4.1 透镜（重难点专练）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

**基本信息** 聚焦透镜核心概念，以分类、作用、基本概念、特殊光线为逻辑主线，通过生活实例与实验操作构建知识体系，培养物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |透镜的分类|5题（含矿泉水瓶火灾实例）|概念识别与生活应用|从结构特征（中间与边缘厚度）到实际应用（会聚作用判断）| |透镜对光的作用|5题（含空气泡透镜实验）|作用原理与实例分析|从会聚/发散作用原理到具体应用（老花镜、平行光产生）| |光心、焦距、主光轴|5题（含平行光聚焦测焦距）|概念辨析与实验测量|从基本概念（主光轴、光心）到实验操作（焦距测量方法）| |透镜的特殊光线|5题（含光路作图）|规律应用与作图技能|从特殊光线规律（平行于主光轴等）到作图技能训练|

4.1 透镜 题型01 透镜的分类 题型02 透镜对光的作用 题型03 广信、焦距、主光轴 题型04 透镜的特殊光线 ▌题型01 透镜的分类 1．如图所示，属于凸透镜的是（     ） A．①③⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤⑥ 【答案】A 【详解】凸透镜中间厚、边缘薄，凹透镜中间薄、边缘厚。①③⑤中间厚、边缘薄，为凸透镜；②④⑥中间薄、边缘厚，为凹透镜。 故选A。 2．新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件，警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是（     ） A．矿泉水瓶对光有会聚作用 B．装水的矿泉水瓶相当于平面镜 C．发生该现象的原理是光的反射 D．装水的矿泉水瓶相当于凹透镜 【答案】A 【详解】装水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用。当平行的太阳光被它会聚后，焦点处温度会快速升高，容易引燃易燃物引发森林火灾；装水的矿泉水瓶能会聚光的原理是光发生了折射。 故选A。 3．透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的___________（选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘___________的透镜是凸透镜，如图中的___________（填字母）；中间比边缘___________的透镜是凹透镜，如图中的___________。（填字母） 【答案】 折射 厚 A、D 薄 B、C 【详解】透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的折射；中间厚边缘薄的是凸透镜；中间薄边缘厚的是凹透镜；由图可知，A、D中间厚边缘薄是凸透镜；B、C中间薄边缘厚是凹透镜。 4．卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，水喷洒在草叶上，如图（b）所示，水珠作为______透镜，对阳光有______作用，这会导致草叶灼伤；    【答案】 凸 会聚 【详解】草叶上的水珠中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，因此相当于凸透镜；凸透镜对光有会聚作用，会使太阳光线能量集中在局部，升高温度，导致草叶被灼伤。 5．如图所示，虚线方框内放置了一块透镜，右侧有一块光屏，平行并紧贴虚线方框放置。一束平行光通过图中虚线框后，在光屏上形成一个圆形光斑。要判断虚线框中是凸透镜还是凹透镜，只需将光屏向右移动： (1)如果光屏上的光斑______，那么就是______。 (2)如果光屏上的光斑______，那么就是______。 【答案】(1) 先变小后变大 凸透镜 (2) 一直变大 凹透镜 【详解】（1）根据题意，如果虚线框内是凸透镜。平行光经过凸透镜后会会聚。当光屏向右移动时，光屏会先靠近焦点，此时光斑会变小；当光屏越过焦点继续向右移动时，光线已经相交并开始发散，光斑会变大。因此，光屏上的光斑会先变小后变大。 （2）如果虚线框内是凹透镜。平行光经过凹透镜后会发散。光线从一开始就是向外散开的。当光屏向右移动时，光屏距离透镜越远，发散的光线覆盖的面积就越大。因此，光屏上的光斑会一直变大。 ▌题型02 透镜对光的作用 6．利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应把小灯泡放在凸透镜的__________处。电视机遥控器利用__________外线实现对电视机的控制，验钞机则利用__________外线使荧光物质发光。 【答案】 焦点 红 紫 【详解】由凸透镜光路特点可知，焦点处的点光源发出的光经凸透镜折射后沿平行于主光轴方向射出；因红外线可实现遥控功能，故电视机遥控器利用红外线；因紫外线具有使荧光物质发光的特性，故验钞机利用紫外线。 7．如图所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，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较暗。这是因为空气泡与周围的水组成__________（选填“凸”或“凹”）透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被__________（选填“会聚”或“发散”）。小明的爷爷戴的老花镜对光有__________（选填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 凹 发散 会聚 【详解】空气泡与周围的水组成的透镜中间薄、边缘厚，故为凹透镜；由凹透镜的光学性质可知，其对光有发散作用，故出射光线会被发散；老花镜是凸透镜，对光有会聚作用。 8．（多选）下列关于透镜的说法正确的是（     ） A．凸透镜只对平行光有会聚作用 B．光经过凸透镜折射后会聚的点叫焦点 C．凸透镜焦距越小，对光的会聚作用就越强 D．凹透镜焦距越大，对光的发散作用就越弱 【答案】CD 【详解】A．凸透镜对所有入射光线都有会聚作用，并非仅对平行光，故A错误； B．只有平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚的点才是焦点，故B错误； C．凸透镜焦距越小，相同入射光线经透镜后偏折程度越大，对光的会聚作用越强，故C正确； D．凹透镜焦距越大，相同入射光线经透镜后偏折程度越小，对光的发散作用越弱，故D正确。 故选CD。 9．凸透镜对光线有__________作用，凹透镜对光线有__________作用。 【答案】 会聚 发散 【详解】略 10．虚线框内各放置一个透镜，两束光通过透镜前后的情况如图所示，则甲为________透镜，乙为________透镜，其中甲对光有________作用。 【答案】 凸 凹 会聚 【详解】光源S发出的光线经过甲透镜后，光线向主光轴靠拢、会聚，光线被收拢，说明甲对光有会聚作用，是凸透镜。 入射光线经过乙透镜后，光线相比原来的传播路径向外偏折，光线被散开，说明乙对光有发散作用，是凹透镜。 ▌题型03 广信、焦距、主光轴 11．下列关于透镜基本概念的说法中，正确的是（     ） A．主光轴就是通过透镜中心的任意一条直线 B．光心不在主光轴上 C．经过光心的光线传播方向不变 D．透镜的光心一定在透镜的几何中心，与透镜形状无关 【答案】C 【详解】A．主光轴是通过两个球面球心的直线，并非任意直线，故A错误； B．光心位于主光轴上，故B错误； C．经过光心的光线传播方向不发生改变，是光心的核心特点，故C正确； D．只有形状规则、质地均匀的薄透镜，光心才与几何中心重合，故D错误。 故选C。 12．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》就有光学、力学、声学、磁学、热学方面的内容，其中记载冰透镜“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。下列说法错误的是（   ） A．这是光的直线传播现象 B．冰透镜对光有会聚作用 C．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 D．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点 【答案】A 【详解】题干中“削冰令圆，举以向日，生火”描述的是凸透镜（冰透镜是中间厚边缘薄的凸透镜）会聚太阳光取火的现象，原理是光的折射，不是光的直线传播，对各选项分析如下： A．该现象是光的折射现象，不是光的直线传播，说法错误，故A符合题意； B．冰透镜属于凸透镜，对光有会聚作用，可将太阳光能量会聚到一点升温引火，说法正确，故B不符合题意； C．“举以向日”指将冰透镜正对太阳光，才能让平行的太阳光会聚到一点，说法正确，故C不符合题意； D．平行太阳光经冰透镜会聚后的会聚点就是冰透镜的焦点，“以艾承其影”中的“影”就是这个焦点位置，说法正确，故D不符合题意。 故选A。 13．如图所示，让凸透镜正对着太阳光，将纸在它的另一侧来回移动，纸上得到的最小、最亮的光斑，该光斑______（是/不是）太阳的实像，距凸透镜中心10cm，该凸透镜的焦距约为______cm，凸透镜对光线有______作用。 【答案】 是 10 会聚 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后会聚在一点，该光斑是太阳的实像，这个光斑所在的位置就是凸透镜的焦点，距凸透镜中心10cm，根据焦距的定义可知，该凸透镜的焦距约为10cm；由图可知，平行光经过凸透镜后，光线向主光轴靠拢，可知凸透镜对光线有会聚作用。 14．如图所示，一束平行光正对凸透镜照射，左右移动光屏，直到在光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距________cm。 【答案】10.0 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成的最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点，从焦点到光心的距离叫焦距。如图所示，刻度尺的分度值为1cm，凸透镜焦点对应的刻度在20.0cm处，凸透镜光心对应的刻度在10.0cm处，则该凸透镜的焦距 15．小明用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，将凸透镜正对太阳光，在透镜下方的白纸上呈现出一个光斑，测得光斑到透镜的距离为 12cm。下列说法正确的是（     ） A．该透镜的焦距一定是 12cm B．该透镜的焦距一定大于 12cm C．该透镜的焦距一定小于 12cm D．该透镜的焦距可能大于 12cm，也可能小于 12cm 【答案】D 【详解】平行光经凸透镜会聚到焦点，焦点处光斑最小最亮，若白纸在焦点之前，光斑未会聚到最小，此时距离小于焦距；若白纸在焦点之后，光斑已经发散，此时距离大于焦距，因此 12cm 可能大于焦距，也可能小于焦距。 故选D。 ▌题型04 透镜的特殊光线 16．请将如图所示的光路补充完整。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后通过另一侧焦点；通过凸透镜光心的光线，其传播方向不变。 17．OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，经焦点F，请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。 【答案】 【详解】过反射点垂直于镜面作出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线；对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后，其折射光线平行于主光轴。 18．如图所示，请画出入射光线a、b、c、d经过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】【小题1】[1]光线a平行于主光轴入射， 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焦点；光线d过光心入射，过光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变，据此作图。 [2]光线b平行于主光轴入射，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，过焦点；光线c过焦点入射，过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，据此作图。 19．完成如图所示凹透镜的两条入射光线。 【答案】 【详解】过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变，入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时，经凹透镜折射后平行于主光轴，据此作出两条入射光线。 20．将图中凹透镜入射光线补画完整。 【答案】 【详解】延长线过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；过凹透镜光心的光线其传播方向不变，据此作图。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 透镜 题型01 透镜的分类 题型02 透镜对光的作用 题型03 广信、焦距、主光轴 题型04 透镜的特殊光线 ▌题型01 透镜的分类 1．如图所示，属于凸透镜的是（     ） A．①③⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤⑥ 2．新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件，警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是（     ） A．矿泉水瓶对光有会聚作用 B．装水的矿泉水瓶相当于平面镜 C．发生该现象的原理是光的反射 D．装水的矿泉水瓶相当于凹透镜 3．透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的___________（选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘___________的透镜是凸透镜，如图中的___________（填字母）；中间比边缘___________的透镜是凹透镜，如图中的___________。（填字母） 4．卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，水喷洒在草叶上，如图（b）所示，水珠作为______透镜，对阳光有______作用，这会导致草叶灼伤；    5．如图所示，虚线方框内放置了一块透镜，右侧有一块光屏，平行并紧贴虚线方框放置。一束平行光通过图中虚线框后，在光屏上形成一个圆形光斑。要判断虚线框中是凸透镜还是凹透镜，只需将光屏向右移动： (1)如果光屏上的光斑______，那么就是______。 (2)如果光屏上的光斑______，那么就是______。 ▌题型02 透镜对光的作用 6．利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应把小灯泡放在凸透镜的__________处。电视机遥控器利用__________外线实现对电视机的控制，验钞机则利用__________外线使荧光物质发光。 7．如图所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，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较暗。这是因为空气泡与周围的水组成__________（选填“凸”或“凹”）透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被__________（选填“会聚”或“发散”）。小明的爷爷戴的老花镜对光有__________（选填“会聚”或“发散”）作用。 8．（多选）下列关于透镜的说法正确的是（     ） A．凸透镜只对平行光有会聚作用 B．光经过凸透镜折射后会聚的点叫焦点 C．凸透镜焦距越小，对光的会聚作用就越强 D．凹透镜焦距越大，对光的发散作用就越弱 9．凸透镜对光线有__________作用，凹透镜对光线有__________作用。 10．虚线框内各放置一个透镜，两束光通过透镜前后的情况如图所示，则甲为________透镜，乙为________透镜，其中甲对光有________作用。 ▌题型03 广信、焦距、主光轴 11．下列关于透镜基本概念的说法中，正确的是（     ） A．主光轴就是通过透镜中心的任意一条直线 B．光心不在主光轴上 C．经过光心的光线传播方向不变 D．透镜的光心一定在透镜的几何中心，与透镜形状无关 12．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》就有光学、力学、声学、磁学、热学方面的内容，其中记载冰透镜“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。下列说法错误的是（   ） A．这是光的直线传播现象 B．冰透镜对光有会聚作用 C．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 D．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点 13．如图所示，让凸透镜正对着太阳光，将纸在它的另一侧来回移动，纸上得到的最小、最亮的光斑，该光斑______（是/不是）太阳的实像，距凸透镜中心10cm，该凸透镜的焦距约为______cm，凸透镜对光线有______作用。 14．如图所示，一束平行光正对凸透镜照射，左右移动光屏，直到在光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距________cm。 15．小明用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，将凸透镜正对太阳光，在透镜下方的白纸上呈现出一个光斑，测得光斑到透镜的距离为 12cm。下列说法正确的是（     ） A．该透镜的焦距一定是 12cm B．该透镜的焦距一定大于 12cm C．该透镜的焦距一定小于 12cm D．该透镜的焦距可能大于 12cm，也可能小于 12cm ▌题型04 透镜的特殊光线 16．请将如图所示的光路补充完整。 17．OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，经焦点F，请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。 18．如图所示，请画出入射光线a、b、c、d经过透镜后的折射光线。 19．完成如图所示凹透镜的两条入射光线。 20．将图中凹透镜入射光线补画完整。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $