5.1 透镜 同步练习-2026-2027学年北师大版八年级上册物理

**基本信息** 初中物理“透镜”同步练以基础认知→理解应用→综合探究分层，覆盖透镜作用、光路规律、焦距测量等核心知识点，融合物理观念与科学探究素养，实现从概念到实验的进阶巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|透镜类型及对光线作用|选择题1-3（球形透镜聚光）、填空题1（积水凸透镜）考查物质观念| |理解应用层|光路规律及焦距计算|选择题4-6（光斑变化分析）、作图题1-2（冰透镜取火光路）体现科学推理| |综合探究层|焦距影响因素实验|实验题1-2（材料/凸起程度对焦距影响）培养科学探究能力|

5.1 透镜 一．选择题 1．如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，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 2．如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．a B．b、d C．c D．a、b、c、d 3．如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．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 4．如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（　　） A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f 5．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 6．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（　　） A． B． C． D． 7．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是（　　） A．甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜 B．乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜 C．甲透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜 D．乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜 8．将一凸透镜正对太阳，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得光斑到凸透镜的距离为l，下列说法正确的是（　　） A．增大透镜与纸间的距离，光斑一定变大 B．减小透镜与纸间的距离，光斑一定变大 C．只增大透镜与纸间的距离，便能通过光斑大小的变化比较透镜的焦距与l的大小 D．只减小透镜与纸间的距离，不能通过光斑大小的变化比较透镜的焦距与l的大小 二．填空题 1．如图所示（实物图+积水示意图），雨过天晴，雯雯和家人及时排出自家蔬菜塑料大棚上低洼处的积水。其原因是：低洼处的积水相当于　 　 镜，对太阳光有　 　 （选填“会聚”“发散”）作用，可能烧坏大棚内的蔬菜。 2．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。 3．如图所示，凸透镜正对着太阳光，来回移动另一侧的纸片，得到最小、最亮的光斑时，纸片距离凸透镜中心10cm，则此凸透镜的焦距是 　 　 cm；接着将纸片远离凸透镜移动，纸片上的光斑 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），纸片上光斑与凸透镜的镜面大小相同时，纸片距离凸透镜的中心是 　 　 cm。 三．作图题 1．西汉淮南王刘安主持编写的《淮南子•万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”是世界上最早关于透镜取火的记载之一，请在下图中补充光线使光路完整。 2．如图所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线。 四．实验探究题 1．小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验： （1）他第一次测量焦距的实验如图甲所示，则测得的焦距为 　 　 cm。 （2）由1、2次的实验可得出的结论是：同种材料制成的凸透镜，凸起程度越大，焦距越 　 　 。 次数 1 2 3 材料 玻璃 玻璃 水晶 凸起程度 较小 较大 较大 焦距/cm 8.0 4.0 （3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙），受此启发，于是他分别用红光和紫光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，　 　 光入射时焦距小些。 2．如图1所示，小明同学想利用太阳光来测量凸透镜的焦距。 （1）图2中做法最合理的是：　 　 （选填字母序号）； （2）调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，该光斑所处位置就是透镜的 　 　 ，该光斑到透镜中心的距离叫 　 　 ，经过 　 　 的光不改变方向； （3）某次实验时，纸上呈现一个圆光斑，光斑直径小于透镜直径，测得光斑到透镜的距离为L。若透镜焦距小于L，透镜逐渐靠近纸面，会看到圆光斑 　 　 （一直变小/一直变大/先变小后变大/先变大后变小）；若透镜焦距大于L，保持透镜到纸的距离不变，换用一个焦距更大的同类型透镜，会看到光斑 　 　 （变大/不变/变小）。 参考答案 一．选择题 1．【解答】解：由题意可知，通过透镜聚光之后再发电。则该透镜对光线有会聚作用，由凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线具有发散作用可知，此透镜是一个凸透镜。 故选：A。 2．【解答】解：从四个光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c是凸透镜，且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的，折射光线变得会聚了。 故选：C。 3．【解答】解：由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗，对光线起发散作用，因此是凹透镜。 故选：D。 4．【解答】解：如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。（如黑色的光线） 当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小。 如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大。 如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小。 所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小。 故选：D。 5．【解答】解：（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。 6．【解答】解：A、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故A错误。 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正确。 D、凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误。 故选：C。 7．【解答】解：光线经过甲之后，折射光线推迟会聚了，故甲应为凹透镜；光通过乙透镜后折射光线会聚了，因此乙为凸透镜。 故选：D。 8．【解答】解：由于光斑到透镜的距离为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一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于l； 若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变小，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C正确，ABD错误。 故选：C。 二．填空题 1．【解答】解：雨过天晴，及时排出自家蔬菜塑料大棚上低洼处的积水，原因是水对塑料薄膜有压力，导致有积水处下陷，积水的形状中间厚、边缘薄，形状是凸透镜；凸透镜对太阳光有会聚作用，可能烧坏大棚内的蔬菜。 故答案为：凸透；会聚。 2．【解答】解： 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，则凸透镜的焦点在平面镜前面， 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F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。 3．【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。 故让一透镜正对太阳光，用一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，这个点叫做透镜的焦点； 因为焦点到凸透镜中心的距离为10cm，则该透镜的焦距为10cm．因为凸透镜会聚在焦点的光最亮、最小，所以若凸透镜远离白纸，则光斑将一直变大，亮度会越来越暗； 凸透镜正对太阳光，光线平行于主光轴，会聚成焦点F，光线到焦点F，不会停止，继续传播，形成和凸透镜口径相同的光斑。如图所示： 凸透镜到光斑的距离是L＝10cm，所以纸片距离凸透镜的中心为2L＝20cm。 故答案为：10；变大；20。 三．作图题 1．【解答】解：过凸透镜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射出；如图所示： 2．【解答】解：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折射后传播方向不改变。如图所示： 四．实验探究题 1．【解答】解：（1）焦点到透镜中心的距离为焦距，刻度尺的分度值为1cm，此时读数为10.0cm，即透镜焦距为f＝10.0cm； （2）由图甲可知，第一次测得凸透镜的焦距为10cm；根据表中1、2次的实验数据可知，材料和横截面积相同的凸透镜，凸起程度越大其焦距越小，折光能力越强； （3）用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距不相同。红色光较紫色光偏折能力弱，所以红色光入射时焦距大、紫光入射时焦距小。 故答案为：（1）10.0；（2）小；（3）紫。 2．【解答】解：（1）让凸透镜正对阳光，在透镜的另一侧来回移动白纸，故C符合题意，ABD不符合题意； （2）调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，该光斑所处位置就是透镜的焦点，该光斑到透镜中心的距离叫焦距，经过光心的光不改变方向； （3）某次实验时，纸上呈现一个圆光斑，光斑直径小于透镜直径，测得光斑到透镜的距离为L。若透镜焦距小于L，透镜逐渐靠近纸面，会看到圆光斑先变小后变大；若透镜焦距大于L，保持透镜到纸的距离不变，换用一个焦距更大的同类型透镜，会看到光斑变大。 故答案为：（1）C；（2）焦点；焦距；光心；（3）先变小后变大；变大。 学科网（北京）股份有限公司 $