5.1 透镜 同步练-2026-2027学年北师大版八年级上册物理

**基本信息** 分层覆盖透镜概念、对光线作用及实验探究，梯度从基础认知到综合应用，适配新授课知识巩固与科学思维、科学探究素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|透镜类型判断、光心作用等概念|选择题1-3直接考查定义，强化物理观念| |巩固层|光线折射规律、生活应用|填空题2结合矿泉水瓶聚光情境，作图题1-2训练科学思维| |拓展层|焦距测量、实验变量控制|实验题1-2设计液体透镜探究，提升科学探究能力|

5.1 透镜 一．选择题 1．在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，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．甲为凸透镜，乙为凹透镜 C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜 2．正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，其直径是透镜直径的一半，若将透镜向上移动少许，光斑变大。透镜的焦距是（　　） A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm 3．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点 B．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变 C．放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴 D．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点 4．如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（　　） A．仍然平行 B．会聚 C．发散 D．无法确定 5．下列应用中涉及的光学元件，对光有发散作用的是（　　） A．放大镜 B．潜望镜 C．近视眼镜 D．汽车前灯反光装置 6．将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为L。下面说法正确的是（　　） A．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于L B．一定是凸透镜，纸上的光斑是太阳通过透镜所成的实像 C．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜 D．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距也随之变大 7．如图所示，O为凸透镜的光心，O1OO2为凸透镜的主光轴，F为凸透镜的两个焦点，用f表示透镜的焦距，A'B'为物体AB的像，A'B'箭头方向平行于主光轴，则关于物体AB所在的区域和箭头方向的下列说法正确的是（　　） A．图中Ⅰ区域，与主光轴平行 B．图中Ⅰ区域，与主光轴不平行 C．图中Ⅱ区域，与主光轴平行 D．图中Ⅱ区域，与主光轴不平行 8．不平行的光束经凹透镜折射后，其折射光线（　　） A．不能交于一点 B．一定是平行的 C．可能交于一点 D．一定交于一点 二．填空题 1．如图所示，一束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜起到 　 　 （会聚/发散）作用，是 　 　 透镜。 2．炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 　 　 透镜，会使光线 　 　 。如右图所示，一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会 　 　 。（后两空选填“会聚”“发散”或“平行射出”） 3．（1）小明在判别直径相同的两透镜的类型时，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的 　 　 是凸透镜，形成乙光斑的 　 　 是凹透镜（以上选填“一定”、“可能”或“一定不”）。 （2）小华在测量凸透镜的焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为l，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则l 　 　 f（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为l处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑大小将 　 　 （“变大”或“变小”或“不变”）。 三．作图题 1．请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。 2．如图是射向凹透镜的两条光线，请画出这两条光线通过凹透镜后的折射光线。 四．实验探究题 1．某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，如图所示。 （1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜。再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示。让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后折射光线将 　 　 （选填“偏离”或“偏向”）主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度 　 　 （选填“会改变”或“不改变”）。在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是 　 　 。 （2）为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度、即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与 　 　 是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变的具体原因是 　 　 。 2．物理学习小组，选择如图甲所示的四个凸透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）。 （1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择图甲中的 　 　 两个凸透镜； （2）器材确定后，小明让一束平行光穿过透镜来测量凸透镜的焦距，操作方案如图乙所示，他的方案 　 　 （选填“合理”或“不合理”），原因是：入射光线没有与凸透镜的 　 　 平行。 （3）正确操作后，得到如图丙所示的实验现象，比较图丙中两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 　 　 ； （4）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与 　 　 的关系”。 参考答案 一．选择题 1．【解答】解：两束光通过甲后折射光线变的发散了，所以甲是凹透镜； 通过乙后折射光线变的会聚了，所以乙是凸透镜。 故选：A。 2．【解答】解：凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距，在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的，或已过焦点会聚的光斑，若光斑是凸透镜未过焦点会聚的，则将透镜向上移动少许，光斑变小，如图 若光斑是已过焦点会聚，则将透镜向上移动少许，光斑变大，如下图所示，D为焦点，CD为焦距。 已知光斑的直径是透镜直径的一半，根据相似三角形对应边成比例可得： 2，则CD＝2DE； 而CD+DE＝15cm，即CDCD＝15cm，解得CD＝10cm； 即凸透镜的焦距f＝CD＝10cm。 故选：B。 3．【解答】解：A、凸透镜对光线有会聚作用，只有平行的光线才能会聚于一点，平行于主光轴的光线会聚于焦点，故A错误； B、不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变，故B正确； C、凹透镜对光线由发散作用，放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后，光线向外发散不与主光轴平行，故C错误； D、凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故D错误。 故选：B。 4．【解答】解：如果同学们不对图片进行分析，很容易选B，这是错误的，因为凸形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜．这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜．因此对照过去的平行光有发散作用，所以C是正确的． 故选：C。 5．【解答】解：A、放大镜是利用物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成正立放大的虚像，凸透镜对光线起会聚作用，故A不符合题意； B、平面镜成的是正立、等大的虚像，其原理是光的反射，平行光反射后仍是平行光，既不会聚也不发散，故B不符合题意； C、近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，故C符合题意； D、汽车前灯反光装置是一个凹面镜，凹面镜对光线起会聚作用，故D不符合题意。 故选：C。 6．【解答】解：A、将一透镜正对太阳光（平行光），纸上呈现一个并非最小的光斑，说明有最小的光斑，所以该透镜对光有会聚作用为凸透镜，这个光斑可能是焦点之前的光斑，此时透镜远离纸（光屏），光斑会先变小再变大；也可能光斑是焦点之后的，则透镜远离纸的过程中光斑一直变大，没有变小的过程，光斑到透镜的距离为L，所以透镜的焦距一定小于L，选项A正确。 B、太阳与透镜的距离大于透镜的二倍焦距，根据凸透镜成像规律，会成缩小的实像，所以像的位置是光斑最小处，则并非最小的光斑不是像，选项B错误。 C、将一透镜正对太阳光（平行光），纸上呈现一个并非最小的光斑，说明有最小的光斑，所以该透镜对光有会聚作用为凸透镜，选项C错误； D、透镜的焦距反映的是透镜的折光能力，与透镜的形状，材料等有关，而与光屏到透镜的距离无关，选项D错误。 故选：A。 7．【解答】解：由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比A′B′大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体AB，由图可知，物体应在主光轴下方，物体在图中Ⅱ区域，箭头方向向右斜上方，与主光轴不平行。综上分析可知，选项ABC错误、D正确。 故选：D。 8．【解答】解：凹透镜对光线有发散作用，不平行的光束经过凹透镜折射后，一定变得比折射前发散，会出现： （1）可能是会聚光束，交于一点，可能变成发散光束，不会交于一点，故AD错误，C正确； （2）可能变成平行光线，这是折射前射向凹透镜焦点的光线，是一种特殊情况，B选项太绝对，故B错误； 故选：C。 二．填空题 1．【解答】解：放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用；所以该透镜是发散透镜即凹透镜； 故答案为：发散；凹。 2．【解答】解：因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，会形成高温区产生危险； 中间为“空气凹透镜”的玻璃砖可看作是两个凸透镜组合在一起了，其实相当于一个凸透镜，而光线经过凸透镜后会变得会聚，所以一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会会聚。 故答案为：凸；会聚；会聚。 3．【解答】解：（1）凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线起发散作用，则根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是形成放大的实像，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，而形成乙光斑的可能是凹透镜； （2）将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始光屏在焦点前，后一次在焦点后，即l小于f，将发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为l处时，光线通过凸透镜后是发散的，所以将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑大小将逐渐变大。 故答案为：（1）一定；可能；（2）小于；变大。 三．作图题 1．【解答】解： 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。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）由图可知，玻璃容器的形状相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关，用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度会发生改变；在玻璃容器中充入蚊香烟雾，当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径； （2）在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度、即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与液体的种类是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变是因为凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关； 故答案为：（1）偏向；会改变；观察光的路径；（2）液体种类；凸透镜对光的偏折射能力与凸透镜的凸起程度有关。 2．【解答】解：（1）要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应该控制材料等其它因素都相同，只让透镜球形表面弯曲程度不同，所以选择AC两个凸透镜。 （2）凸透镜可以让平行于主光轴的光会聚到它的焦点上，所以可以据此测焦距，小明的做法不合理，因为他没有让光束平行于凸透镜的主光轴入射。 （3）由图丙可知，凸透镜表面越凸，折光能力越强，焦距就越小。 （4）A、B两个透镜形状相同、凸起的程度相同，材料不同，因此可以探究“凸透镜的焦距大小与材料的关系”。 故答案为：（1）A、C；（2）不合理；主光轴；（3）小；（4）材料。 学科网（北京）股份有限公司 $