3.5 奇妙的透镜（导学案）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理导学案围绕“奇妙的透镜”展开，核心知识点包括透镜的分类、对光的作用、焦点与焦距概念、光路作图及生活应用。通过自主预习问题引导学生回顾光的折射知识，结合课堂探究中的实验活动和讨论交流，构建从概念理解到实验验证再到现象解释的学习支架。 资料特色在于注重科学探究，通过平行光聚焦法测焦距等实验培养学生动手能力，结合冰透镜取火、饮料瓶隐患等生活现象及古代应用案例，渗透科学态度与责任。概念辨析与规范作图训练强化科学思维，例题与课堂练习层次分明，助力学生巩固知识并提升解决实际问题的能力。

3.5 奇妙的透镜（导学案） 【学习目标】 1. 知道透镜的分类标准，能准确区分凸透镜与凹透镜，认识光心、主光轴、焦点、焦距等基本概念。 2. 通过实验探究，理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，能区分实焦点与虚焦点。 3. 掌握平行光聚焦法测量凸透镜焦距的原理与操作，能分析实验误差的影响因素。 4. 能完成透镜的基础光路作图，能用透镜对光的作用解释冰透镜取火、森林饮料瓶隐患等生活现象。 5. 了解我国古代对透镜的应用成就，体会物理知识与生活、科技的密切联系。 【学习重点】 1. 凸透镜与凹透镜的区分及对光的作用 2. 焦点、焦距的概念与凸透镜焦距的测量 3. 透镜特殊光线的光路作图 【学习难点】 1. 对 “会聚作用” 与 “发散作用” 本质的理解 2. 凹透镜虚焦点的概念理解 3. 透镜光路作图的规范与原理 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 透镜通常由光学玻璃或树脂制成，按形状可分为两类：中间比边缘厚的叫做______，中间比边缘薄的叫做______。 2. 透镜的中心叫做______，凡是经过这一点的光都______传播方向；通过光心和球面球心的直线叫做透镜的______。 3. 凸透镜对光有______作用，凹透镜对光有______作用。 4. 平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的______，用字母______表示，它是______（选填 “实” 或 “虚”）焦点；凹透镜的焦点是______虚焦点。 5. 从焦点到光心的距离叫做______，用字母______表示。 6. 我国古代 “削冰取火” 是将冰块制成______透镜，利用它对光的______作用，将光线会聚在焦点处点燃艾草。 7. 森林中禁止随意丢弃盛有饮料的透明塑料瓶，是因为装水的饮料瓶相当于______透镜，对太阳光有______作用，容易引燃树叶引发火灾。 【课堂探究】 探究一、透镜的分类与基本概念 1. 透镜的分类 透镜是利用光的折射改变光路的光学器件，通常两侧或一侧表面为球面。 • 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如放大镜、老花眼镜的镜片。 • 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如近视眼镜的镜片。 2. 透镜的基本概念 • 光心：透镜的中心，用字母表示。所有经过光心的光线传播方向都不发生改变。 • 主光轴：通过光心和透镜两个球面球心的直线，是研究透镜光路的基准线。 【讨论交流】 1. 请写出至少两种区分凸透镜和凹透镜的方法，并说明判断依据。 2. 为什么经过光心的光线传播方向不会发生改变？ 【例题1】如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有 ，属于凹透镜的有 （两空均填编号）。 探究二、透镜对光的作用 【实验活动】观察透镜对光的作用 1. 让平行光（如手电筒的平行光束、太阳光）分别照射到凸透镜和凹透镜上，在透镜另一侧放置光屏，观察光屏上光斑的变化。 2. 调整光屏与透镜的距离，对比两种透镜形成的光斑大小、亮度差异。 【实验现象与结论】 • 平行光经过凸透镜后，光斑会逐渐变小，最终会聚成一个最小最亮的点，说明凸透镜对光有会聚作用。 • 平行光经过凹透镜后，光斑会变大，光线向外散开，说明凹透镜对光有发散作用。 【概念辨析】 会聚与发散是相对于入射光线而言的： • 凸透镜的会聚作用：折射光线相对于入射光线，向主光轴方向偏折，不一定都会聚到一点。 • 凹透镜的发散作用：折射光线相对于入射光线，向远离主光轴的方向偏折，不一定永远不会相交。 【讨论交流】 1. 凸透镜又叫 “会聚透镜”，是不是所有光线经过凸透镜后一定会聚成一点？请说明理由。 2. 有一个未知类型的透镜，不用手触摸，你能利用太阳光快速判断它是凸透镜还是凹透镜吗？ 【例题2】如图所示，一块矩形玻璃砖切割成图中形状后拉开一段距离，平行于主光轴的光线从左面射入，则从最右边射出的光线（　　） A．可能是平行光线 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．可能是会聚光线，也可能是发散光线 【例题3】烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有 （选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。 探究三、焦点与焦距 1. 焦点 • 凸透镜的实焦点：平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这个点是实际光线会聚而成的，叫做实焦点，用字母表示。凸透镜两侧各有一个焦点。 • 凹透镜的虚焦点：平行于主光轴的光经凹透镜折射后向外发散，将发散光线反向延长，会相交于主光轴上的一点。这个点不是实际光线的会聚点，因此叫做虚焦点。凹透镜两侧各有一个虚焦点。 2. 焦距 焦点到光心的距离叫做焦距，用字母表示。凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强。 【实验活动】测量凸透镜的焦距 实验原理：平行于主光轴的光经凸透镜后会聚在焦点处，测出焦点到光心的距离即为焦距。 实验器材：凸透镜、光屏、光具座（或刻度尺）、手电筒（或利用太阳光） 实验步骤： 1. 将凸透镜固定在光具座上，用平行光水平正对照射凸透镜。 2. 沿光具座移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，该光斑位置即为焦点。 3. 用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 4. 多次测量取平均值，减小实验误差；换用另一块凸透镜重复实验。 实验数据记录 序号 1 2 3 4 5 平均值 凸透镜 1 的焦距/mm 凸透镜 2 的焦距/mm 【讨论交流】 1. 用平行光聚焦法测量焦距时，影响测量准确度的主要因素有哪些？ 2. 如果没有太阳光和平行光源，你还能想到什么方法粗测凸透镜的焦距？ 【例题4】利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸得到 最亮的光斑，如图甲A和B是两名同学的操作示意图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm，则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示，两束光线原本相交于B点，在框内放一个透镜后相交于A点，则该透镜是 透镜。 探究四、透镜的生活应用与现象解释 1. 凸透镜会聚作用的应用 • 冰透镜取火：将冰块打磨成凸透镜形状，正对太阳光，利用凸透镜的会聚作用，将光线会聚在焦点处，使焦点处的艾草温度升高，达到燃点后燃烧。 • 放大镜、老花镜：利用凸透镜的成像与会聚作用，矫正远视、放大物体。 • 照相机、投影仪的镜头：核心部件都是凸透镜，利用其折射成像。 2. 凹透镜发散作用的应用 • 近视眼镜：利用凹透镜对光的发散作用，矫正近视，使像成在视网膜上。 • 汽车大灯的散光镜：利用凹透镜扩大光线照射范围。 3. 安全警示 森林中丢弃的透明饮料瓶，装入雨水后相当于一个凸透镜，正对太阳光时会会聚光线，使焦点处的干草、树叶温度升高，容易引发森林火灾。 【讨论交流】 1. 老花眼镜和近视眼镜分别属于哪种透镜？请写出两种区分它们的方法。 2. 为什么说 “装水的饮料瓶容易引发森林火灾”？请用物理知识解释其中的原理。 【例题5】2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。 （填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为 透镜。 【归纳整理】 3.5 奇妙的透镜 【课堂练习】 1．如图所示的水晶球是小明暑假研学过程中获得的奖品，妈妈提醒小明不要把它们放在向阳的窗台上，因为水晶球相当于（    ） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 2．把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五部分，其截面如图所示，其中属于凸透镜的是（　　）    A．只有b B．a、c、d、e C．a、b、c D．a、b、c、d、e 3．如图甲所示，把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去，这块透镜中间较边缘 （选填“厚”或“薄”），这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜，与放大镜属于同一类透镜的是 。 4．炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图甲所示，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，如图乙所示，中间为“空气凹透镜”的玻璃砖，它与装水的饮料瓶对光的作用 （选填“相同”或“不同”）。 5．如图所示，凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为焦点；已知点光源S发出的一束光到达了F，请画出该光束经F后在空气和水中的大致光路。 6．请完成图中凹透镜的光路图。（保留作图痕迹） 7．在光具座上自左向右依次竖直放置一个平面镜、凸透镜和凹透镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦点为F1，凹透镜的焦点为F2，在凹透镜的右侧有两束光线射向凹透镜，如图所示。请画出此光束完整的传播光路图。 8．如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑，关于虚线框内的透镜，下列说法正确的是（　　） A．一定是凹透镜，它对光有发散作用 B．一定是凸透镜，它对光有会聚作用 C．可能是凹透镜，它对光有会聚作用 D．可能是凸透镜，它对光有会聚作用 9．在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶；因为它相当于一个 透镜，对太阳光有 作用，可能会导致森林火灾；从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，这是由于光的 现象造成的，所以我们不要贸然下水，以免发生意外。 10．在图中，属于凸透镜的是 ，属于凹透镜的是 （前两格均选填图中数字）；序号1的透明体可以使白光发生 现象，序号4的透明体对光有 作用（最后一格选填“会聚”或“发散”）。 11．如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。由图可知甲是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），此透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.5 奇妙的透镜（导学案） 【学习目标】 1. 知道透镜的分类标准，能准确区分凸透镜与凹透镜，认识光心、主光轴、焦点、焦距等基本概念。 2. 通过实验探究，理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，能区分实焦点与虚焦点。 3. 掌握平行光聚焦法测量凸透镜焦距的原理与操作，能分析实验误差的影响因素。 4. 能完成透镜的基础光路作图，能用透镜对光的作用解释冰透镜取火、森林饮料瓶隐患等生活现象。 5. 了解我国古代对透镜的应用成就，体会物理知识与生活、科技的密切联系。 【学习重点】 1. 凸透镜与凹透镜的区分及对光的作用 2. 焦点、焦距的概念与凸透镜焦距的测量 3. 透镜特殊光线的光路作图 【学习难点】 1. 对 “会聚作用” 与 “发散作用” 本质的理解 2. 凹透镜虚焦点的概念理解 3. 透镜光路作图的规范与原理 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 透镜通常由光学玻璃或树脂制成，按形状可分为两类：中间比边缘厚的叫做凸透镜，中间比边缘薄的叫做凹透镜。 2. 透镜的中心叫做光心，凡是经过这一点的光都不改变传播方向；通过光心和球面球心的直线叫做透镜的主光轴。 3. 凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 4. 平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点，用字母表示，它是实（选填 “实” 或 “虚”）焦点；凹透镜的焦点是虚焦点。 5. 从焦点到光心的距离叫做焦距，用字母表示。 6. 我国古代 “削冰取火” 是将冰块制成凸透镜，利用它对光的会聚作用，将光线会聚在焦点处点燃艾草。 7. 森林中禁止随意丢弃盛有饮料的透明塑料瓶，是因为装水的饮料瓶相当于凸透镜，对太阳光有会聚作用，容易引燃树叶引发火灾。 【课堂探究】 探究一、透镜的分类与基本概念 1. 透镜的分类 透镜是利用光的折射改变光路的光学器件，通常两侧或一侧表面为球面。 • 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如放大镜、老花眼镜的镜片。 • 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如近视眼镜的镜片。 2. 透镜的基本概念 • 光心：透镜的中心，用字母表示。所有经过光心的光线传播方向都不发生改变。 • 主光轴：通过光心和透镜两个球面球心的直线，是研究透镜光路的基准线。 【讨论交流】 1. 请写出至少两种区分凸透镜和凹透镜的方法，并说明判断依据。 方法一：观察形状法：直接观察透镜外形，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜。 方法二：光线作用法：将透镜正对太阳光，另一侧能会聚出最小最亮光斑的是凸透镜；光斑始终变大、光线发散的是凹透镜。 方法三：成像观察法：将透镜靠近书本观察文字，能将文字放大的是凸透镜；使文字缩小的是凹透镜。 2. 为什么经过光心的光线传播方向不会发生改变？ 光心处透镜的两个表面近似平行，光线经过光心时，相当于穿过一块极薄的平行玻璃砖，出射光线与入射光线平行，且因透镜中心厚度极薄，光线偏移量可以忽略，因此经过光心的光线传播方向不发生改变。 【例题1】如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有 ，属于凹透镜的有 （两空均填编号）。 【答案】 ②③ ①④ 【解析】[1]中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有②③。 [2]中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，如图所示的四个透镜，属于凹透镜的有①④。 探究二、透镜对光的作用 【实验活动】观察透镜对光的作用 1. 让平行光（如手电筒的平行光束、太阳光）分别照射到凸透镜和凹透镜上，在透镜另一侧放置光屏，观察光屏上光斑的变化。 2. 调整光屏与透镜的距离，对比两种透镜形成的光斑大小、亮度差异。 【实验现象与结论】 • 平行光经过凸透镜后，光斑会逐渐变小，最终会聚成一个最小最亮的点，说明凸透镜对光有会聚作用。 • 平行光经过凹透镜后，光斑会变大，光线向外散开，说明凹透镜对光有发散作用。 【概念辨析】 会聚与发散是相对于入射光线而言的： • 凸透镜的会聚作用：折射光线相对于入射光线，向主光轴方向偏折，不一定都会聚到一点。 • 凹透镜的发散作用：折射光线相对于入射光线，向远离主光轴的方向偏折，不一定永远不会相交。 【讨论交流】 1. 凸透镜又叫 “会聚透镜”，是不是所有光线经过凸透镜后一定会聚成一点？请说明理由。 不是所有光线经过凸透镜后都会聚成一点。 凸透镜的 “会聚作用” 是相对概念，指折射光线相对于入射光线，向主光轴方向偏折，具有会聚的趋势，而非最终一定会聚到一点。如果入射光线本身发散程度很大，经过凸透镜后可能依然是发散的，只是发散程度比入射时减小；只有平行于主光轴的光线，经凸透镜后才会会聚在焦点上。 2. 有一个未知类型的透镜，不用手触摸，你能利用太阳光快速判断它是凸透镜还是凹透镜吗？ 将透镜正对太阳光，在透镜另一侧放一张白纸，前后调整白纸与透镜的距离：若白纸上能出现一个最小、最亮的光斑，说明透镜对光有会聚作用，是凸透镜；若白纸上的光斑始终比透镜口径大，光线向外散开，说明透镜对光有发散作用，是凹透镜。 【例题2】如图所示，一块矩形玻璃砖切割成图中形状后拉开一段距离，平行于主光轴的光线从左面射入，则从最右边射出的光线（　　） A．可能是平行光线 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．可能是会聚光线，也可能是发散光线 【答案】D 【解析】可以看成一个凹透镜和一个凸透镜，由于表面弯曲程度相同，所以凹透镜和凸透镜的焦距相同，当凹透镜的虚焦点正好和凸透镜的焦点重合时，则光线是平行的，但由于切割后的两部分被拉开了一段距离，故焦点无法重合，光线不能平行；拉开的距离为d，d越短越会聚，拉开的距离d越长越发散，发散、汇聚时的种光路，如下图所示： 故选D。 【例题3】烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有 （选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。 【答案】 凸透镜 会聚 【解析】[1]小水珠边缘薄，中间厚，所以相当于凸透镜。 [2]凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，而小水珠相当于凸透镜，故对光线有会聚作用。 探究三、焦点与焦距 1. 焦点 • 凸透镜的实焦点：平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这个点是实际光线会聚而成的，叫做实焦点，用字母表示。凸透镜两侧各有一个焦点。 • 凹透镜的虚焦点：平行于主光轴的光经凹透镜折射后向外发散，将发散光线反向延长，会相交于主光轴上的一点。这个点不是实际光线的会聚点，因此叫做虚焦点。凹透镜两侧各有一个虚焦点。 2. 焦距 焦点到光心的距离叫做焦距，用字母表示。凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强。 【实验活动】测量凸透镜的焦距 实验原理：平行于主光轴的光经凸透镜后会聚在焦点处，测出焦点到光心的距离即为焦距。 实验器材：凸透镜、光屏、光具座（或刻度尺）、手电筒（或利用太阳光） 实验步骤： 1. 将凸透镜固定在光具座上，用平行光水平正对照射凸透镜。 2. 沿光具座移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，该光斑位置即为焦点。 3. 用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 4. 多次测量取平均值，减小实验误差；换用另一块凸透镜重复实验。 实验数据记录 序号 1 2 3 4 5 平均值 凸透镜 1 的焦距/mm 凸透镜 2 的焦距/mm 【讨论交流】 1. 用平行光聚焦法测量焦距时，影响测量准确度的主要因素有哪些？ 影响测量准确度的主要因素：入射光线没有严格平行于主光轴，或透镜没有正对光源；没有精准找到最小、最亮的光斑就进行测量；刻度尺读数存在误差，或测量时光心与光斑的距离测量不准；光屏没有与主光轴垂直，导致光斑位置偏移。 2. 如果没有太阳光和平行光源，你还能想到什么方法粗测凸透镜的焦距？ 可以用远物成像法粗测焦距：将凸透镜对准远处的景物（如窗外的楼房、树木），在透镜另一侧移动光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像，此时光屏到透镜的距离就近似等于凸透镜的焦距。 【例题4】利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸得到 最亮的光斑，如图甲A和B是两名同学的操作示意图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm，则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示，两束光线原本相交于B点，在框内放一个透镜后相交于A点，则该透镜是 透镜。 【答案】 最小 9.9 凹 【解析】[1]利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸得到最小最亮的光斑，即为焦点，焦点到光心的距离为焦距。 [2]如图甲A和B是两名同学的操作示意图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm，该实验中太阳光应该垂直射向凸透镜，B同学的测量方法正确，则凸透镜的焦距是9.9cm。 [3]如图乙所示，两束光线原本相交于B点，在框内放一个透镜后相交于A点，说明光线通过该透镜后比以前发散了一些，则该透镜是凹透镜。 探究四、透镜的生活应用与现象解释 1. 凸透镜会聚作用的应用 • 冰透镜取火：将冰块打磨成凸透镜形状，正对太阳光，利用凸透镜的会聚作用，将光线会聚在焦点处，使焦点处的艾草温度升高，达到燃点后燃烧。 • 放大镜、老花镜：利用凸透镜的成像与会聚作用，矫正远视、放大物体。 • 照相机、投影仪的镜头：核心部件都是凸透镜，利用其折射成像。 2. 凹透镜发散作用的应用 • 近视眼镜：利用凹透镜对光的发散作用，矫正近视，使像成在视网膜上。 • 汽车大灯的散光镜：利用凹透镜扩大光线照射范围。 3. 安全警示 森林中丢弃的透明饮料瓶，装入雨水后相当于一个凸透镜，正对太阳光时会会聚光线，使焦点处的干草、树叶温度升高，容易引发森林火灾。 【讨论交流】 1. 老花眼镜和近视眼镜分别属于哪种透镜？请写出两种区分它们的方法。 老花眼镜属于凸透镜，近视眼镜属于凹透镜。 区分方法： 方法一：触摸法：用手摸镜片，中间厚、边缘薄的是老花镜（凸透镜）；中间薄、边缘厚的是近视镜（凹透镜）。 方法二：放大法：将镜片靠近书本观察文字，能将文字放大的是老花镜，使文字缩小的是近视镜。 方法三：聚光法：将镜片正对太阳光，能会聚出小亮斑的是老花镜，光斑变大的是近视镜。 2. 为什么说 “装水的饮料瓶容易引发森林火灾”？请用物理知识解释其中的原理。 盛有饮料的透明塑料瓶，中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜。当太阳光照射到瓶身上时，凸透镜会对光线产生会聚作用，使光线集中在焦点处，导致焦点处的干草、树叶温度持续升高，达到燃点后就容易引燃可燃物，引发森林火灾，因此森林中禁止随意丢弃装水的透明饮料瓶。 【例题5】2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。 （填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为 透镜。 【答案】 下 凸 【解析】[1][2]图甲中的冰透镜成功点燃了火炬，所以冰透镜对光线有会聚作用，为凸透镜。图乙中，物距大于二倍焦距，上面的透镜下的光斑中间暗，对光线有发散作用，下面的透镜下的光斑中间亮，对光线有会聚作用，所以下面的凸透镜，和冰透镜类型相同。 【归纳整理】 3.5 奇妙的透镜 【课堂练习】 1．如图所示的水晶球是小明暑假研学过程中获得的奖品，妈妈提醒小明不要把它们放在向阳的窗台上，因为水晶球相当于（    ） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 【答案】A 【解析】水晶球中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，凸透镜可以会聚光线，若水晶球放在向阳的窗台上，容易引起火灾。 故选A。 2．把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五部分，其截面如图所示，其中属于凸透镜的是（　　）    A．只有b B．a、c、d、e C．a、b、c D．a、b、c、d、e 【答案】B 【解析】由图知：玻璃a、c、e、d都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，能使光线会聚，而玻璃b是中间薄，边缘厚，是凹透镜，能使光线发散，故ACD不符合题意，故B符合题意。 故选B。 3．如图甲所示，把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去，这块透镜中间较边缘 （选填“厚”或“薄”），这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜，与放大镜属于同一类透镜的是 。 【答案】 厚 ab 【解析】[1][2]放大镜是凸透镜，中间厚边缘薄，故从侧面看过去，这块透镜中间较边缘厚。如图乙中，只有ab是中央厚边缘薄的凸透镜。 4．炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图甲所示，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，如图乙所示，中间为“空气凹透镜”的玻璃砖，它与装水的饮料瓶对光的作用 （选填“相同”或“不同”）。 【答案】 凸 相同 【解析】[1]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。 [2]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，而光线经过凸透镜后会变得会聚，经过两个凸透镜变得更加会聚，因此它与装水的饮料瓶对光的作用相同。 5．如图所示，凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为焦点；已知点光源S发出的一束光到达了F，请画出该光束经F后在空气和水中的大致光路。 【答案】 【解析】过F点作与水面相垂直的法线，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居在法线两侧，由此作出反射光线；经过凸透镜焦点的光线将沿着与凸透镜主光轴平行的方向射出；光从空气斜射入水中时，将发生折射，空气中的入射角大于水中的折射角，所以折射光线更靠近法线，如图所示 6．请完成图中凹透镜的光路图。（保留作图痕迹） 【答案】 【解析】入射光线的延长线过凹透镜的另一边焦点，折射光线平行于主光轴射出，如图所示： 7．在光具座上自左向右依次竖直放置一个平面镜、凸透镜和凹透镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦点为F1，凹透镜的焦点为F2，在凹透镜的右侧有两束光线射向凹透镜，如图所示。请画出此光束完整的传播光路图。 【答案】 【解析】指向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；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，该点恰好射到平面镜上，再进行反射；根据光路是可逆的，画出这条光线通过两个透镜折射和平面镜反射后的光路，如图所示： 8．如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑，关于虚线框内的透镜，下列说法正确的是（　　） A．一定是凹透镜，它对光有发散作用 B．一定是凸透镜，它对光有会聚作用 C．可能是凹透镜，它对光有会聚作用 D．可能是凸透镜，它对光有会聚作用 【答案】D 【解析】①让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑，说明该透镜对光有发散作用，则虚线框内的透镜可能是凹透镜。 ②如果透镜到墙壁的距离较远，虚线框内的透镜也可能是凸透镜，平行光垂直射向凸透镜的镜面发生折射后，折射光线会聚后继续传播也能在墙壁上得到一个较大的光斑，如下图所示 综上所述，虚线框内的透镜，可能是凹透镜，对光线有发散作用；也可能是凸透镜，对光线有会聚作用，故ABC错误，故D正确。 故选D。 9．在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶；因为它相当于一个 透镜，对太阳光有 作用，可能会导致森林火灾；从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，这是由于光的 现象造成的，所以我们不要贸然下水，以免发生意外。 【答案】 凸 会聚 折射 【解析】[1][2]在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶，因为矿泉水瓶为圆柱形，瓶内有水时相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，使温度升高，可能会导致森林火灾。 [3]从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，这是由于光从水中斜射入空气中时发生折射造成的，所以我们不要贸然下水，以免发生意外。 10．在图中，属于凸透镜的是 ，属于凹透镜的是 （前两格均选填图中数字）；序号1的透明体可以使白光发生 现象，序号4的透明体对光有 作用（最后一格选填“会聚”或“发散”）。 【答案】 2、4 5、6 色散 会聚 【解析】[1][2]根据透镜的概念，中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。故图中2、4为凸透镜，5、6为凹透镜。 [3]序号1的透明体以使白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，在白色光屏上呈现一条彩色光带，这是光的色散现象。 [4]序号4的透明体为凸透镜，对光有会聚作用。 11．如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。由图可知甲是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），此透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 凹透镜 发散 【解析】[1][2]由图可知，通过甲的光线比起入射光线更加远离主光轴，即甲透镜对光线具有发散作用，故甲透镜为凹透镜，通过乙的光线比入射光线更靠近主光轴，即乙透镜对光线具有会聚作用，故乙透镜为凸透镜。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $