4.1 凸透镜与凹透镜 同步练习 2026-2027学年沪科版物理八年级全一册

**基本信息** 聚焦凸透镜与凹透镜核心概念，通过基础认知、理解应用、综合探究三层设计，实现从概念识别到实验探究的知识巩固路径，适配新授课分层教学需求，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|透镜类型、焦距定义、基本作用|选择题1-6考查概念辨析，如凸透镜识别（物理观念）| |理解应用|光路分析、焦点判断、作图规则|填空题1-4及作图题1-3，如凹透镜发散作用分析（科学思维）| |综合探究|实验设计、误差分析、变量控制|实验题1-2涉及焦距影响因素探究，应用控制变量法（科学探究）|

4.1 凸透镜与凹透镜 一．选择题 1．在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 2．下列关于透镜的说法中，正确的是（　　） A．焦距越长，透镜对光的折射作用越弱 B．凸透镜只对平行光有会聚作用 C．凹透镜两个焦点之间的距离叫做焦距 D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 3．烈日下将眼镜长时间如图放置在车内，可能引起车内物品自燃的是（　　） A．近视眼镜 B．远视眼镜 C．普通太阳镜 D．以上都可能 4．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”指的是冰透镜平行于地面放置 C．“以艾承其影”的“影”指冰透镜的焦点 D．“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光 5．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，这时光斑到凸透镜的距离为l。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，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 6．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜是很厚的透镜，凹透镜是很薄的透镜 B．任何一束光线通过凸透镜后都将会聚于一点 C．光通过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 D．所有的光线通过透镜的光心时，传播方向都不会改变 7．两个完全相同的凸透镜L1、L2如图放置，其中AO1＝O1B＝BO2，过A点的一条光线经L1折射后按如图方向到达L2，则关于该光线再经L2折射后的去向，以下判断正确的是（　　） A．过L2的二倍焦距点 B．过L2的焦点 C．平行于L2的主光轴 D．过L2的二倍焦距以外的点 8．如图所示，通过透镜的光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 二．填空题 1．如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜起到　 　 作用（填“会聚”或“发散”），是　 　 透镜，由此说明，能会聚于一点的透镜　 　 （填“一定”或“不一定”）是凸透镜。 2．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。该透镜是 　 　 透镜，焦距 　 　 OQ。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 3．如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的　 　 ，从图中可知该凸透镜的焦距是　 　 cm。 4．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。 三．作图题 1．如图，S'是蜡烛的烛焰S经凸透镜后在光屏上所成的像。请通过作图确定凸透镜焦点的位置，并画出光线AB经过凸透镜后的折射光线。 2．如图所示，请作出凸透镜的入射光线和进入水中的折射光线。 3．如图所示，F点是凹透镜的虚焦点，O点是光心，请画出两条光线经过凹透镜的光路图。 四．实验探究题 1．小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）。 （1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点，如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 　 　 （选填“大”或“小”），会聚能力越 　 　 （选填“强”或“弱”）； （2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择甲、乙两个透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是 　 　 ； （3）如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用 　 　 （选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大； （4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 （1）如图所示的两种操作方案中，正确的是图 　 　 （选填“甲”或“乙”）所示方案。 （2）采用正确的操作方案，适当调整位置后，当在白纸上出现一个 　 　 的光斑时，光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为 　 　 cm。 （3）若在测量另一凸透镜焦距的过程中，白纸上出现一个较大的光斑，光斑到凸透镜中心的距离为L，当凸镜远离白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。 参考答案 一．选择题 1．【解答】解：AB、这两个透镜都是中间薄、边缘厚，所以这个两个透镜属于凹透镜，故AB错误； C、该透镜中间厚、边缘薄，是凸透镜，故C正确； D、该元件厚度相同，不属于凸透镜，也不属于凹透镜，故D错误。 故选：C。 2.【解答】解：A.焦距越长，透镜对光的折射作用越弱，故A正确； B.凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚于一点，也对其它方向射来的光线同样有会聚作用，故B错误； C.凹透镜的焦点到光心的距离为焦距，而不是两个焦点之间的距离叫做焦距，故C错误； D.只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点，故D错误。 故选：A。 3．【解答】解：AD、近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线有发散作用，无法将光线会聚，不能形成高温焦点，不能引起车内物品自燃，故AD不合题意； B、远视眼镜的镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，在烈日下能将太阳光会聚成一个高温光点，长时间照射可能引燃车内物品，故B符合题意； C、普通太阳镜的镜片多为平光镜或带有轻微度数的镜片，不具备强会聚光线的能力，不能引起车内物品自燃，故C不符合题意。 故选：B。 4．【解答】解：A．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，故A错误； B．冰透镜正对太阳光，能使太阳光会聚于焦点，所以“举以向日”指的是平行光射向透镜，故B错误； CD．凸透镜对光线具有会聚作用，能使光线发生折射；冰透镜正对太阳光，能使太阳光会聚焦点，“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正确，D错误。 故选：C。 5．【解答】解：根据题意可知，由于光斑到凸透镜的距离为l时，纸上呈现一个并非最小的光斑，所以凸透镜的焦距f≠l；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，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于l，故C正确。 故选：C。 6．【解答】解：A．凸透镜是中间厚，边缘薄的透镜，凹透镜是中间薄，边缘厚的透镜，故A错误； B．任何一束光线通过凸透镜后都将会变得会聚些，故B错误； C．与主光轴平行的平行光，经凸透镜折射后会聚在主光轴上的点叫焦点，故C错误； D．所有的光线通过透镜的光心时，传播方向都不会改变，故D正确。 故选：D。 7．【解答】解：过主光轴上的一点A发出的光线，经过凸透镜折射后交于主光轴上一点B，并且A、B两点到光心的距离相等，可知：AO1和O1B为凸透镜的二倍焦距。因为两个透镜完全相同，且AO1＝O1B＝BO2，所以BO2也是凸透镜L2的二倍焦距，所以光线再经L2折射后仍过L2的二倍焦距点。 故选：A。 8．【解答】解：A、对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，故A错； B、对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，故B错误； C、对于凹透镜，指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴，故C正确； D、对于凹透镜，过焦点的光线不属于特殊光线，折射光线将远离主光轴，故D错误。 故选：C。 二．填空题 1．【解答】解：一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜起到发散作用，是凹透镜，由此说明，能会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。 故本题答案为：发散；凹；不一定。 2．【解答】解：由图中可知，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。经透镜的作用后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜； 因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而a光线如果不发生折射，他将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距。 故答案为：凸；小于。 3．【解答】解： 平行于凸透镜主光轴的光线的会聚点在41.0cm处，光心在30.0cm处，所以它的焦距f＝41.0cm﹣30.0cm＝11.0cm。 故答案为：光斑；11.0. 4．【解答】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。 三．作图题 1．【解答】解：过A点作平行于凸透镜主光轴的光线AP，其折射光线会通过像点S′，与主光轴的交点即为焦点F； 凸透镜成像时，物体发出的光经凸透镜折射后会聚于像点，所以光线AB经凸透镜折射后，折射光线过像点S′，连接BS′即为这条光线经过凸透镜后的折射光线，如图所示： 2．【解答】解：（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条折射光线对应的入射光线。 （2）过入射点垂直界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示： 3．【解答】解：经过光心的光线传播方向不变；射向另外一侧虚焦点的光线经过凹透镜折射，折射光线平行于主光轴，如下图： 四．实验探究题 1．【解答】解：（1）如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短，会聚能力越强； （2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，应选择甲、乙（或丙、丁）两个凸透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是控制变量法； （3）根据三棱镜对光线的偏折，由图丙丁可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大； （4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，光的会聚点不变，只是会聚的光线变少，则测得的焦距不变。 故答案为：（1）小；强；（2）控制变量法；（3）红；（4）不变。 2．【解答】解：（1）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，由图可知，乙图方案正确； （2）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）乙；（2）最小、最亮；20；（3）小于。 学科网（北京）股份有限公司 $