3.5 奇妙的透镜 同步练-2026-2027学年沪粤版物理八年级上册

**基本信息** 聚焦透镜核心概念，通过基础认知、技能应用、综合探究三层设计，实现从概念理解到实验探究的知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|透镜类型及作用|选择题1-5直接考查凸透镜/凹透镜的基本性质，强化物理观念| |技能应用|光路规律及作图|填空、作图题结合光路图分析，培养科学思维中的模型建构| |综合探究|实验设计及问题解决|实验题1-2涉及焦距测量与影响因素，体现科学探究的问题与证据要素|

3.5 奇妙的透镜 一．选择题 1．如图是《淮南万毕术》中“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”的示意图。“削冰令圆”是想把冰块削成（　　） A．凸透镜，对太阳光有会聚作用 B．凹透镜，对太阳光有发散作用 C．凸面镜，对太阳光有会聚作用 D．凹面镜，对太阳光有发散作用 2．一束光通过透镜的光路如图所示，图示正确的是（　　） A． B． C． D． 3．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，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．透镜是凸透镜，距离OP小于焦距 B．透镜是凹透镜，距离OQ小于焦距 C．透镜是凸透镜，距离OP大于焦距 D．透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距 4．下列说法正确的是（　　） A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线传播方向都不变 B．凸透镜有虚焦点，凹透镜有实焦点 C．放在凹透镜虚焦点上的光源，它发出的光线经过凹透镜折射后，平行于主光轴 D．凸透镜有两个焦点，凹透镜只有一个焦点 5．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 6．小元同学让太阳光通过透明的镜片照射到白墙上，其现象如图所示。从图中现象可看出（　　） A．这是一块凸透镜，和近视眼镜的镜片一样 B．这是一块凸透镜，和老花眼镜的镜片一样 C．这是一块凹透镜，和近视眼镜的镜片一样 D．这是一块凹透镜，和老花眼镜的镜片一样 7．如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（　　） A．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线 C．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 D．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2，则f1＞f2 8．晓彤在森林中旅游时，导游提醒大家不要随意丢弃饮料瓶，否则容易引发森林大火，这是因为（　　） A．饮料瓶中的水可将太阳光折射后会聚到树木上 B．饮料瓶中的水可将太阳光平行折射到树木上 C．饮料瓶中的水可将太阳光平行反射到树木上 D．饮料瓶中的水可将太阳光反射后发散到树木上 二．填空题 1．如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是　 　 透镜，乙透镜应是　 　 透镜。（两空选填“凹”或“凸”） 2．如图，夜晚，把桌子放在电灯下面，在桌面放一张白纸，然后再把凹透镜放在白纸上。当逐渐向上移动凹透镜时，可以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变 　 　 ，光斑的亮度则逐渐变 　 　 （全部选填“大”、“小”）。 3．如图所示，在黑暗的房间里，有一竖直放置的平面镜，把一凸透镜放在平面镜前，用与凸透镜主光轴平行的平行光束射向凸透镜，当用眼睛对着平面镜观看时，看到面镜里的a处有发光点，则平行光束通过凸透镜后的会聚处和a点的距离是 　 　 m，该凸透镜的焦距是 　 　 m。 三．作图题 1．在图中，完成入射光线从左边射向凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。 2．如图所示，SA为水面上方的点光源S射向水面的一条光线，该光线射到水面的反射光线的方向刚好指向水面上方凹透镜右侧的焦点。请画出： （1）光线SA射入水中的折射光线。 （2）经过凹透镜的折射光线。 四．实验探究题 1．物理兴趣小组的同学们采用多种方法测量凸透镜的焦距。 （1）小明利用太阳光测量凸透镜焦距，如图所示，操作最合理的是　 　 （填字母）； 小明调整好位置并移动凸透镜，直至白纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑所在位置就是该凸透镜的　 　 。用刻度尺测量出该点到凸透镜光心的距离，此距离即该凸透镜的　 　 ； （2）小红采用与小明同样的方法，如图，当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，当凸透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”“小于”或“等于”）L，此时小红应该　 　 （选填“增大”或“减小”）透镜与白纸之间的距离； （3）凸透镜的焦距是表示凸透镜使光线会聚能力的一个物理量，两个直径相同的凸透镜，它们的焦距分别为5cm和10cm，那么焦距为　 　 cm的凸透镜对光的会聚能力强； （4）有调查显示，一部分森林火灾的“罪魁祸首”是装有水的瓶子。这些装有水的瓶子在阳光照射下引起干草等物体自燃，导致火灾发生，装有水的瓶子所起的作用相当于　 　 透镜。 2．某物理学习小组，选择如图甲所示的四个透镜进行探究实验（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”，小组同学应选择图甲中的哪两个凸透镜做实验？ 答：　 　 （选填字母序号）； 器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图E、F所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 　 　 ； （2）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：“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，能将太阳光会聚在焦点上，焦点处的艾草会随着温度升高达到着火点，燃烧起来，故A正确，BCD错误。 故选：A。 2．【解答】解： A、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A正确； B、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B错； C、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C错； D、对于凹透镜，平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，故D错。 故选：A。 3．【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，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； 平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而b光线如果不发生折射，将会偏离主光轴射出，又因为b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右侧，所以此时OQ大于焦距。 故选：A。 4．【解答】解：A、经过透镜光心的光线传播方向不变，故A正确。 BD、凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点，故BD错误。 C、凹透镜对光有发散作用，当放在凹透镜虚焦点上的光源，它发出的光线经透镜折射后，变得更发散了，故C错误。 故选：A。 5．【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。 6．【解答】解：由图可知，该透镜对光线起会聚作用，因此是凸透镜；老花眼镜的镜片也是凸透镜。 故选：B。 7．【解答】解：A、平行于主光轴的光经过凸透镜后一定会聚于焦点上，但其它的平行光不一定会聚到焦点上，故A错误； B、凸透镜对光线有会聚作用，若入射光线是发散的，则折射后的光线也可能是发散的，但相对于入射光线是会聚的，故B错误； C、凸透镜焦距越短，对光的会聚能力越强；甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜更强，故C错误； D、根据三棱镜对光线的偏折可知，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，即f1＞f2，故D正确。 故选：D。 8．【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，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，可将太阳光折射后会聚到树木上，如果热量集中，容易引发森林大火，造成火灾。 故选：A。 二．填空题 1．【解答】解：通过甲透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以甲对光线有发散作用，因此甲是凹透镜。 从图知，通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以乙对光线有会聚作用，因此乙是凸透镜。 故答案为：凹；凸。 2．【解答】解：当逐渐向上移动凹透镜时，电灯照向凹透镜的光线更发散，所以纸上的光斑越大，光线越分散，光斑的亮度就越小。 故答案为：大；小。 3．【解答】解： 由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从a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a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。 三．作图题 1．【解答】解：对于凹透镜，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；该折射光线又平行于主光轴射入凸透镜中，则平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。 故答案为： 2．【解答】解： （1）过入射点A垂直界面作出法线，在水中法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角； （2）连接入射点A和凹透镜右侧焦点F，可得SA的反射光线，该反射光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示： 四．实验探究题 1．【解答】解：（1）测量焦距时，必须让太阳光（平行光）正对凸透镜，使光线沿主光轴入射，同时白纸也需要与凸透镜保持平行，才能在白纸上得到最小最亮的光斑（即焦点），故ABD不符合题意，C符合题意。故选：C。 因为平行光平行于凸透镜的主光轴射入后，经过凸透镜后会聚于一点，这个点就是焦点，在焦点位置出现最小、最亮的光斑，其到光心的距离即为焦距。 （2）当凸透镜远离白纸即透镜向后移动，光斑一直变大，说明光斑没有变小的趋势，也就是说还没有到达焦点，在焦点之后，即焦距小于L。此时要找到最小最亮的光斑（即焦点），应继续减小透镜与白纸之间的距离，直到光斑最小。 （3）焦距越短，会聚能力越强。5cm小于10cm，所以5cm的透镜会聚能力更强。 （4）装有水的瓶子中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜。它能将太阳光会聚在一点，产生高温，引燃可燃物。 故答案为：（1）C；焦点；焦距； （2）小于；减小； （3）5； （4）凸。 2．【解答】解：（1）由图可知，根据实验要求，同样材质的只有A和C，且它们的厚度不同， 便于实验的探究。故选A、C； （2）由图可知，乙图的焦距小，而乙凸透镜的厚度比较厚，会聚作用强，且凸面比较凸， 故答案为：小； （3）A、B两种材料的透镜厚度相同，但材质不同，所以得出的结论也就不同。 可以通过此作实验“凸透镜的焦距大小与材料的关系”。故答案为：材料。 学科网（北京）股份有限公司 $