第5.1节 透镜（高效培优·讲义）物理新教材人教版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“透镜”核心知识点，从外形区分凸透镜（中间厚边缘薄）与凹透镜（中间薄边缘厚）入手，系统梳理透镜对光的会聚与发散作用，详解焦点、焦距概念及测量方法，构建从结构到作用再到应用的知识支架。 资料设计融合科学探究与科学思维，通过“探究凸透镜对光的作用”等实验活动培养动手能力，“避坑指南”辨析“会聚≠相交”等易错点提升思维严谨性，搭配知识导图与分层练习，课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固物理观念，高效查漏补缺。

第5.1节 透镜 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 凸透镜和凹透镜 考点02 透镜对光的作用 考点03 焦点和焦距 03 避坑指南·解题通法 角度01 透镜的特点与分类 角度02 探究凸透镜对光的作用 角度03 探究凹透镜对光的作用 角度04 光心、主光轴与焦点 角度05 用平行光测定凸透镜焦距 角度06 凸透镜的特殊光线作图 角度07 凹透镜的特殊光线作图 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.从外形上区分凸透镜、凹透镜，认识主光轴、光心、焦点、焦距 2.掌握凸透镜会聚、凹透镜发散的光学作用，会画三条特殊光线 3.动手操作平行光聚焦法，测量凸透镜的焦距数值 4.区分实焦点与虚焦点，理解焦点、焦距的几何含义 1. 中间厚边缘薄为凸透镜，中间薄边缘厚为凹透镜 2. 过光心的光线传播方向永远不改变，是作图关键辅助线 3. 平行光经凸透镜会聚在一点为实焦点，凹透镜反向延长交汇为虚焦点 4. 焦距越短，透镜折光能力越强，会聚/发散效果越明显 知识导图 考点01 凸透镜和凹透镜 1、透镜的概念：透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧，从另一侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。 2、透镜的分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 3、透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。 4、凹透镜与凸透镜的辨别 （1）触摸法：用手摸，凸透镜是中间厚两边薄，凹透镜是中间薄两边厚。 （2）成像法：放在书上的字上，放大是凸透镜，缩小是凹透镜。 （3）太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。 5、透镜的主光轴和光心 名称 概念 图示 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示 凸透镜 凹透镜 光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心 【深化点拨】 1．透镜的识别方法 （1）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg•℃）。 （2）对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。 2．利用下面方法理解也可以区别透镜种类 （1）结构不同：凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成；凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凹透镜镜片中央薄，周边厚，呈凹形。 （2）成像性质不同：凸透镜是折射成像 成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩。起聚光作用；凹面镜是反射成像，能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立放大的虚像，主要用发散光线。 （3）对光的作用不同：凸透镜主要对光线起会聚作用；凹透镜主要对光线起发散作用。四、成像不同：凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像；凹透镜只能成正立缩小虚像。五、焦点不同：凸透镜有实焦点，有2个焦点；凹透镜有虚焦点。 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．爸爸说矿泉水瓶不要放在中控台上，如图乙所示，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________（选填“凸”或“凹”）透镜，对光线有____________作用。 【答案】 凸 会聚 【详解】装有水的矿泉水瓶是中间厚、边缘薄的形状，符合凸透镜的结构特点，相当于一个凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用，太阳光经它会聚后，会聚点的温度会快速升高，达到易燃物的着火点后就可能引燃易燃物，引发危险。 考点02 透镜对光的作用 1、实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的作用：让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 （2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 2、对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 3、透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。 （1）凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。 （2）凹透镜对光有发散作用，平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点（凹透镜有两个虚焦点）。 4、透镜中的光路是可逆的：由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是可逆的。 5、透镜的三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表 凸透镜 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 凹透镜 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 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经过凹透镜同侧虚焦点 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 【深化点拨】 1．正确理解透镜对光的作用 （1）凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主轴了。 （2）凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主轴了。 2．凸透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜对光线有会聚作用，一束平行光经过凸透镜后会会聚在焦点上，所以平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点。 （2）对于凸透镜，过光心的光线传播方向不改变。 （3）由于光路是可逆的，通过焦点的光线经凸透镜折射后将会平行于主光轴射出。 3．凹透镜三条特殊光线的作图 （1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。 （2）过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 （3）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。 1．一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中，正确的是（　　） A．一定是发散光束 B．一定是会聚光束 C．折射光束比原来的光束会聚一些 D．不可能是平行光束 【答案】C 【详解】若入射光线过凸透镜的焦点，则折射光线是平行光；若入射光线是平行光或是会聚的光线，经过凸透镜折射后，一定会形成会聚光束；若是发散程度较小的入射光线经过凸透镜折射后也有可能形成会聚光束；若入射光线是发散程度很大的入射光线，经过凸透镜会聚后，其折射光线有可能仍是发散光束。 由于入射光线的情况不确定，所以经过凸透镜折射后的折射光线的情况也不能确定，以上几种情况都有可能。但由于凸透镜对光线有会聚作用，所以经过凸透镜会聚后的折射光束一定会比原来的入射光束要会聚一些。综上分析，故C正确，ABD错误。 故选C。 2．如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较暗，这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向___________透镜一样，出射光线会___________（选填“发散”或“会聚”）。 【答案】 凹 发散 【分析】根据凹透镜的特点（中间薄边缘厚）、凹透镜对光具有发散作用进行分析。 【详解】[1][2]由图可知，由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，所以太阳光从试管的正上方向下照时，在气泡的下面对应的位置较暗，这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向凹透镜一样，出射光线会发散。 3．如图1、2所示，请画出入射光线通过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】图1、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，过凸透镜光心的光线其传播方向不变； 图2、平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长过焦点，过凹透镜光心的光线传播方向不变。如图所示： 考点03 焦点和焦距 1、透镜的焦点和焦距 焦点 焦距 图示 凸透镜 凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点 焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等 凹透镜 凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点 虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等 2、粗测凸透镜焦距的方法：让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。 3、物距和像距 （1）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。 （2）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。 【深化点拨】 1．虚焦点：平行光通过凹透镜后变成发散光线，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。凹透镜两侧各有一个虚焦点。 2．焦点：实验表明，凸透镜能使平行于主光轴的光汇聚在一点，这个点叫焦点。 1．下列说法正确的是（　　） A．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚于一点 B．凹透镜对光有发散作用，因此通过凹透镜的光一定是发散的 C．一束平行光通过凸透镜后会聚于焦点 D．焦距为3cm的凸透镜比焦距为5cm的凸透镜折光能力更强 【答案】D 【详解】A．凸透镜的“会聚作用”是指光线经透镜后比入射时更靠近主光轴，并非一定会聚于一点（如发散光线经凸透镜后可能仍发散，只是发散程度减小），故A错误； B．凹透镜的“发散作用”是指光线经透镜后比入射时更远离主光轴，并非一定成为发散光（如会聚光线经凹透镜后可能仍会聚，只是会聚程度减小），故B错误； C．只有平行于主光轴的光通过凸透镜后才会会聚于焦点，非主光轴方向的平行光不会会聚于焦点，故C错误； D．凸透镜的焦距越短，对光线的偏折（折光）能力越强；焦距3cm的凸透镜比焦距5cm的凸透镜焦距更短，因此折光能力更强，故D正确。 故选D。 2．如图所示，平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，折射后，折射光比入射光的延长线_______（选填“偏离”或“偏向”）主光轴，说明凸透镜对光具有_______（选填“会聚”或“发散”）作用。折射光线会聚的点F叫做_______。 【答案】 偏向 会聚 焦点 【详解】[1][2]由图可知，平行的入射光延长后还与主光轴平行，而折射光相对延长的入射光线来说，更加靠近主光轴，说明凸透镜对光具有会聚作用。 [3]平行主光轴的光，经凸透镜后的折射光线会聚于一点，该点叫做凸透镜的焦点，所以F是凸透镜的焦点。 透镜的综合应用及解题步骤 1.透镜辨析：区分凸透镜和凹透镜，不能只看中间厚薄，更要看对光线的作用。 （1）结构特征 凸透镜：中间厚、边缘薄（如老花镜、放大镜）。 凹透镜：中间薄、边缘厚（如近视镜）。 （2）光学作用（核心） 凸透镜对光有会聚作用：光线经过凸透镜后，折射光线比入射光线更靠近主光轴。 凹透镜对光有发散作用：光线经过凹透镜后，折射光线比入射光线更远离主光轴。 （3）避坑点：“会聚”不等于“相交”，“发散”不等于“散开”。 如果入射光是发散的，经过凸透镜后可能依然是发散的，只是发散程度减小了（这也是会聚作用）。 判断依据是看折射光线相对于原传播方向是“收拢”了还是“张开”了。 2.三条特殊光线：作图题的基础，必须熟练掌握，特别是经过焦点的光线。 （1）凸透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射后过实焦点（F）。 过实焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （2）凹透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射光线的反向延长线过虚焦点（F）。 射向虚焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （3）易错点：凹透镜的焦点是虚焦点，作图时要用虚线画反向延长线；且射向凹透镜焦点的光线，必须是“冲着焦点去”的，而不是从焦点发出的（因为焦点在另一侧）。 3.焦距与粗测方法 焦点（F）：平行光通过凸透镜会聚的点（实际光线汇聚，是实焦点）。 焦距（f）：焦点到光心（O）的距离。 注意：不是到透镜边缘的距离，也不是到透镜表面的距离，而是到中心（光心）的距离。 粗测焦距：让凸透镜正对太阳光（平行光），在另一侧移动光屏，直到出现最小、最亮的光斑，此时光斑到透镜中心的距离即为焦距f。 4.折射的可逆性：在透镜的光路图中，光路是可逆的。 （1）如果光线从A点发出，经过透镜折射后到达B点；那么，如果光线从B点逆向射入，经过透镜折射后，一定会沿着原路回到A点。 （2）应用：在做“补全光路”或“判断光源位置”的题目时，如果正向思考卡壳，可以尝试逆向追踪光线。 角度01 透镜的特点与分类 1．如图的六块光学元件，要使左图的光路图成立，则虚线框内应单独放的透镜是（     ） A．①③ B．②④ C．①⑤ D．②⑥ 【答案】A 【详解】平行光通过虚线框内的光学元件后会聚于一点，说明该光学元件对光线有会聚作用，应为凸透镜。凸透镜的形状特点是中间厚、边缘薄；图中①③为凸透镜，②④为凹透镜，⑤⑥为面镜。 故选A。 2．在一个阳光充足的日子里，小明拿一个装水的矿泉水瓶正对着太阳光，让阳光透过水瓶照在一片干燥的树叶上，一段时间后树叶被点燃。这说明盛水的矿泉水瓶相当于___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）对光具有___________作用，所以在日常生活中应避免在易燃物附近放置类似的物体，以防止火灾隐患。 【答案】 凸透镜 会聚 【详解】装水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，因此相当于凸透镜；凸透镜对光线具有会聚作用，可将平行的太阳光会聚到一点，使该点温度急剧升高，最终能点燃树叶。 角度02 探究凸透镜对光的作用 3．据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 【答案】A 【详解】凸透镜中间厚边缘薄，对光有会聚作用，要用冰块取火，需要冰块能将太阳光会聚，应该将冰块打磨成凸透镜，故选A。 4．周末，同学们相约一起去清源山游玩。游玩时看到“请勿随意丢弃饮料瓶”的告示，其原因是饮料瓶内有水时，相当于一个___________镜，对太阳光有___________作用，容易引起火灾。 【答案】 凸透 会聚 【详解】饮料瓶内有水时，瓶体与水共同构成中间厚、边缘薄的光学结构，相当于一个凸透镜。 凸透镜对光线具有会聚作用，平行的太阳光经其会聚后会集中于一点，使该点温度急剧升高，达到可燃物的着火点后易引发火灾。 角度03 探究凹透镜对光的作用 5．图中画出了光线分别通过甲、乙、丙、丁四个透镜的光路图（透镜在虚线框内未画出），下列说法正确的是（　　） ①甲透镜对光有发散作用，因此甲透镜是凹透镜 ②乙透镜对光有会聚作用，因此乙透镜是凸透镜 ③丙透镜对光有发散作用，因此丙透镜是凹透镜 ④丁透镜对光有会聚作用，因此丁透镜是凸透镜 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】D 【详解】①④从四个光线通过透镜的情形可知，甲、丁的入射光线经透镜折射后，折射光线变得会聚了，所以是凸透镜，故①错误，④正确； ②③乙、丙的折射光线相对于入射光线是发散的所以都是凹透镜，对光线起会聚作用，故②错误，③正确。 ③④正确。 故选D。 6．如图甲，一束光原来聚于主光轴上的b点，在虚线框内放入一透镜后，光线将会聚于主光轴上的c点，则该透镜是______透镜；若在虚线框内放入如图乙所示的玻璃砖，这束光将会聚于透镜______（b点/b点左侧/b点右侧）。 【答案】 凹透镜 b点右侧 【详解】[1]由图知，光会聚于b点；光经过甲透镜后会聚在右侧的c点，折射光线推迟会聚，说明甲透镜对光线有发散作用，是凹透镜。 [2]放上一块厚的玻璃砖，光线会发生二次折射，先靠近法线，出去时远离法线，最终出射的光线与原光线平行，但会聚点在后面;即两条光线在透过玻璃砖后，都向外侧平移了一小段距离，所以焦点向右移动一段距离，即b点右侧。 角度04 光心、主光轴与焦点 7．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的两个焦点之间的距离叫做焦距 B．透镜的光心一定在它的主光轴上 C．两束平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 【答案】B 【详解】A．凸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A错误； B．通过透镜两个球面所在球心的直线叫主光轴，透镜的中心叫光心，则光心一定在主光轴上，故B正确； C．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，故C错误。 故选B。 8．2025年1月20日，第九届亚冬会火种在哈尔滨成功采集。采火装置是一块直径达60cm的“冰透镜”，用冰透镜可以点燃火种是利用了凸透镜对光线有_________作用。在点燃火种时，需要把火种放在凸透镜的_________（选填“光心”“焦点”或“二倍焦距”）处。 【答案】 会聚 焦点 【详解】[1][2]凸透镜对光线有会聚作用，能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点；焦点处温度最高，因此为了快速点燃火种，应将燃料放在凸透镜的焦点位置。 角度05 用平行光测定凸透镜焦距 9．测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对太阳光，再把一张白纸放在它的下方，测得光斑到凸透镜的距离为，凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大，则凸透镜的焦距可能是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】平行于主光轴的光经凸透镜会聚到焦点，焦点处光斑最小。若，则透镜远离白纸（透镜与白纸间距增大）的过程中，间距先增大到时光斑最小，之后继续增大间距光斑才变大，会出现先变小后变大的现象，与题意不符，因此。故选A。 10．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 【答案】 会聚 远离 【详解】凸透镜对光具有会聚作用，平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚成最小、最亮的光斑（焦点），焦点处温度较高，可点燃柴火。 水凸透镜厚度变薄时，其折光能力变弱，焦距变大。平行光经凸透镜会聚的焦点到透镜的距离等于焦距，为使焦点位置保持在柴火处，需增大透镜与柴火的距离，因此应将水凸透镜远离柴火。 角度06 凸透镜的特殊光线作图 11．如图所示，画出经凸透镜折射后的两束光线的传播径迹。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过右侧焦点；通过光心的光线传播方向不变，据此作图。 12．如图所示，请根据已知的两条入射光线，作出两条光线通过凸透镜的光路图。 【答案】 【详解】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后传播方向不改变，由此作出两条光线通过凸透镜的折射光线。 13．图中表示凸透镜的焦点，请完成光路图。 【答案】 【详解】本题考查凸透镜的特殊光线折射规律： ① 平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点； ② 过焦点的入射光线，经凸透镜折射后平行于主光轴； ③ 过光心（透镜中心）的光线，经凸透镜后传播方向不变，按规律作图即可。 角度07 凹透镜的特殊光线作图 14．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。 15．如图所示，是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F。请作图确定点光源S的位置，画出图中光线对应的入射光线及光线通过凹透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】像与光源关于平面镜对称，过S’作平面镜的对称点，即为光源S点，连接S和入射点，可以确定入射光线，根据凹透镜三条特殊光线，指向虚焦点，必然平行主光轴，过折射点作主光轴的平行线，并画上箭头，即为光线通过凹透镜后的折射光线。 【例1】（2025·四川眉山·中考真题）根据透镜对光的作用，完成下列光路图。 【答案】 【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散射出，其折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点。如图所示： 【深化点拨】 （1）考查凸透镜对光线的作用，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。 （2）考查凹透镜对光线的作用，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虚焦点。 （3）考查透镜光路作图规范，实际光线画实线并标注箭头，反向延长线用虚线绘制。 （4）考查凸透镜和凹透镜的光学性质区分，凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线。 【变式1-1】（2026·福建·中考真题）画出经透镜射出的光线。 【答案】 【详解】根据凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过异侧焦点射出；过透镜光心的光线，折射后传播方向不变。据此作图。 【变式1-2】（2026·四川凉山·中考真题）如图所示，光线1为入射光线，光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线，O为该透镜的光心，请在虚框内画出适当的透镜，并画出光线3经过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】光线1为入射光线，光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线，根据根据入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时，经透镜折射后折射光线平行于主光轴可知，虚线框内应为凹透镜；光线3为过光心的光线，过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变，据此作出光线3经过透镜后的光线。 【变式1-3】（2025·山东东营·中考真题）如图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到玻璃砖上，请在图中画出射向凸透镜的入射光线以及进入玻璃砖中折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】根据凸透镜三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，光线过焦点，故过折射点作主光轴的平行线，即可画出入射光线；该光线经过凸透镜折射后，从空气斜射入玻璃中，根据折射定律，折射角小于入射角，画出折射光线，如图所示： ⚡基础速刷 1．关于凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用 B．经过凸透镜会聚的光一定交于一点 C．凸透镜对发散光也有会聚作用 D．平行于主光轴的光经凸透镜折射后，折射光线的反向延长线交于焦点 【答案】C 【详解】AC．凸透镜对任何光都有会聚作用，包括发散光线，故C正确，A错误； B．只有平行于主光轴的光经凸透镜折射后才会聚于焦点，其他光线不一定交于一点，故B错误； D．平行于主光轴的光经凸透镜折射后，折射光线本身交于焦点，而非反向延长线，故D错误。 故选 C。 2．《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”从物理学的角度看，下列理解正确的是（    ） A．“削冰令圆”就是把冰削成凹透镜的形状 B．“举以向日”指的是将冰透镜平行于地面放置 C．“以艾承其影”中的“影”是冰透镜的焦点 D．“则火生”说明冰透镜对光有发散作用 【答案】C 【详解】A．“削冰令圆”是把冰削成中间厚、边缘薄的冰透镜，此时冰透镜相当于凸透镜，故A错误； B．“举以向日”是将冰透镜正对太阳光，而不是平行于地面放置，故B错误； C．凸透镜对光线具有会聚作用，冰透镜正对太阳光，能使太阳光会聚在焦点处，“以艾承其影”中的“影”指的就是冰透镜的焦点，故C正确； D．“则火生”说明冰透镜对光有会聚作用，而不是发散作用，故D错误。 故选C。 3．如图是园博苑灯展在水面形成的倒影。图现象中与其原理相同的是（     ） A．露珠下的叶脉 B．镜子中的脸谱 C．天空中的彩虹 D．幕布上的皮影 【答案】B 【详解】园博苑灯展在水面形成的倒影属于光的反射现象。 A．露珠下的叶脉是光通过露珠（相当于凸透镜）发生折射形成的，故A不符合题意； B．镜子中的脸谱是平面镜成像，属于光的反射现象，故B符合题意； C．雨后出现彩虹，是光的色散现象，是由光的折射形成的，故C不符合题意； D．幕布上的皮影是光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选B。 4．我国自主研发的AI智能除草设备，被称为农田“光刃手术刀”，如图所示是它简化的工作流程图。下列说法错误的是（　　） A．激光能沿直线传播，保证了瞄准的准确性 B．反射镜可以改变激光的传播方向 C．凸透镜对光有会聚作用，能使光束会聚到一点 D．激光除草利用光能传递信息 【答案】D 【详解】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，激光能沿直线传播，保证了瞄准的准确性，故A正确； B．反射镜利用光的反射可以改变激光的传播方向，故B正确； C．凸透镜对光有会聚作用，能使光束会聚到一点，该点即为凸透镜的焦点，故C正确； D．激光除草利用的是光能传递能量，故D错误。 本题要求选择说法错误的，故选D。 5．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。 6．汽车自燃现象时有发生，据某新闻报道，一辆家用轿车在太阳下发生“自燃”。调查发现，火灾原因是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水和旁边的卫生纸引发的，大家分析以后认为瓶装水对太阳光起了_____ 作用（选填“会聚”或“发散”），而卫生纸又恰好放在了_____ 附近导致。所以这一事件告诉我们夏天开车时千万别把矿泉水瓶等放在挡风玻璃下面。 【答案】 会聚 焦点 【详解】瓶装水装满水后呈中间厚、边缘薄的结构，相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；凸透镜会聚太阳光时，焦点区域的温度会大幅升高，当温度达到卫生纸的着火点时便会引燃卫生纸，因此卫生纸处于焦点附近。 7．如图所示，F为凹透镜主光轴上虚焦点，请根据凹透镜对光线的作用，画出图中两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线。 【答案】 【详解】过凹透镜光心的光线，经凹透镜折射后传播方向不发生改变；平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后折射光线的延长线过凹透镜虚焦点。 🚀能力跃升 8．一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中，正确的是（     ） A．折射光束比原来的光束会聚一些 B．一定是会聚光束 C．一定是发散光束 D．不可能是平行光束 【答案】A 【详解】凸透镜对光具有会聚作用，本质是折射光束相对入射光束的会聚程度更大，即比原光束更会聚。 A．折射光束比原来的光束会聚一些，符合凸透镜会聚作用的定义，故A正确； B．若入射光为凸透镜焦点处发出的发散光，经折射后为平行光束，并非一定是会聚光束，故B错误； C．平行于主光轴的入射光经凸透镜折射后为会聚光束，并非一定是发散光束，故C错误； D． 焦点处发出的光经凸透镜折射后为平行光束，故D错误。 故选A。 9．中华的古诗词意境优美，博大精深，许多诗句中蕴含着丰富的物理知识，对下列诗词中涉及的光现象，解释错误的是（     ） A．“端阳逢日食”，诗句中的“日食”的成因是光的折射现象 B．“楼台倒影入池塘”，诗句中的“倒影”是光的反射形成的 C．“峰多巧障日”，诗句中的“障日”是光的直线传播形成的 D．“削冰引火生”，诗句中冰透镜在阳光下能生火是因其对光有会聚作用 【答案】A 【详解】A．日食的成因是光沿直线传播，当月球运行到太阳和地球之间，遮挡住太阳射向地球的光形成的，故A错误； B．池塘里的楼台倒影属于平面镜成像，本质是光的反射现象，故B正确； C．山峰能遮挡住太阳光，是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，无法绕过不透明的山峰，故C正确； D．此冰透镜属于凸透镜，对光线有会聚作用，能将太阳光会聚到焦点处使温度升高，引燃可燃物，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 10．下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确个数是（    ） ①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； ②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； ③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； ④平行光通过凸透镜会会聚于焦点； ⑤通过凹透镜的光可能相交于一点； ⑥凸透镜焦距越小，对光的偏折能力越强，凹透镜焦距越小，对光的偏折能力越弱。 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【详解】①凸透镜对光线有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定会聚到一点，故①错误； ②凹透镜对光线有发散作用，放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经凹透镜折射后，光线向外发散不与主光轴平行，故②错误； ③光心是透镜最中间的一点，不论对于凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线路径都不发生改变，故③正确； ④只有平行于主光轴的光线通过凸透镜才会聚于焦点，不平行于主光轴的光线也能会聚，但是不能会聚到焦点上，故④错误； ⑤若入射光线是会聚的，经过凹透镜折射后，推迟会聚一些，光线也有可能是会聚的，所以经过凹透镜折射后的光有可能相交于一点，故⑤正确； ⑥凸透镜焦距越小，偏折能力越强；凹透镜焦距越小，偏折能力也越强，故⑥错误。 综上所述，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点。现某同学想用凸透镜做一些小实验，应选择________（选填“甲”或“乙”）透镜。 【答案】乙 【详解】放入甲透镜后，光会聚在右侧的点，说明甲让光线推迟会聚，对光有发散作用，甲是凹透镜；放入乙透镜后，光会聚在左侧的点，说明乙让光线提前会聚，对光有会聚作用，乙是凸透镜，故应选择乙透镜。 12．汽车前灯的反光装置如图甲所示，相当于_______（选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光；图乙是一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，则对光有会聚作用的是_______（均填序号）。 【答案】 凹面镜 ①③ 【详解】[1]汽车前灯的反光装置需要将灯泡发出的光会聚后平行射出，凹面镜对光有会聚作用，并且当光源位于凹面镜的焦点时，发出的光经反射后会变为平行光。 [2]透明均匀的玻璃球摔碎后，中间厚、边缘薄的部分相当于凸透镜，对光有会聚作用。观察图乙，①③类似凸透镜的形状，对光有会聚作用。 13．(1)如图，一束光线射到平面镜上，请画出它的反射光线并标出反射角的度数。 (2)如图是两束光线射向凸透镜，请画出经过凸透镜后的光路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光的反射定律核心为反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；入射角是入射光线与法线的夹角，而非和镜面的夹角。 先过入射点作垂直于平面镜的法线（用虚线绘制）；图中入射光线与镜面夹角为60°，因此入射角为90°-60°=30° 根据光的反射定律“反射角等于入射角”，在法线另一侧画出反射光线，使反射光线与法线的夹角为30°，标注出反射角的度数为30°，反射光线需带箭头表示传播方向。据此作图。 （2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过光心的光线传播方向不变，属于凸透镜的基础光学性质。 平行于主光轴的入射光线：经过凸透镜折射后，折射光线会过凸透镜右侧的焦点； 过光心的入射光线：经过凸透镜后传播方向不发生改变。 两条折射光线都需要标注箭头，明确光的传播方向。 14．(1)请在如图中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。 (2)是发光点S在平面镜中的像，A点是发光点S经平面镜反射后经过的一点。请你在图中根据平面镜成像的特点作图，确定发光点S的位置，并完成经过A点的光路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）图中平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，连接光线与透镜的交点和右侧焦点，画出折射光线，标出箭头；过凸透镜光心的入射光线：，经凸透镜后传播方向不变，沿原方向延长画出折射光线，标出箭头即可。 （2）过像点作平面镜的垂线，延长垂线到平面镜另一侧，取和到镜面距离相等的点，即为发光点S；连接和A点，连线与平面镜交于点O，连接SO得到入射光线，连接OA得到反射光线。 🌟思维挑战 15．有两块凸透镜和，它们的焦距分别是和。另有一块凹透镜，其焦距为。欲使一束平行光先后通过其中两块透镜后，仍为平行光，但光束变宽，则下列所选透镜和安置方法都正确的是（　　） A．选和，使两透镜间距D＝8厘米，使光先通过 B．选和，使两透镜间距D＝2厘米，使光先通过 C．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 D．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 【答案】D 【详解】AB．若选用凹透镜与凸透镜组合实现平行光扩束，光线必须先通过凹透镜再通过凸透镜，且凸透镜的焦距必须大于凹透镜焦距的绝对值。同时，两透镜的间距需等于两者焦距之差，以保证焦点重合，故A、B错误； CD．若选凸透镜组合（）和（）：应使两透镜间距 先通过（）再通过（），因，光束变宽，故C错误，D正确。 故选D 16．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．透镜是凹透镜，焦距大于OP B．透镜是凹透镜，焦距小于OQ C．透镜是凸透镜，焦距大于OP D．透镜是凸透镜，焦距小于OQ 【答案】CD 【详解】AB．由图可知，a（双箭头）和b（单箭头）两条入射光线经透镜的折射后，折射光线相比入射光线靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用，由此可判定此透镜为凸透镜。故AB错误； CD．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，它将射向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；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CD正确。 故选CD。 17．利用太阳光测凸透镜焦距，需前后移动白纸得到最小最亮的光斑，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。小明为判别直径相同的两透镜的类型，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，其中形成乙光斑的________（选填“一定”、“可能”或“一定不”）是凹透镜。 【答案】 9.9 凹 可能 【详解】[1]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。 [2]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。 [3]因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，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，也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜。 18．如图所示，有一块平面镜、凸透镜和凹透镜，凸透镜和凹透镜的主光轴在同一直线上，平面镜平行于透镜的主光轴，凸透镜的一个焦点和凹透镜的一个虚焦点均位于图中的点。有一个位于透镜主光轴上的点光源向平面镜发射了一条光线，该光线经过平面镜反射和凸透镜折射后，在凸透镜和凹透镜之间形成了一条平行于透镜主光轴的光线。请在图中画出凹透镜的折射光线同时确定点光源的位置。 【答案】 【详解】画凹透镜的折射光线：根据凹透镜的光学规律：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入射侧的虚焦点，本题中凹透镜的虚焦点就是F点。 连接F点与光线在凹透镜上的入射点，从入射点出发画出折射光线（折射光线发散，其反向延长线经过F点），即为所求凹透镜折射光线。 确定点光源S的位置： ① 根据凸透镜的光学规律：过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴，本题中经凸透镜折射后得到平行主光轴的光线，说明入射凸透镜的光线一定经过凸透镜的左焦点F。 将两透镜间的平行光线向左逆着延长，经过凸透镜后继续延长到F点，再向左延长直到和平面镜相交，该交点就是平面镜上的反射点，这段线就是平面镜的反射光线。 ② 根据光的反射可知，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此作出法线与入射光线，入射光线与主光轴的交点即为点光源S的位置，据此作图。 19．如图所示，AB为遮光板，S＇是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。请画出：（1）光源S的位置；（2）光线EF的入射光线；（3）光线EF经凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】平面镜成的像与物体关于平面镜对称，作关于平面镜的对称点即为光源S的位置；连接即为光线EF的入射光线；过焦点的光线穿过凸透镜后出射光线平行于主光轴，据此作出光线EF经凸透镜后的折射光线。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5.1节 透镜 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 凸透镜和凹透镜 考点02 透镜对光的作用 考点03 焦点和焦距 03 避坑指南·解题通法 角度01 透镜的特点与分类 角度02 探究凸透镜对光的作用 角度03 探究凹透镜对光的作用 角度04 光心、主光轴与焦点 角度05 用平行光测定凸透镜焦距 角度06 凸透镜的特殊光线作图 角度07 凹透镜的特殊光线作图 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.从外形上区分凸透镜、凹透镜，认识主光轴、光心、焦点、焦距 2.掌握凸透镜会聚、凹透镜发散的光学作用，会画三条特殊光线 3.动手操作平行光聚焦法，测量凸透镜的焦距数值 4.区分实焦点与虚焦点，理解焦点、焦距的几何含义 1. 中间厚边缘薄为凸透镜，中间薄边缘厚为凹透镜 2. 过光心的光线传播方向永远不改变，是作图关键辅助线 3. 平行光经凸透镜会聚在一点为实焦点，凹透镜反向延长交汇为虚焦点 4. 焦距越短，透镜折光能力越强，会聚/发散效果越明显 知识导图 考点01 凸透镜和凹透镜 1、透镜的概念：透镜是用 制成的、至少一个表面为 一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧，从另一侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。 2、透镜的分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 3、透镜与面镜区别：面镜利用光的 成像，透镜利用光的 成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的 。 4、凹透镜与凸透镜的辨别 （1）触摸法：用手摸，凸透镜是中间厚两边薄，凹透镜是中间薄两边厚。 （2）成像法：放在书上的字上，放大是凸透镜，缩小是凹透镜。 （3）太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。 5、透镜的主光轴和光心 名称 概念 图示 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示 凸透镜 凹透镜 光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心 【深化点拨】 1．透镜的识别方法 （1）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg•℃）。 （2）对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。 2．利用下面方法理解也可以区别透镜种类 （1）结构不同：凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成；凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凹透镜镜片中央薄，周边厚，呈凹形。 （2）成像性质不同：凸透镜是折射成像 成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩。起聚光作用；凹面镜是反射成像，能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立放大的虚像，主要用发散光线。 （3）对光的作用不同：凸透镜主要对光线起会聚作用；凹透镜主要对光线起发散作用。四、成像不同：凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像；凹透镜只能成正立缩小虚像。五、焦点不同：凸透镜有实焦点，有2个焦点；凹透镜有虚焦点。 1．如图所示，属于凸透镜的是（     ） A．①③⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤⑥ 2．爸爸说矿泉水瓶不要放在中控台上，如图乙所示，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________（选填“凸”或“凹”）透镜，对光线有_______作用。 考点02 透镜对光的作用 1、实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的作用：让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 （2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 2、对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 3、透镜的作用：凸透镜有 光线作用，所以凸透镜也叫 ；凹透镜有 光线作用，所以凹透镜也叫 。 （1）凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。 （2）凹透镜对光有发散作用，平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点（凹透镜有两个虚焦点）。 4、透镜中的光路是可逆的：由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是 。 5、透镜的三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表 凸透镜 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 凹透镜 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 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经过凹透镜同侧虚焦点 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 【深化点拨】 1．正确理解透镜对光的作用 （1）凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主轴了。 （2）凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主轴了。 2．凸透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜对光线有会聚作用，一束平行光经过凸透镜后会会聚在焦点上，所以平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点。 （2）对于凸透镜，过光心的光线传播方向不改变。 （3）由于光路是可逆的，通过焦点的光线经凸透镜折射后将会平行于主光轴射出。 3．凹透镜三条特殊光线的作图 （1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。 （2）过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 （3）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。 1．一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中，正确的是（　　） A．一定是发散光束 B．一定是会聚光束 C．折射光束比原来的光束会聚一些 D．不可能是平行光束 2．如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较暗，这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向___________透镜一样，出射光线会___________（选填“发散”或“会聚”）。 3．如图1、2所示，请画出入射光线通过透镜后的折射光线。 考点03 焦点和焦距 1、透镜的焦点和焦距 焦点 焦距 图示 凸透镜 凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点 焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等 凹透镜 凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点 虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等 2、粗测凸透镜焦距的方法：让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为 。 3、物距和像距 （1）物体到光心的距离叫 ，用“u”表示。 （2）像到光心的距离叫 ，用“v”表示。 【深化点拨】 1．虚焦点：平行光通过凹透镜后变成发散光线，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。凹透镜两侧各有一个虚焦点。 2．焦点：实验表明，凸透镜能使平行于主光轴的光汇聚在一点，这个点叫焦点。 1．下列说法正确的是（　　） A．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚于一点 B．凹透镜对光有发散作用，因此通过凹透镜的光一定是发散的 C．一束平行光通过凸透镜后会聚于焦点 D．焦距为3cm的凸透镜比焦距为5cm的凸透镜折光能力更强 2．如图所示，平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，折射后，折射光比入射光的延长线_______（选填“偏离”或“偏向”）主光轴，说明凸透镜对光具有_______（选填“会聚”或“发散”）作用。折射光线会聚的点F叫做_______。 透镜的综合应用及解题步骤 1.透镜辨析：区分凸透镜和凹透镜，不能只看中间厚薄，更要看对光线的作用。 （1）结构特征 凸透镜：中间厚、边缘薄（如老花镜、放大镜）。 凹透镜：中间薄、边缘厚（如近视镜）。 （2）光学作用（核心） 凸透镜对光有会聚作用：光线经过凸透镜后，折射光线比入射光线更靠近主光轴。 凹透镜对光有发散作用：光线经过凹透镜后，折射光线比入射光线更远离主光轴。 （3）避坑点：“会聚”不等于“相交”，“发散”不等于“散开”。 如果入射光是发散的，经过凸透镜后可能依然是发散的，只是发散程度减小了（这也是会聚作用）。 判断依据是看折射光线相对于原传播方向是“收拢”了还是“张开”了。 2.三条特殊光线：作图题的基础，必须熟练掌握，特别是经过焦点的光线。 （1）凸透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射后过实焦点（F）。 过实焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （2）凹透镜的三条线： 平行于主光轴的光线→折射光线的反向延长线过虚焦点（F）。 射向虚焦点（F）的光线→折射后平行于主光轴。 过光心（O）的光线→传播方向不改变。 （3）易错点：凹透镜的焦点是虚焦点，作图时要用虚线画反向延长线；且射向凹透镜焦点的光线，必须是“冲着焦点去”的，而不是从焦点发出的（因为焦点在另一侧）。 3.焦距与粗测方法 焦点（F）：平行光通过凸透镜会聚的点（实际光线汇聚，是实焦点）。 焦距（f）：焦点到光心（O）的距离。 注意：不是到透镜边缘的距离，也不是到透镜表面的距离，而是到中心（光心）的距离。 粗测焦距：让凸透镜正对太阳光（平行光），在另一侧移动光屏，直到出现最小、最亮的光斑，此时光斑到透镜中心的距离即为焦距f。 4.折射的可逆性：在透镜的光路图中，光路是可逆的。 （1）如果光线从A点发出，经过透镜折射后到达B点；那么，如果光线从B点逆向射入，经过透镜折射后，一定会沿着原路回到A点。 （2）应用：在做“补全光路”或“判断光源位置”的题目时，如果正向思考卡壳，可以尝试逆向追踪光线。 角度01 透镜的特点与分类 1．如图的六块光学元件，要使左图的光路图成立，则虚线框内应单独放的透镜是（     ） A．①③ B．②④ C．①⑤ D．②⑥ 2．在一个阳光充足的日子里，小明拿一个装水的矿泉水瓶正对着太阳光，让阳光透过水瓶照在一片干燥的树叶上，一段时间后树叶被点燃。这说明盛水的矿泉水瓶相当于___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）对光具有___________作用，所以在日常生活中应避免在易燃物附近放置类似的物体，以防止火灾隐患。 角度02 探究凸透镜对光的作用 3．据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 4．周末，同学们相约一起去清源山游玩。游玩时看到“请勿随意丢弃饮料瓶”的告示，其原因是饮料瓶内有水时，相当于一个___________镜，对太阳光有___________作用，容易引起火灾。 角度03 探究凹透镜对光的作用 5．图中画出了光线分别通过甲、乙、丙、丁四个透镜的光路图（透镜在虚线框内未画出），下列说法正确的是（　　） ①甲透镜对光有发散作用，因此甲透镜是凹透镜 ②乙透镜对光有会聚作用，因此乙透镜是凸透镜 ③丙透镜对光有发散作用，因此丙透镜是凹透镜 ④丁透镜对光有会聚作用，因此丁透镜是凸透镜 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 6．如图甲，一束光原来聚于主光轴上的b点，在虚线框内放入一透镜后，光线将会聚于主光轴上的c点，则该透镜是______透镜；若在虚线框内放入如图乙所示的玻璃砖，这束光将会聚于透镜______（b点/b点左侧/b点右侧）。 角度04 光心、主光轴与焦点 7．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的两个焦点之间的距离叫做焦距 B．透镜的光心一定在它的主光轴上 C．两束平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 8．2025年1月20日，第九届亚冬会火种在哈尔滨成功采集。采火装置是一块直径达60cm的“冰透镜”，用冰透镜可以点燃火种是利用了凸透镜对光线有_________作用。在点燃火种时，需要把火种放在凸透镜的_________（选填“光心”“焦点”或“二倍焦距”）处。 角度05 用平行光测定凸透镜焦距 9．测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对太阳光，再把一张白纸放在它的下方，测得光斑到凸透镜的距离为，凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大，则凸透镜的焦距可能是（     ） A． B． C． D． 10．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 角度06 凸透镜的特殊光线作图 11．如图所示，画出经凸透镜折射后的两束光线的传播径迹。 12．如图所示，请根据已知的两条入射光线，作出两条光线通过凸透镜的光路图。 13．图中表示凸透镜的焦点，请完成光路图。 角度07 凹透镜的特殊光线作图 14．完成如图所示凹透镜的两条入射光线。 15．如图所示，是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F。请作图确定点光源S的位置，画出图中光线对应的入射光线及光线通过凹透镜后的折射光线。 【例1】（2025·四川眉山·中考真题）根据透镜对光的作用，完成下列光路图。 【深化点拨】 （1）考查凸透镜对光线的作用，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。 （2）考查凹透镜对光线的作用，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虚焦点。 （3）考查透镜光路作图规范，实际光线画实线并标注箭头，反向延长线用虚线绘制。 （4）考查凸透镜和凹透镜的光学性质区分，凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线。 【变式1-1】（2026·福建·中考真题）画出经透镜射出的光线。 【变式1-2】（2026·四川凉山·中考真题）如图所示，光线1为入射光线，光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线，O为该透镜的光心，请在虚框内画出适当的透镜，并画出光线3经过透镜后的折射光线。 【变式1-3】（2025·山东东营·中考真题）如图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到玻璃砖上，请在图中画出射向凸透镜的入射光线以及进入玻璃砖中折射光线的大致方向。 ⚡基础速刷 1．关于凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用 B．经过凸透镜会聚的光一定交于一点 C．凸透镜对发散光也有会聚作用 D．平行于主光轴的光经凸透镜折射后，折射光线的反向延长线交于焦点 2．《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”从物理学的角度看，下列理解正确的是（    ） A．“削冰令圆”就是把冰削成凹透镜的形状 B．“举以向日”指的是将冰透镜平行于地面放置 C．“以艾承其影”中的“影”是冰透镜的焦点 D．“则火生”说明冰透镜对光有发散作用 3．如图是园博苑灯展在水面形成的倒影。图现象中与其原理相同的是（     ） A．露珠下的叶脉 B．镜子中的脸谱 C．天空中的彩虹 D．幕布上的皮影 4．我国自主研发的AI智能除草设备，被称为农田“光刃手术刀”，如图所示是它简化的工作流程图。下列说法错误的是（　　） A．激光能沿直线传播，保证了瞄准的准确性 B．反射镜可以改变激光的传播方向 C．凸透镜对光有会聚作用，能使光束会聚到一点 D．激光除草利用光能传递信息 5．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。 6．汽车自燃现象时有发生，据某新闻报道，一辆家用轿车在太阳下发生“自燃”。调查发现，火灾原因是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水和旁边的卫生纸引发的，大家分析以后认为瓶装水对太阳光起了_____ 作用（选填“会聚”或“发散”），而卫生纸又恰好放在了_____ 附近导致。所以这一事件告诉我们夏天开车时千万别把矿泉水瓶等放在挡风玻璃下面。 7．如图所示，F为凹透镜主光轴上虚焦点，请根据凹透镜对光线的作用，画出图中两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线。 🚀能力跃升 8．一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中，正确的是（     ） A．折射光束比原来的光束会聚一些 B．一定是会聚光束 C．一定是发散光束 D．不可能是平行光束 9．中华的古诗词意境优美，博大精深，许多诗句中蕴含着丰富的物理知识，对下列诗词中涉及的光现象，解释错误的是（     ） A．“端阳逢日食”，诗句中的“日食”的成因是光的折射现象 B．“楼台倒影入池塘”，诗句中的“倒影”是光的反射形成的 C．“峰多巧障日”，诗句中的“障日”是光的直线传播形成的 D．“削冰引火生”，诗句中冰透镜在阳光下能生火是因其对光有会聚作用 10．下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确个数是（    ） ①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； ②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； ③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； ④平行光通过凸透镜会会聚于焦点； ⑤通过凹透镜的光可能相交于一点； ⑥凸透镜焦距越小，对光的偏折能力越强，凹透镜焦距越小，对光的偏折能力越弱。 A．1 B．2 C．3 D．4 11．如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点。现某同学想用凸透镜做一些小实验，应选择________（选填“甲”或“乙”）透镜。 12．汽车前灯的反光装置如图甲所示，相当于_______（选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光；图乙是一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，则对光有会聚作用的是_______（均填序号）。 13．(1)如图，一束光线射到平面镜上，请画出它的反射光线并标出反射角的度数。 (2)如图是两束光线射向凸透镜，请画出经过凸透镜后的光路图。 14．(1)请在如图中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。 (2)是发光点S在平面镜中的像，A点是发光点S经平面镜反射后经过的一点。请你在图中根据平面镜成像的特点作图，确定发光点S的位置，并完成经过A点的光路图。 🌟思维挑战 15．有两块凸透镜和，它们的焦距分别是和。另有一块凹透镜，其焦距为。欲使一束平行光先后通过其中两块透镜后，仍为平行光，但光束变宽，则下列所选透镜和安置方法都正确的是（　　） A．选和，使两透镜间距D＝8厘米，使光先通过 B．选和，使两透镜间距D＝2厘米，使光先通过 C．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 D．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 16．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．透镜是凹透镜，焦距大于OP B．透镜是凹透镜，焦距小于OQ C．透镜是凸透镜，焦距大于OP D．透镜是凸透镜，焦距小于OQ 17．利用太阳光测凸透镜焦距，需前后移动白纸得到最小最亮的光斑，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。小明为判别直径相同的两透镜的类型，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，其中形成乙光斑的________（选填“一定”、“可能”或“一定不”）是凹透镜。 18．如图所示，有一块平面镜、凸透镜和凹透镜，凸透镜和凹透镜的主光轴在同一直线上，平面镜平行于透镜的主光轴，凸透镜的一个焦点和凹透镜的一个虚焦点均位于图中的点。有一个位于透镜主光轴上的点光源向平面镜发射了一条光线，该光线经过平面镜反射和凸透镜折射后，在凸透镜和凹透镜之间形成了一条平行于透镜主光轴的光线。请在图中画出凹透镜的折射光线同时确定点光源的位置。 19．如图所示，AB为遮光板，S＇是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。请画出：（1）光源S的位置；（2）光线EF的入射光线；（3）光线EF经凸透镜后的折射光线。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $