的焦距是否有关 【分析】当u＜f时，凸透镜成正立、放大的虚像。当物距相同时，凸透镜所成虚像的放大程度与凸透镜的焦距有关。 【解答】可探究问题：当物距小于一倍焦距且物距相同时，凸透镜所成虚像的放大程度与凸透镜的焦距是否有关。 故答案为：当物距小于一倍焦距且物距相同时，凸透镜所成虚像的放大程度与凸透镜的焦距是否有关。 16．【答案】凝固；会聚；焦点。 【分析】物质由液态变为固态冰叫凝固。 平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚一点，这个点是凸透镜的焦点。 【解答】蛸；水由液态变为固态冰，属于凝固过程，此过程放热。 凸透镜对平行光线（太阳光）有会聚作用，可将光线会聚于一点。要平行凸透镜主光轴的光线才会会聚在凸透镜的焦点上，温度最高，燃料需置于焦点处，才容易被点燃。 故答案为：凝固；会聚；焦点。 四．作图题（共5小题） 17．【答案】见试题解答内容 【分析】凸透镜对光线的作用：过光心的光线其传播方向不变，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；根据以上内容和图中的折射光线作出入射光线。 【解答】平行于主光轴的光线折射光线AC的入射光线过焦点画，折射光线OB的入射光线沿OB所在的直线画，如图： 18．【答案】 【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，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。 【解答】 左图中，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴； 右图中，平行于主光轴的入射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： 19．【答案】 【分析】由图知，物体成正立放大的虚像，从A点通过凸透镜光心的光线的传播方向不变，据此确定光心的位置、画出凸透镜；从A平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过焦点，据此确定凸透镜焦点的位置。 【解答】物体成正立放大的虚像，此时物体处于凸透镜的焦点以内，从A点通过凸透镜光心的光线的传播方向不变，像A′在该光线的反向延长线上，所以连接A′、A并延长，与主光轴交于一点O，则O为凸透镜的光心； 过光心O画出凸透镜，从A平行于主光轴的光线，交凸透镜于D点，该光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，该折射光线的反向延长线过像点A′，则连接A′D并延长，与主光轴的交点为焦点F，如图所示： 20．【答案】见试题解答内容 【分析】仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凸透镜的光学特点作图。 【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；如下图所示： 21．【答案】见试题解答内容 【分析】要解决此题，需要掌握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。根据入射光和折射光的方向，判断光线被会聚了还是发散了。若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜。 【解答】通过第一个透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜。 通过第二个透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以该透镜对光线有会聚作用，因此填凸透镜。 故答案为： 五．计算题（共1小题） 22．【答案】（1）10cm；（2）12.5cm。 【分析】（1）重点应用凸透镜成像应用的公式，可以利用公式求出焦距； （2）已知物距和像距，利用凸透镜成像公式求出像距。 【解答】（1）当一个物体距离凸透镜u1＝15cm时，另一侧距离凸透镜v1＝30cm的光屏上正好得到清晰的像，利用成像公式，则有，解得f＝10cm （2）当一个物体距离该凸透镜u2＝50cm时，利用成像公式，则有，解得v2＝12.5cm。 故答案为：（1）10cm；（2）12.5cm。 23．【答案】（1）会聚；相同；（2）C；（3）4；（4）A。 【分析】（1）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； （2）由短文知，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，由此分析解答； （3）太阳能板置于菲涅尔透镜正后方的一半焦距处，通过受光照面积分析接受光能的强度的变化情况； （4）当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，将会会聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。 【解答】（1）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； （2）由短文知，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； 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； 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； 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。 故选：C。 （3）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； （4）为保证较好的聚光效果，会聚的光线应该在焦点上，只有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，所以选择A。 故答案为：（1）会聚；相同；（2）C；（3）4；（4）A。 学科网（北京）股份有限公司 $ 【弯道超车】沪科版2024物理八年级（上） 预习学案 【弯道超车】沪科版八年级物理全册预习学案（有答案）： 内容：激趣导入+细读教材+典例精讲+热身训练 +拓展阅读； 适合：暑假或提前学习8年级内容的人群； 特点：资料讲解细致，对应新课标2022把握重要知识点； 作用：拓展阅读、增长见闻，拓宽视野，为开学学习奠定坚实的学习基础。 第13讲 4.1 凸透镜与凹透镜 1. 物理观念： (1)知道凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。 (2)知道凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用，正确解释会聚、发散。 2．科学思维：通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片，得出两种透镜的构造，培养学生通过观察抓住事物的本质特征，能够识别不同事物的不同特点的能力。 3．科学探究：经历探究凸透镜和凹透镜对光的作用的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。 4．科学态度与责任： (1)通过区分凸透镜和凹透镜的过程，培养学生爱护光学仪器的好习惯。 (2)通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。 “同学们，闭上眼睛，想象一下：傍晚时分，夕阳把天空染成橙红色，路灯下的影子带着淡淡的蓝紫色，甚至你戴的彩色眼镜，会让世界瞬间‘换色’……这些日常的小细节，其实都藏着‘光的色散’的魔法！（语气上扬）今天，我们就用物理的‘火眼金睛’，破解这些色彩背后的科学原理——从彩虹到三棱镜，从光的分解到色彩的混合，一起走进《光的色散》，解锁光的‘百变色彩’！” 知识点一：凸透镜和凹透镜 （一）透镜的基本概念 1.透镜：两个面都是球面的一部分，或一个面是球面、另一个面是平面的透明体，统称为透镜，分为凸透镜和凹透镜两类。 2.主光轴与光心 （1）主光轴：通过透镜两个球面球心的直线。 （2）光心（O）：主光轴上透镜的中心，通过光心的光线传播方向不改变（薄透镜的光心近似为透镜几何中心）。 （二）凸透镜与凹透镜的区别 维度 凸透镜 凹透镜 形状特点 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚 光学作用 对光线有会聚作用 对光线有发散作用 焦点类型 实焦点（实际光线会聚点） 虚焦点（发散光线反向延长线的交点） 焦距规律 透镜越厚，折光能力越强，焦距越小 透镜越薄，折光能力越弱，焦距越大 （三）几个光学概念： （1）焦点（F）与焦距（f） 凸透镜焦点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的点（两侧各有一个实焦点，焦距相等）。 凹透镜虚焦点：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，发散光线的反向延长线相交于主光轴上的点（两侧各有一个虚焦点，焦距相等）。 焦距定义：焦点到光心的距离，记为f 。 （2）“会聚”与“发散”的本质 会聚/发散是指折射光线的方向比入射光线更靠近/远离主光轴，而非单纯看光线是否“汇聚成一点”。 知识点二：透镜的三条特殊光线 1. 凸透镜特殊光线 过光心的光线：传播方向不改变。 平行于主光轴的光线：折射后过焦点。 过焦点的光线：折射后平行于主光轴。 2. 凹透镜特殊光线 过光心的光线：传播方向不改变。 平行于主光轴的光线：折射后反向延长线过虚焦点。 射向虚焦点的光线：折射后平行于主光轴。 知识点三：生活中的透镜 1. 凸透镜应用：照相机镜头、投影仪镜头、放大镜、老花镜（矫正远视眼）。 2.凹透镜应用：近视眼镜（矫正近视眼）、门镜（猫眼）、潜望镜部分结构。 3.趣味实例：有水的矿泉水瓶相当于凸透镜，会聚阳光可能点燃干树枝，引发森林火灾（需避免乱扔）。 1.近视与远视的矫正： （1）近视眼晶状体折光能力过强（焦距过小），需用凹透镜发散光线，使像后移到视网膜上； （2）远视眼晶状体折光能力过弱（焦距过大），需用凸透镜会聚光线，使像前移到视网膜上。 2.透镜对光的作用与厚薄关系： 凸透镜越厚，会聚能力越强（焦距越小）；凹透镜越薄，发散能力越弱（焦距越大）。 题型1：凸透镜的会聚作用 【典例1】如图所示，一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水照射到干草上，则下列说法正确的是（　　） A．起凸透镜作用的应是塑料薄膜 B．透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜的作用 C．水和塑料薄膜相当于凹透镜 D．薄膜上的积水形成了一个大凸透镜，如果其焦点恰好在干草处，干草有可能燃烧像 【变式1-1】如图所示是“苏超“足球比赛中的“机器人摄像师”——机器狗，关于该机器狗“镜头的说法合理的是（　　） A．物体通过镜头成正立缩小的实像 B．镜头对光有发散的作用 C．成实像时，足球高镜头越近时，足球所成的像越小 D．为了拍摄到更广阔的赛场画面，应将镜头远离赛场 【变式1-2】周末露营时，小梦发现爷爷生火时用装满水的透明塑料瓶会聚阳光，成功点燃了纸张。关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．装满水的塑料瓶对光有发散作用 B．装满水的塑料瓶相当于一个凹透镜 C．该现象的原理是光的反射 D．将塑料瓶贴近物体时能成放大的虚像 【变式1-3】如图所示，这是在第十五届中国国际航空航天博览会上亮相的“机器狼”，其头部的摄像系统能为“机器狼”提供感知外界的“视觉”。系统中的光学元件相当于晶状体，内置的光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。下列关于该系统的说法正确的是（　　） A．系统中的光学元件对光线具有发散作用 B．该系统的光电传感器上成倒立、放大的实像 C．成像时，前方物体到光学元件的距离大于光学元件的二倍焦距 D．它靠近被观测物体时，光电传感器上的像变小。 题型2：凹透镜的发散作用 【例题2】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。 【变式2-1】小年同学将一副眼镜正对太阳光，发现眼镜镜片后的区域比镜片周围暗，如图所示。关于这副眼镜的透镜性质及其对光的作用，下列解释正确的是（　　） A．凹透镜，对光线有发散作用 B．凹透镜，对光线有会聚作用 C．凸透镜，对光线有会聚作用 D．凸透镜，对光线有发散作用。 【变式2-2】如图甲所示，光学元件由两个圆形透镜A、B组成。将光学元件正对太阳光，把一张白纸放在光学元件下方并正对它，如图乙所示，在白纸上得到了两个大小一样的圆形光斑，圆形光斑的直径大小介于A和B的直径大小之间，则下列说法正确的是（　　） A．A、B都是凸透镜 B．A、B都是凹透镜 C．A是凸透镜、B可能是凹透镜 D．A是凹透镜、B可能是凸透镜。 【变式2-3】如图所示，有一塑石英正方体，内有一空气层，当一束平行光垂直通过石英正方体时，光在空气层中发生的现象是（　　） A．光束在空气层中将变的发散 B．光束在空气层中将变的会聚 C．光束在空气层中传播方向不会发生变化 D．光束在空气层中将发生反射。 题型3：透镜的三条特殊光线 【例题3】关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴 C．经过光心的光传播方向不变 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 【变式3-1】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．三者均有可能 【变式3-2】在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 【变式3-3】如图所示，两透镜的主光轴在同一直线上，且两透镜的焦点正好重合，根据光路图，在方框内填上适当透镜的符号。 一．选择题（共8小题） 1．如图所示，请你在甲、乙虚线方框内各放置一个透镜，使得两束光线通过透镜前后的方向如图所示；关于透镜放置的类型，下列说法正确的是（　　） 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 2．下图中各图分别表示经过透镜后的光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 3．光经过透镜折射前后的光路如图所示，则下列对虚线框内的透镜类型判断正确的是（　　） A．两个都是凹透镜 B．两个都是凸透镜 C．甲是凹透镜，乙是凸透镜 D．甲是凸透镜，乙是凹透镜 4．如图是《淮南万毕术》中“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”的示意图。“削冰令圆”是相把冰块削成（　　） A．凸透镜，对太阳光有会聚作用 B．凹透镜，对太阳光有发散作用 C．凸面镜，对太阳光有会聚作用 D．凹面镜，对太阳光有发散作用 5．小华同学将凸透镜正对太阳，在纸面上得到一个并非最小的光斑，此时光斑到凸透镜的距离为10cm。若凸透镜远离纸面的过程中光斑先变小后变大，则该凸透镜的焦距（　　） A．一定小于10cm B．一定等于10cm C．一定大于10cm D．可能小于10cm，也可能大于10cm 6．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，该凸透镜的焦距（　　） A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L 7．如图所示的一块正方体玻璃中央部分有一个椭圆形的气泡，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 8．如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，此凸透镜的焦距为f，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则凸透镜的光心和平面镜相距为（　　） A． B． C． D．2f 二．多选题（共1小题） （多选）9．下列方法中，能区分凸透镜和凹透镜的是（　　） A．观察透镜的两个表面是否都为球面 B．通过触摸，比较透镜中间与边缘的厚度 C．将透镜正对太阳光，观察是否能使光会聚 D．将透镜正对太阳光，观察是否出现小孔成像 三．填空题（共7小题） 10．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是 　 　 m，该凸透镜的焦距是 　 　 m。 11．小明想要检验标有“f＝10cm”的凸透镜焦距是否准确。他先将凸透镜固定，再把点光源放在焦点位置，然后将光屏逐渐远离透镜，移动过程中发现光屏上光斑的大小几乎不变，则说明凸透镜的实际焦距　 　 （选填“大于10cm”、“等于10cm”或“小于10cm”）。小明还发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环。如图所示，光源在左焦点处，光屏在右焦点处，透镜的直径为D，不计凸透镜边框的厚度，则暗环的面积为　 　 。（用π、D表示） 12．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有　 　 作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜　 　 （选填“远离”或“靠近”）柴火。 13．2025年第九届亚洲冬奥会开幕式上，首次采用“以冰燃火”的创意方式。如图所示，其原理是利用像　 　 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）一样能折射太阳光的冰透镜，将大范围的平行太阳光会聚到一个极小的焦点上，通过　 　 方式使火种温度急剧升高而点燃。 14．我国军用机器人实验室研发出一款蚊子大小的微型无人机，用于战场隐蔽侦察与信息收集，如图所示。该微型无人机搭载的摄像头对光线有　 　 作用，能在复杂环境中清晰捕捉画面；它在隐蔽飞行时，相对地面上静止的观察哨是　 　 （选填“静止”或“运动”）的。 15．用两个不同焦距的放大镜观察邮票，当两个透镜到邮票的距离相等时，出现了图中所示的情景，请根据该情景提出一个可探究问题：　 　 。 16．冰透镜的制作过程是将水　 　 （填物态变化名称）成冰，再将冰打磨成凸透镜形状。哈尔滨亚冬会使用冰透镜采集火种，是利用了凸透镜对光线的　 　 作用，应将燃料放在凸透镜的　 　 位置。 四．作图题（共5小题） 17．在图中已知某一光线经过凸透镜后沿AC方向射出，AC与主光轴平行；另一光线经过凸透镜后沿OB方向射出（O是透镜的光心），试画出与光线AC和OB分别对应的入射光线。 18．根据图中两个透镜的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 19．AB是物体，A′B′是经过凸透镜所成的像，CC是主光轴。在图中通过光学作图画出凸透镜的位置，标出凸透镜光心O及透镜右侧焦点F的位置，并完成光路。 20．如图所示，请根据图中已给出的光线，完成光路图。 21．在如图所示的方框中填入合适的透镜。 五．计算题（共1小题） 22．凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的满足：。 （1）当一个物体距离凸透镜u1＝15cm时，另一侧距离凸透镜v1＝30cm的光屏上正好得到清晰的像，则此凸透镜的焦距是多少？ （2）当一个物体距离该凸透镜u2＝50cm时，在凸透镜另一侧的光屏上正好得到清晰的像，则此时像距是多少？ 22．阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 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 　 　 （会聚/发散）作用，它们的工作原理是 　 　 （相同/不同）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。 （4）将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，正确的放置方法是 　 　 。 。 学科网（北京）股份有限公司 $