第一节 凸透镜与凹透镜（分层作业）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 本同步练通过A、B、C三层设计，实现从单一知识点巩固到综合应用提升，融合物理观念建构与科学思维培养，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| |----|----------|----------| |A组巩固过关|透镜分类、作用、焦点等7个基础知识点|以选择、填空为主，如透镜类型判断、特殊光线作图，强化物理观念| |B组能力进阶|焦距测定、透镜组合应用|结合实验情境（如冰透镜取火），通过科学推理分析光路，培养科学探究能力| |C组思维拔高|复杂光路综合、跨学科应用|设置菲涅尔透镜阅读题、多透镜组合计算，体现质疑创新与科学态度|

学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第一节凸透镜与凹透镜 A组 巩固过关 知识点1 透镜的特点与分类 1.A 2.折射 厚 A、D 薄 B、C 3.B 知识点2 凸透镜对光的作用 4.下 5.A 6.中间厚、边缘薄 凸透镜 会聚 焦点 知识点3 凹透镜对光的作用 7.凹 发散 会聚 8.D 9.A 知识点4 光心、主光轴与焦点 10.偏向 会聚 焦点 11.A 12.焦点 焦距 大于 知识点5 测定凸透镜焦距 13.(1)凸透镜；(2)先变小后变大变大：(3)10 14.B 凸 会聚 15.发散 先变小后变大5 1/4 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 知识点6 凹透镜与其虚焦点 16.A 17.B 18.A 知识点7 透镜三条特殊光线作图 21. (a (b) B组 能力进阶 1.C 2.B 3.A 4.A 2/4 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 顺时针 顺时针 转轴⑥ K45° 屏 转轴⑥ 459 屏 745 459 45 450 平面镜 平面镜 凸透镜 凸透镜 5. 顺时针 6.靛 紫 大于 7.ACD 小 BEF 发散 8.两块凹透镜 发散 9.(1)A、B#C、D:(2)A、C;(3)短 10.(1)小强：(2)红：(3)不变 13.(1) 底面：(2) (3)凹透镜 对光线有发散作用 C组 思维拔高 14.B 15.D 16.f6 3/4 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 17.发散 先变小后变大5 18. h 19.(1) (2) (3) 太阳光 20.经透镜另一侧曲面 相同 3 D 4/4 第一节 凸透镜与凹透镜 目 录 A组 巩固过关 知识点1：透镜的特点与分类 知识点2：凸透镜对光的作用 知识点3：凹透镜对光的作用 知识点4：光心、主光轴与焦点 知识点5：测定凸透镜焦距 知识点6：凹透镜与其虚焦点 知识点7：透镜三条特殊光线作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 透镜的特点与分类知识点1 1．如图所示，属于凸透镜的是（     ） A．①③⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤⑥ 【答案】A 【解析】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．透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的___________（选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘___________的透镜是凸透镜，如图中的___________（填字母）；中间比边缘___________的透镜是凹透镜，如图中的___________。（填字母） 【答案】 折射 厚 A、D 薄 B、C 【解析】透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的折射；中间厚边缘薄的是凸透镜；中间薄边缘厚的是凹透镜；由图可知，A、D中间厚边缘薄是凸透镜；B、C中间薄边缘厚是凹透镜。 3．如图所示属于凹透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜，凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜。 A．图A所示的透镜中间厚、边缘薄，是凸透镜，故A不符合题意； B．图B所示的透镜中间薄、边缘厚，是凹透镜，故B符合题意。 C．图C所示的透镜中间厚、边缘薄，是凸透镜，故C不符合题意。 D．图D所示的透镜中间厚、边缘薄，是凸透镜，故D不符合题意。 故选B。 凸透镜对光的作用知识点2 4．2025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。_______（选填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同。 【答案】下 【解析】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，上方的透镜下的光斑中间暗，透镜对光线有发散作用，下方的透镜下的光斑中间亮，对光线有会聚作用，为凸透镜，所以下方的透镜和冰透镜类型相同。 5．如图所示，甲乙两个凸透镜的焦距分别是10cm和15cm，与主光轴平行的光束分别射向甲、乙两个凸透镜，下列说法中正确的是（　　） A．甲、乙凸透镜对非平行光线也均有会聚作用 B．甲、乙凸透镜各有两个虚焦点 C．甲凸透镜焦点到光心的距离大于乙凸透镜焦点到光心的距离 D．乙凸透镜折光能力比甲凸透镜折光能力强 【答案】A 【解析】A．凸透镜又称会聚透镜，对光线有会聚作用。无论是平行光还是非平行光，经过凸透镜后都会发生会聚。故A正确； B．凸透镜的焦点是平行于主光轴的光线经透镜折射后实际会聚的点，因此是实焦点。凹透镜的焦点才是虚焦点。故B错误； C．焦点到光心的距离叫做焦距。甲乙两个凸透镜的焦距分别是10cm和15cm，因为，所以甲凸透镜焦点到光心的距离小于乙凸透镜焦点到光心的距离。故C错误； D．凸透镜的焦距越短，对光线的会聚作用（折光能力）就越强。因为甲凸透镜的焦距小于乙凸透镜的焦距，所以甲凸透镜的折光能力比乙凸透镜强。故D错误。 故选A。 6．张奶奶家的堆柴屋的屋顶是塑料薄膜，如图所示。一个雨过天晴的正午，张奶奶家柴屋里的柴草突然着火了。小明和村里的人们及时赶到，迅速将火扑灭。小明分析事故现场，发现“纵火犯”是阳光和棚顶积水。小明寻找着火原因时，考虑的主要因素是棚顶积水透光，而且积水的形状具有_______的特点，从而构建了_______模型，对光有_______作用，柴草堆正好位于此模型的_______位置处。 【答案】 中间厚、边缘薄 凸透镜 会聚 焦点 【解析】[1][2][3][4]由图可知，棚顶积水的形状是一个中间厚、边缘薄的水凸透镜，它对光有会聚作用，当正午的太阳光竖直向下照射时，太阳光在柴草堆上会聚成最小、最亮的光斑，即模型的焦点，该点温度高，从而引燃柴草而失火。 凹透镜对光的作用知识点3 7．如图所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较暗。这是因为空气泡与周围的水组成__________（选填“凸”或“凹”）透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被__________（选填“会聚”或“发散”）。小明的爷爷戴的老花镜对光有__________（选填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 凹 发散 会聚 【解析】空气泡与周围的水组成的透镜中间薄、边缘厚，故为凹透镜；由凹透镜的光学性质可知，其对光有发散作用，故出射光线会被发散；老花镜是凸透镜，对光有会聚作用。 8．如图所示画出了光线通过甲、乙透镜的示意图（透镜在虚线框内未画出），下列说法正确的是（    ） A．甲、乙都是凸透镜 B．甲是凸透镜，乙是凹透镜 C．甲、乙都是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜 【答案】D 【解析】原本会聚的两条光线经过甲透镜折射后，平行于主光轴，说明两条光线被发散了，甲透镜对光线有发散作用，由于凹透镜对光线有发散作用，故甲透镜为凹透镜；原本平行的两条光线经过乙透镜折射后，两条光线会聚，说明两条光线被会聚了，乙透镜对光线有会聚作用，由于凸透镜对光线有会聚作用，故乙透镜为凸透镜，故ABC错误，D正确。 故选D。 9．截面为正方形、中间为空心椭圆形状的玻璃体，如图所示。则这个玻璃体（　　） A．对图示光束具有发散的作用 B．可以看作一块凸透镜 C．对光束无明显作用，光线沿原方向传播 D．可以看作两块凹面镜 【答案】A 【解析】玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 光心、主光轴与焦点 知识点4 10．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 【解析】[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。 11．关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 C．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行于主光轴 D．经过光心的光传播方向不变 【答案】A 【解析】A．只有平行于主光轴的光射向凸透镜，通过凸透镜后才会经过焦点，不是所有射向凸透镜的光通过后都经过焦点，故A错误，符合题意； B．凸透镜的焦距越小，说明其对光的偏折能力越强，对光的会聚作用就越强，故B正确，不符合题意； C．根据凸透镜的光学性质，从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行于主光轴，故C正确，不符合题意； D．经过透镜光心的光，传播方向不变，这是透镜的基本光学性质，故D正确，不符合题意。 故选A。 12．让凸透镜正对着太阳光，将纸放在它的另一侧，当纸上呈现一个并非最小的光斑时（如图所示），测得这个光斑到凸透镜的距离为10cm，此时将凸透镜远离纸时，光斑先变小后变大。我们把其中最小最亮的光斑所在位置称作该凸透镜的___________，该点到凸透镜光心的距离称作凸透镜的___________，用f表示，则该凸透镜的___________10cm（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 焦点 焦距 大于 【解析】[1][2][3]当凸透镜正对太阳光时，太阳光会沿主光轴平行照射到凸透镜上，从而在地面上形成一个最小、最亮的点，这个点就是凸透镜的焦点‌‌，焦点到凸透镜中心的距离即为凸透镜的焦距‌。测得光斑到凸透镜的距离为10cm，再将凸透镜远离纸时，光斑先变小后变大，当光斑最小时，凸透镜距离光斑的距离才是焦距，因此该凸透镜的焦距大于10cm。 测定凸透镜焦距知识点5 13．小明将一只透镜正对着太阳，把一张纸放在它下方，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。 （1）根据图像可推断该透镜的种类是________； （2）若透镜焦距小于 L，透镜靠近纸面，会看到圆光斑_______；若透镜焦距大于 L，透镜靠近纸面，会看到圆光斑_______。（填光斑大小变化情况） （3）小明在纸上画了一个小于透镜大小的圆环，当L=12cm时，白纸上的光斑恰好与圆环重合，将该透镜靠近白纸垂直移动4cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，通过计算可以得到该凸透镜的焦距为_______cm。 【答案】（1）凸透镜；（2）先变小后变大 变大；（3）10 【解析】（1）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，光斑半径小于透镜半径，此透镜对光线有会聚作用，因此为凸透镜。 （2）[1][2]凸透镜正对阳光，光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜会聚在主光轴上，形成最小、最亮的点，该点是凸透镜的焦点；图中纸上的圆光斑不是最小的光点，焦点可能在纸的下面，也可能在纸的上面，则凸透镜的焦距大于或小于L；当透镜焦距小于L，透镜靠近纸面时，焦点会逐渐移向纸面并超过纸面，则看到圆光斑先变小后变大；当透镜焦距大于L时，透镜靠近纸面，焦点会远离纸面，看到圆光斑一直变大。 （3）根据平行光经过凸透镜折射先会聚到焦点后继续直线传播，因而在距离焦点相同距离处的光斑大小相等，当时，白纸上的光斑恰好与圆环重合；将该透镜靠近白纸垂直移动4cm，透镜到白纸的距离变为8cm，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，则焦点在两处白纸位置的中点上，故焦距为 14．小明为辨别直径相同的两个透镜的类型，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，其操作正确的是___________（选择“A”或“B”）。透镜与光斑的大小如图2所示，，形成甲光斑的是___________（选填“凸”或“凹”）透镜，对光线有___________作用。 【答案】 B 凸 会聚 【解析】[1]要辨别两个透镜的类型，需分别将它们正对太阳，即让透镜与太阳光垂直。由图1可知，A中透镜没有正对太阳光，B中透镜正对太阳光，所以操作正确的是B。 [2][3]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2中 ，即甲光斑的直径小于透镜的直径，说明该透镜对光线起了会聚作用，所以形成甲光斑的是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。 15．如图所示，平行光通过图中虚线框（内放一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个直径比透镜大的圆形光斑，小明认为该透镜一定是凹透镜，因为凹透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。小华为了检验小明的推断是否正确，将光屏逐渐靠近透镜，只有出现光斑直径____的现象，才能论证小明的推断是错误的；当光屏到透镜的距离为10cm时，光屏上光斑直径跟透镜等大，则此透镜的焦距f =_______cm。 【答案】 发散 先变小后变大 5 【解析】[1]平行光经过透镜，在右侧光屏上形成一个直径比透镜大的圆形光斑，小明认为透镜使光向外发散了，该透镜一定是凹透镜，因为凹透镜对光有发散作用。 [2]若透镜为凹透镜，使光发散，将光屏靠近透镜，出现光斑的直径会变小，但如果将光屏靠近透镜，如图所示： 如从位置移动到位置，出现光斑直径先变小后变大的现象，才能论证小明的推断是错误的。 [3]光斑与透镜若能出现等大，说明透镜为凸透镜，当光屏上光斑直径跟透镜等大，则光屏到透镜的距离等于倍焦距，则此透镜的焦距 凹透镜与其虚焦点知识点6 16．下列关于透镜的说法，正确的是（　　） A．焦距越长，透镜对光的偏折作用越弱 B．凹透镜的焦点是实际光线会聚而成的 C．凹透镜两个焦点之间的距离叫作焦距 D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 【答案】A 【解析】A．透镜的焦距越长，则说明透镜对光的偏折能力越弱，故A正确； B．凹透镜对光有发散作用，经过凹透镜的实际光线会发散，所以凹透镜的焦点是实际光线的反向延长线相交而成的，即虚焦点，故B错误； C．凹透镜的光心到焦点的距离叫作焦距，故C错误； D．只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点处，故D错误。 故选A。 17．关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（　　） A．凸透镜和凹透镜都有两个实焦点 B．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强 C．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小 D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变 【答案】B 【解析】A．凸透镜的焦点是实际光线会聚形成的，是实焦点，凹透镜的焦点是实际光线的反向延长线会聚形成的，是虚焦点，故A错误； B．凸透镜对光有会聚作用，凸透镜的焦距越小，说明焦点和凸透镜越近，说明凸透镜对光线会聚能力越强，故B正确； C．凹透镜对光有发散作用，凹透镜的焦距越小，其对光的发散作用就越大，故C错误； D．凸透镜、凹透镜光心的特点是通过光心的光线方向不发生改变，光无论沿什么方向射向凹透镜的光心后，其传播方向不发生改变，故D错误。 故选B。 18．关于透镜，下列说法正确的是（    ） A．光线经过透镜的光心，传播方向不会改变 B．光线经过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜有两个焦点，凹透镜有一个焦点 D．一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线 【答案】A 【解析】A．由透镜的特性可知，通过光心的光线传播方向不变，故A正确； B．只有平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后汇聚在主光轴上的点才叫作焦点，故B错误； C．凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故C错误； D．凹透镜的发散作用指的是使经过凹透镜的光线比原来更偏离主光轴，但不意味着会聚的光线经过凹透镜一定会变成发散的光线，有可能只是比原来发散了一些但还是一束会聚的光线，故D错误。 故选 A。 透镜三条特殊光线作图 知识点7 19．如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线；发光点发出两束光，请画出经凸透镜折射后的两束光线。    【答案】   【解析】凹透镜两条特殊光线：1. 过光心O的光线：传播方向不变，直接直线射出。 2. 平行于主光轴入射：折射光线向外发散，折射光线的反向延长线过虚焦点F。注意：反向延长线画虚线，折射光线带箭头，如图所示。    凸透镜两条特殊光线：1. 过光心O的光线：传播方向不变，直接直线射出。 2. 平行于主光轴入射的光线：经凸透镜折射后，过右侧焦点F。 两束折射光线相交，交点就是S的实像点，如图所示。    20．请将所示光路补充完整。 【答案】 【解析】根据凸透镜的特殊光线可知，入射光线过焦点，经过凸透镜折射后，折射光线会平行于主光轴；入射时过光心的光线经过凸透镜传播方向不变；入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线会过焦点，作图如下图所示： 根据凹透镜的特殊光线可知，入射光线的延长线过焦点时，经过凹透镜折射后，折射光线会平行于主光轴；入射时过光心的光线经过凹透镜传播方向不变；入射光线平行于主光轴，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，作图如下图所示： 21．根据图所示的光路，在适当的位置画上合适的透镜。 【答案】 【解析】a图中折射光线相对于入射光线远离了主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜；b图中折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即透镜有会聚作用，所以是凸透镜。故如图所示： 1．如图，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．甲透镜的焦距更短，其会聚能力较乙透镜弱 C．经过凸透镜的光不一定是会聚的 D．用一张不透明厚纸片挡住甲透镜的上半部分，透镜的焦距会变小 【答案】C 【解析】A．平行于凸透镜主光轴的入射光经过凸透镜后才能会聚于焦点，故A错误； B．甲透镜的焦距更短，折射光偏折角度更大，其会聚能力较乙透镜强，故B错误； C．凸透镜对光有会聚作用指的是折射光相对于入射光向主光轴方向偏折，因此经过凸透镜的光不一定是会聚在一个点上的，故C正确； D．用一张不透明厚纸片挡住甲透镜的上半部分不会改变凸透镜焦距的大小，只会减少通过透镜的光的多少，故D错误。 故选C。 2．车载香水的主要成分是易燃酒精，如图的四瓶香水透明玻璃瓶盖形状各异，夏季最不适合放在车内的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．A图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状对光无会聚作用也无发散作用，故A不符合题意； B．B图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状相当于凸透镜，对光有会聚作用，容易引起火灾，最不适合放在车内，故B符合题意； C．C图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状相当于凹透镜，对光有发散作用，故C不符合题意； D．根据光的折射规律可知，D图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状对光无会聚作用也无发散作用，故D不符合题意； 故选B。 3．小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在背后的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距（　　） A．一定小于 L B．一定大于L C．可能等于 L D．可能小于 L， 也可能大于L 【答案】A 【解析】凸透镜正对阳光，光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点是凸透镜的焦点。由于将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，则像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，因最小光斑到凸透镜的距离小于L，说明凸透镜的焦点在光斑之前，因凸透镜的实际焦距一定小于L。 故选A。 4．教室里的日光灯（LED）的发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示，光通过硅胶透镜后会产生会聚现象。如图的光路显示了一些透镜对光的作用，与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是（　　） A．①④ B．③④ C．①③ D．②① 【答案】A 【解析】由题可知，光通过硅胶透镜后会产生会聚现象，所以日光灯硅胶透镜属于凸透镜；由题图可知，①④图中的折射光线相对于入射光线是会聚的，是凸透镜；②③图中的折射光线相对于入射光线是发散的，是凹透镜，所以与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是①④，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a；____ （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F；____ （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则__________（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 【答案】 顺时针 【解析】（1）[1]先画出平面镜的法线，可知反射角等于45°，根据光的反射定律可知，入射角也等于45°，由此可画出入射光线，即光线a，如图所示： （2）[2]由题意知，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点，则将折射点与A点连接起来即为折射光线，此光线与凸透镜主光轴的相交点，即为凸透镜右侧的焦点F，如图所示： （3）[3]保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，若逆时针转动平面镜，则入射角增大，反射角增大，则反射光线向上远离凸透镜，反射光线不会通过凸透镜光心O；若顺时针转动平面镜，则入射角减小，反射角减小，则反射光线向下靠近凸透镜的光心，转过一定角度时，反射光线会通过凸透镜光心O。 6．如图所示，小明在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、_____、紫的色带，小明对产生的原因进行了思考，认识到三棱镜对不同的单色光偏折程度是不同的，______光偏折最大。受此启发，小明想：如果用一束红光和一束紫光分别平行于同一个凸透镜的主光轴射入，应该会看到红光照射时凸透镜的焦距________紫光照射时凸透镜的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 靛 紫 大于 【解析】[1]由光的色散可知，白光经三棱镜折射后，被分成七种色光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。 [2]由图甲可知，三棱镜对不同的单色光偏折程度是不同的，三棱镜对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折最大。 [3]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，红光的焦点距离透镜远，紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大于紫光的焦距。 7．如图所示的六块玻璃制成的透镜中，属于凸透镜的是______，凸透镜的焦距越____________，对光的会聚作用越强；属于凹透镜的是______，对光具有______作用。 【答案】 ACD 小 BEF 发散 【解析】[1][2]中间比边缘厚的透镜是凸透镜，则图中的ACD属于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，又叫会聚透镜。 [3][4]中间比边缘薄的透镜是凹透镜，则图中的BEF属于凹透镜，凹透镜对光具有发散作用，又叫发散透镜。 8．如图所示，某玻璃砖内有一个凸形气泡，该玻璃砖可以看作___________（选填“一块凸透镜”、“两块凹透镜”），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___________（选填“平行”“会聚”或“发散”）。 【答案】 两块凹透镜 发散 【解析】[1][2]玻璃砖内有一个凸形气泡，把它从气泡中间处分成左右两部分，则左右两部分都看作一个凹透镜，所以，该玻璃砖可以看作两块凹透镜。凹透镜对光起发散作用，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，相当于经过了两块凹透镜，两块凹透镜对光线进行了两次发散，所以，最终，光线将会发散。 9．如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同；A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。 （1）在探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时，应选用甲图中的______两个透镜进行实验； （2）探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选取______两个凸透镜； （3）图乙是小明同学使用红色光测量凸透镜时的光路图，若保持透镜不变，改为紫色光重做实验，则测得的焦距应该变______（选填“长”或“短”）一点。 【答案】（1）A、B#C、D；（2）A、C；（3）短 【解析】（1）在探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时，应控制凸透镜的形状、球形表面的弯曲程度相同，选用不同的材料，故应选用甲图中的A、B（或C、D）两个透镜进行实验。 （2）探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应控制两个透镜的材料相同，选用球形表面的弯曲程度不同的凸透镜，故应选取A、C两个凸透镜。 （3）使用红色光测量凸透镜时的光路图如图乙，若保持透镜不变，改为紫色光重做实验，由于凸透镜对不同色光的偏折程度不同，对紫光的偏折程度大，则测得的焦距应该变短一点。 10．小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）： （1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点，如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越___________（选填“大”或“小”），会聚能力越___________（选填“强”或“弱”）； （2）如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用___________（选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大； （3）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）小 强；（2）红；（3）不变 【解析】（1）[1][2]分析图b可知，焦点到光心的距离为焦距，第二幅图比第一幅图，凸透镜曲度变大，焦距变短，折光能力变强，在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小，会聚能力越强。 （2）如图（c）光的色散现象，玻璃对红光的偏折能力小，对紫光的偏折能力大，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，对红光的偏折能力小，用红光测得的焦距较大。 （3）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，由于凸透镜其它地方对光线有偏折能力，偏折程度不变，这会使测得的焦距不变。 11．如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 【答案】 【解析】根据凹透镜的三条特殊光线：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；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将过焦点，如图所示： 12．如图所示，从光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线平行于主光轴入射到凹透镜上，请画出平面镜和作出反射光线经凹透镜折射后的光线。 【答案】 【解析】反射现象中反射角等于入射角，故先画出入射光线和反射光线夹角的角平分线，该角平分线即为法线所在位置，再根据镜面与法线垂直画出平面镜；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，如图所示： 13．作出甲图中光线通过三棱镜的折射光线。 （1）根据作出的折射光线可以看出：光通过三棱镜，折射光线将向___________（顶角/底面）偏折。 （2）如果把两个三棱镜按图乙、图丙所示两种方式组合在一起，画出它们的折射光线。 （3）由此你能得到透镜对光线作用的奥秘：___________。 【答案】（1），底面；（2），   ；（3）凹透镜对光线有发散作用 【解析】（1）光先从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，光线会靠近法线；当光线从玻璃中射向空气时，折射角大于入射角，光线会远离法线。如图所示： 由图可知，光通过三棱镜，折射光线将向底面偏折。 （2）同理作出两个三棱镜按图乙、图丙两种方式组合在一起的折射光线，如图所示：        （3）将两个三棱镜按图乙组合，是一个凸透镜，由图可知，让两束平行光如图照射，光经过三棱镜后向中间靠拢，由此可得凸透镜对光线有会聚作用；将两个三棱镜按图丙组合，是一个凹透镜，由图可知，让两束平行光如图照射，光经过三棱镜后发散，由此可得凹透镜对光线有发散作用。 14．如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主轴CC′，点光源S位于主轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主轴平行。已知S到透镜和平面镜的距离分别是12cm、4cm，则此透镜的焦距是（　　） A．24cm B．20cm C．16cm D．8cm 【答案】B 【解析】与主光轴平行的平行光，经凸透镜折射后会聚在焦点上，同时，从经过焦点的光线经凸透镜折射后平行与主光轴；如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主轴CC′，点光源S位于主轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主轴平行，则反射光线的反向延长线经过凸透镜的焦点，而反射光线的反射延长线也经过发光点在平面镜的像点。已知S到透镜和平面镜的距离分别是12cm、4cm，此时，像点距平面镜的距离为4cm，则此透镜的焦距是f＝12cm+4cm+4cm＝20cm。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．如图所示，入射光线AO经过一个光学器件后沿OB射出，该光学器件可能是（ ） ①平面镜 ②凸透镜 ③凹透镜 A．只有① B．只有①和② C．只有②和③ D．有①、②、③ 【答案】D 【解析】①根据光的反射定律可知，入射光线AO经平面镜反射后可沿水平方向OB射出。如图所示： ②过凸透镜焦点的入射光线AO经凸透镜折射后将平行于主光轴沿OB射出。如图所示： ③对着凹透镜另一边的焦点入射光线AO经凹透镜折射后将平行于主光轴沿OB射出。如图所示： 综上所述，该光学器件可能是①、②、③，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 16．已知凸透镜L1的焦距为f1，凹透镜L2的焦距为f2，且f1>f2。若把它们的主轴重合相互平行放置，并适当调节两块透镜中心之间的距离，可使一束平行于主轴的入射光通过这两块透镜后仍为平行光束。这时该两块透镜中心间的距离为______。 【答案】f1-f2 【解析】根据凹透镜的三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线将过平行光所在侧的焦点；过凸透镜的三条特殊光线，过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴，因此左边放凹透镜，右边放凸透镜，让凸透镜左侧的焦点与凹透镜的左侧的焦点重合，此时该两块透镜中心间的距离为：f1-f2，如图所示： 17．如图所示，平行光通过图中虚线框（内放一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个直径比透镜大的圆形光斑，小明认为该透镜一定是凹透镜，因为凹透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。小华为了检验小明的推断是否正确，将光屏逐渐靠近透镜，只有出现光斑直径____的现象，才能论证小明的推断是错误的；当光屏到透镜的距离为10cm时，光屏上光斑直径跟透镜等大，则此透镜的焦距f =_______cm。 【答案】 发散 先变小后变大 5 【解析】[1]平行光经过透镜，在右侧光屏上形成一个直径比透镜大的圆形光斑，小明认为透镜使光向外发散了，该透镜一定是凹透镜，因为凹透镜对光有发散作用。 [2]若透镜为凹透镜，使光发散，将光屏靠近透镜，出现光斑的直径会变小，但如果将光屏靠近透镜，如图所示： 如从位置移动到位置，出现光斑直径先变小后变大的现象，才能论证小明的推断是错误的。 [3]光斑与透镜若能出现等大，说明透镜为凸透镜，当光屏上光斑直径跟透镜等大，则光屏到透镜的距离等于倍焦距，则此透镜的焦距 18．如图所示，一束光平行于主光轴入射到凸透镜，经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射恰好经过点P，最后从水面射出。请按上述描述完成光路。 【答案】 【解析】平行于凸透镜主光轴的入射光经过凸透镜折射后折射光线会经过焦点然后射入水中，如图，先延长平面镜，然后过凸透镜的右焦点作出垂直与水面与平面镜的法线，再作凸透镜右焦点关于平面镜的对称点F’，连接F’P，同时连接右边焦点与F’P与平面镜的交点，并延长F’P交水面与一点，又射入空气中，折射角大于入射角，光路图如下图所示： 19．按要求完成下列作图。 （1）根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜； （2）完成光路图，根据图中的入射光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线； （3）如图所示，请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜，如图所示： （2）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变，过二倍焦距处的入射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处，如图所示： （3）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线，如图所示： 20．阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射时，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分，并将其向左平移到透镜平面处，即图3，这样的透镜叫作菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光会聚于焦点。 与平凸透镜相比，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，因此，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由多个同心圆的玻璃组成，大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光聚焦在电池片上，将会聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。 （1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射时，在___________时才会发生偏折； （2）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理___________（选填“相同”或“不同”）； （3）如图丙所示，F、分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路；___________ （4）下列关于菲涅尔透镜的说法，正确的是___________。 A．因为制作工艺简单，制造成本低，所以手机的闪光灯大多数使用菲涅尔透镜 B．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 C．菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的 D．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少 【答案】 经透镜另一侧曲面 相同 D 【解析】（1）[1]因为平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，在经透镜另一侧曲面时才会发生偏折。 （2）[2]因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，它们对光线都有会聚作用，工作原理相同。 （3）[3]因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以平行于主光轴的光线经菲涅尔透镜折射后会聚在焦点上，如图所示 （4）[4]AB．在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜，故AB错误； C．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜组成的，故C错误； D．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少，故D正确。 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 凸透镜与凹透镜 目 录 A组 巩固过关 知识点1：透镜的特点与分类 知识点2：凸透镜对光的作用 知识点3：凹透镜对光的作用 知识点4：光心、主光轴与焦点 知识点5：测定凸透镜焦距 知识点6：凹透镜与其虚焦点 知识点7：透镜三条特殊光线作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 透镜的特点与分类知识点1 1．如图所示，属于凸透镜的是（     ） A．①③⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤⑥ 2．透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的___________（选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘___________的透镜是凸透镜，如图中的___________（填字母）；中间比边缘___________的透镜是凹透镜，如图中的___________。（填字母） 3．如图所示属于凹透镜的是（　　） A． B． C． D． 凸透镜对光的作用知识点2 4．2025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。_______（选填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同。 5．如图所示，甲乙两个凸透镜的焦距分别是10cm和15cm，与主光轴平行的光束分别射向甲、乙两个凸透镜，下列说法中正确的是（　　） A．甲、乙凸透镜对非平行光线也均有会聚作用 B．甲、乙凸透镜各有两个虚焦点 C．甲凸透镜焦点到光心的距离大于乙凸透镜焦点到光心的距离 D．乙凸透镜折光能力比甲凸透镜折光能力强 6．张奶奶家的堆柴屋的屋顶是塑料薄膜，如图所示。一个雨过天晴的正午，张奶奶家柴屋里的柴草突然着火了。小明和村里的人们及时赶到，迅速将火扑灭。小明分析事故现场，发现“纵火犯”是阳光和棚顶积水。小明寻找着火原因时，考虑的主要因素是棚顶积水透光，而且积水的形状具有_______的特点，从而构建了_______模型，对光有_______作用，柴草堆正好位于此模型的_______位置处。 凹透镜对光的作用知识点3 7．如图所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较暗。这是因为空气泡与周围的水组成__________（选填“凸”或“凹”）透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被__________（选填“会聚”或“发散”）。小明的爷爷戴的老花镜对光有__________（选填“会聚”或“发散”）作用。 8．如图所示画出了光线通过甲、乙透镜的示意图（透镜在虚线框内未画出），下列说法正确的是（    ） A．甲、乙都是凸透镜 B．甲是凸透镜，乙是凹透镜 C．甲、乙都是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜 9．截面为正方形、中间为空心椭圆形状的玻璃体，如图所示。则这个玻璃体（　　） A．对图示光束具有发散的作用 B．可以看作一块凸透镜 C．对光束无明显作用，光线沿原方向传播 D．可以看作两块凹面镜 光心、主光轴与焦点 知识点4 10．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_______。 11．关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 C．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行于主光轴 D．经过光心的光传播方向不变 12．让凸透镜正对着太阳光，将纸放在它的另一侧，当纸上呈现一个并非最小的光斑时（如图所示），测得这个光斑到凸透镜的距离为10cm，此时将凸透镜远离纸时，光斑先变小后变大。我们把其中最小最亮的光斑所在位置称作该凸透镜的___________，该点到凸透镜光心的距离称作凸透镜的___________，用f表示，则该凸透镜的___________10cm（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 测定凸透镜焦距知识点5 13．小明将一只透镜正对着太阳，把一张纸放在它下方，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。 （1）根据图像可推断该透镜的种类是________； （2）若透镜焦距小于 L，透镜靠近纸面，会看到圆光斑_______；若透镜焦距大于 L，透镜靠近纸面，会看到圆光斑_______。（填光斑大小变化情况） （3）小明在纸上画了一个小于透镜大小的圆环，当L=12cm时，白纸上的光斑恰好与圆环重合，将该透镜靠近白纸垂直移动4cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，通过计算可以得到该凸透镜的焦距为_______cm。 14．小明为辨别直径相同的两个透镜的类型，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，其操作正确的是___________（选择“A”或“B”）。透镜与光斑的大小如图2所示，，形成甲光斑的是___________（选填“凸”或“凹”）透镜，对光线有___________作用。 15．如图所示，平行光通过图中虚线框（内放一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个直径比透镜大的圆形光斑，小明认为该透镜一定是凹透镜，因为凹透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。小华为了检验小明的推断是否正确，将光屏逐渐靠近透镜，只有出现光斑直径____的现象，才能论证小明的推断是错误的；当光屏到透镜的距离为10cm时，光屏上光斑直径跟透镜等大，则此透镜的焦距f =_______cm。 凹透镜与其虚焦点知识点6 16．下列关于透镜的说法，正确的是（　　） A．焦距越长，透镜对光的偏折作用越弱 B．凹透镜的焦点是实际光线会聚而成的 C．凹透镜两个焦点之间的距离叫作焦距 D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 17．关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（　　） A．凸透镜和凹透镜都有两个实焦点 B．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强 C．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小 D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变 18．关于透镜，下列说法正确的是（    ） A．光线经过透镜的光心，传播方向不会改变 B．光线经过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜有两个焦点，凹透镜有一个焦点 D．一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线 透镜三条特殊光线作图 知识点7 19．如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线；发光点发出两束光，请画出经凸透镜折射后的两束光线。    20．请将所示光路补充完整。 21．根据图所示的光路，在适当的位置画上合适的透镜。 1．如图，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．甲透镜的焦距更短，其会聚能力较乙透镜弱 C．经过凸透镜的光不一定是会聚的 D．用一张不透明厚纸片挡住甲透镜的上半部分，透镜的焦距会变小 2．车载香水的主要成分是易燃酒精，如图的四瓶香水透明玻璃瓶盖形状各异，夏季最不适合放在车内的是（　　） A． B． C． D． 3．小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在背后的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距（　　） A．一定小于 L B．一定大于L C．可能等于 L D．可能小于 L， 也可能大于L 4．教室里的日光灯（LED）的发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示，光通过硅胶透镜后会产生会聚现象。如图的光路显示了一些透镜对光的作用，与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是（　　） A．①④ B．③④ C．①③ D．②① 5．如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a；____ （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F；____ （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则__________（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 6．如图所示，小明在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、_____、紫的色带，小明对产生的原因进行了思考，认识到三棱镜对不同的单色光偏折程度是不同的，______光偏折最大。受此启发，小明想：如果用一束红光和一束紫光分别平行于同一个凸透镜的主光轴射入，应该会看到红光照射时凸透镜的焦距________紫光照射时凸透镜的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 7．如图所示的六块玻璃制成的透镜中，属于凸透镜的是______，凸透镜的焦距越____________，对光的会聚作用越强；属于凹透镜的是______，对光具有______作用。 8．如图所示，某玻璃砖内有一个凸形气泡，该玻璃砖可以看作___________（选填“一块凸透镜”、“两块凹透镜”），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___________（选填“平行”“会聚”或“发散”）。 9．如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同；A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。 （1）在探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时，应选用甲图中的______两个透镜进行实验； （2）探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选取______两个凸透镜； （3）图乙是小明同学使用红色光测量凸透镜时的光路图，若保持透镜不变，改为紫色光重做实验，则测得的焦距应该变______（选填“长”或“短”）一点。 10．小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）： （1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点，如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越___________（选填“大”或“小”），会聚能力越___________（选填“强”或“弱”）； （2）如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用___________（选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大； （3）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 11．如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 12．如图所示，从光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线平行于主光轴入射到凹透镜上，请画出平面镜和作出反射光线经凹透镜折射后的光线。 13．作出甲图中光线通过三棱镜的折射光线。 （1）根据作出的折射光线可以看出：光通过三棱镜，折射光线将向___________（顶角/底面）偏折。 （2）如果把两个三棱镜按图乙、图丙所示两种方式组合在一起，画出它们的折射光线。 （3）由此你能得到透镜对光线作用的奥秘：___________。 14．如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主轴CC′，点光源S位于主轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主轴平行。已知S到透镜和平面镜的距离分别是12cm、4cm，则此透镜的焦距是（　　） A．24cm B．20cm C．16cm D．8cm 15．如图所示，入射光线AO经过一个光学器件后沿OB射出，该光学器件可能是（ ） ①平面镜 ②凸透镜 ③凹透镜 A．只有① B．只有①和② C．只有②和③ D．有①、②、③ 16．已知凸透镜L1的焦距为f1，凹透镜L2的焦距为f2，且f1>f2。若把它们的主轴重合相互平行放置，并适当调节两块透镜中心之间的距离，可使一束平行于主轴的入射光通过这两块透镜后仍为平行光束。这时该两块透镜中心间的距离为______。 17．如图所示，平行光通过图中虚线框（内放一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个直径比透镜大的圆形光斑，小明认为该透镜一定是凹透镜，因为凹透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。小华为了检验小明的推断是否正确，将光屏逐渐靠近透镜，只有出现光斑直径____的现象，才能论证小明的推断是错误的；当光屏到透镜的距离为10cm时，光屏上光斑直径跟透镜等大，则此透镜的焦距f =_______cm。 18．如图所示，一束光平行于主光轴入射到凸透镜，经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射恰好经过点P，最后从水面射出。请按上述描述完成光路。 19．按要求完成下列作图。 （1）根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜； （2）完成光路图，根据图中的入射光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线； （3）如图所示，请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线。 20．阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射时，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分，并将其向左平移到透镜平面处，即图3，这样的透镜叫作菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光会聚于焦点。 与平凸透镜相比，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，因此，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由多个同心圆的玻璃组成，大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光聚焦在电池片上，将会聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。 （1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射时，在___________时才会发生偏折； （2）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理___________（选填“相同”或“不同”）； （3）如图丙所示，F、分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路；___________ （4）下列关于菲涅尔透镜的说法，正确的是___________。 A．因为制作工艺简单，制造成本低，所以手机的闪光灯大多数使用菲涅尔透镜 B．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 C．菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的 D．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $