5.1 透镜（分层练习）-2026-2027学年人教版（2024）物理八年级上册

**基本信息** 分层清晰，从基础概念到创新应用，适配新授课巩固与素养提升，培养物理观念、科学思维与探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A卷|透镜基本概念（类型、作用、焦点等）|基础选择填空，如透镜类型判断、特殊光线辨识| |B卷|实验与综合应用（测焦距、光路作图）|实验探究与光路作图，如测量焦距实验、凸透镜特殊光路绘制| |C卷|跨情境创新应用（透镜组合、野外取火）|开放创新题，如水透镜替代凸透镜及应用|

人教版（2024）物理·八年级上册 同步分层练习 5.1 透镜（分层练习） 2026-2027学年人教版（2024）物理八年级上册·第五章 透镜及其应用 满分：100分（C卷14分为选做）　建议用时：60分钟 注意事项： 1．答题前，请将班级、姓名写在指定位置；选择题答案填入题后括号内，填空题答案写在横线上。 2．本练习分A、B、C三层：A卷面向全体同学，B卷面向大部分同学，C卷为素养挑战选做题。 3．计算题应写出必要的公式与单位，只有结果没有过程不能得分。 考点导航 1．凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，对光线有会聚作用；凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，对光线有发散作用。 2．主光轴：通过两个球面球心的直线；光心：主光轴上通过它的光传播方向不变的点（薄透镜的中心）。 3．凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点叫焦点（F），焦点到光心的距离叫焦距（f）。 4．三条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后过焦点；过焦点的光经凸透镜折射后平行于主光轴射出。 5．焦距越短的凸透镜，对光的会聚本领越强（表面越凸，会聚越明显）。 A卷·基础过关（共52分） 一、选择题（共31分，13题） 1．（7分）小明在实验室里拿到两个透镜：甲中间厚边缘薄，乙中间薄边缘厚。关于这两个透镜对光的作用，下列说法正确的是（　　） A．甲对光有会聚作用，乙对光有发散作用 B．甲对光有发散作用，乙对光有会聚作用 C．甲和乙都对光有会聚作用 D．甲和乙都对光有发散作用 2．（2分）王老师用激光笔射出一束平行光，先后经过一个密闭盒子里的透镜后，发现光束明显变宽了（如图）。盒子里装的透镜是（　　） A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜 C．可能是平面镜 D．无法确定是什么光学元件 3．（2分）关于凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（　　） A．只有平行于主光轴的光才会被会聚 B．任何光线经过凸透镜后都会被会聚一点（相对入射方向而言） C．凸透镜对光的作用与入射光的强弱有关 D．凸透镜只能让光偏折，不会改变光束的粗细 4．（2分）奶奶的老花镜掉在地上，小刚捡起来对着太阳看，发现远处的景物都“变小”了。这说明老花镜的镜片（　　） A．是凹透镜，对光有发散作用 B．是凸透镜，远处物体成缩小的像 C．是凹透镜，远处物体成放大的像 D．是凸透镜，但焦距特别长 5．（2分）如图所示是凸透镜的三条特殊光路。下列说法中不正确的是（　　） A．过光心的那条光线方向没变 B．水平入射的那条折射后过了右侧焦点 F C．从左侧焦点 F 发出的那条，折射后走水平了 D．三条光线折射后都会聚到右侧同一点 6．（2分）暑假里，小华拿着爷爷的放大镜（凸透镜）正对太阳，在地面上找到一个最小最亮的光斑，用尺量得光斑离透镜中心约 15 cm。这个放大镜的焦距大约是（　　）（中考真题改编） A．7.5 cm B．15 cm C．30 cm D．条件不足，无法确定 7．（2分）关于凹透镜的特殊光线，下列说法正确的是（　　） A．平行光经凹透镜后仍平行，只是位置平移了 B．过凹透镜光心的光线会向主光轴偏折 C．平行于主光轴的光经凹透镜后发散，其反向延长线过入射侧的虚焦点 D．凹透镜没有焦点，因为它的光不会聚 8．（2分）李老师在课堂上用激光笔从凸透镜的焦点处射出一束光，同学们观察到折射光（　　） A．会聚到另一侧的焦点 B．沿原路返回 C．平行于主光轴射出 D．向上偏折 9．（2分）物理兴趣小组有两个凸透镜 A 和 B，口径相同。正对太阳光时，A 的光斑离透镜 8 cm，B 的光斑离透镜 20 cm。下列判断正确的是（　　） A．A 的会聚本领更强，适合做放大镜 B．B 的会聚本领更强，适合做照相机的镜头 C．两者会聚本领一样强，只是焦距不同 D．仅凭光斑位置无法判断会聚能力 10．（2分）下列关于透镜的说法中，错误的是（　　） A．凸透镜能把平行光会聚成一点，这一点叫焦点 B．无论入射光从哪个方向来，只要过光心，方向就不变 C．凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点 D．凸透镜只能会聚平行光，对斜射来的光不起作用 11．（2分）下列光路图中，关于凸透镜和凹透镜对光线的作用，画得正确的是（　　）（中考真题改编） A．平行光经凸透镜后变得更发散 B．平行光经凹透镜后发散 C．平行光经凸透镜后仍保持平行 D．过凹透镜光心的光向主光轴偏折 12．（2分）爷爷的近视眼镜掉在地上，小华捡起来透过镜片看报纸，发现字变小了。这说明近视眼镜的镜片（　　）（中考真题改编） A．是凸透镜，对光有会聚作用 B．是凹透镜，对光有发散作用 C．是平面镜，不改变光的传播 D．是凸透镜，能当放大镜用 13．（2分）下列光学元件中，对光起发散作用的是（　　）（中考真题改编） A．凸透镜 B．平面镜 C．放大镜 D．凹透镜 二、填空题（每题3分，共21分，7题） 14．（3分）拿一个凸透镜摸一摸：中间______、边缘______，它对光线有______作用；再摸摸另一个，中间薄边缘厚，那是______透镜，对光有______作用。 15．（3分）凸透镜能使平行于______的光会聚于一点，这个特殊点叫______，它到光心的距离叫______，用字母______表示。 16．（3分）画凸透镜光路图时有三条“法宝”光线：过光心的光，传播方向______；平行主光轴的光，折射后过______；过焦点的光，折射后______主光轴。 17．（3分）张大爷用放大镜在阳光下点燃了一张纸片，测得纸片到放大镜的距离约为 12 cm。这个放大镜的焦距约______cm；如果换一个表面更“鼓”的放大镜做同样实验，光斑会离透镜更______（选填“近”或“远”）。 18．（3分）妈妈的眼镜镜片中间较厚，戴上看近处的东西很清楚；爸爸的眼镜镜片中间较薄，戴上看远处的东西才清楚。妈妈的镜片是______透镜，对光有______作用；爸爸的镜片是______透镜。 19．（3分）透镜是利用光的______现象制成的光学元件；凸透镜对光有______作用，凹透镜对光线有______作用。（中考真题改编） 20．（3分）要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成一束平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的______上；若要把一束平行光变成会聚光，应让平行光对准凸透镜的______入射。（中考真题改编） B卷·能力提升（共34分） 三、选择题（每题3分，共6分，2题） 21．（3分）某同学将一束光射向凸透镜，发现折射后光束竟然平行于主光轴了！由此可以推断，这束入射光（　　）（中考真题改编） A．原本就是平行于主光轴的 B．是从凸透镜的焦点发出的（或其延长线过焦点） C．是通过光心的那一条 D．是从二倍焦距外来的 22．（3分）一束光穿过某个透镜后，看起来比之前更“集中”了一些。关于这个透镜，下列说法正确的是（　　） A．它一定是凸透镜，因为凸透镜只会聚光 B．它一定是凹透镜 C．它很可能是凸透镜，但也存在特殊情况 D．透镜不会改变光束的粗细 四、实验探究题（每题6分，共12分，2题） 23．（6分）在“测量凸透镜焦距”的实验中，小红将凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧放一张白纸，来回移动白纸直到纸上出现一个最小最亮的光斑。（中考真题改编） （1）在这个实验中，太阳光被近似看作______光； （2）纸上的光斑位置叫做凸透镜的______，测得光斑到透镜中心的距离为 10 cm，则该透镜的焦距为______cm； （3）这个实验利用了哪条特殊光路的规律？答：______； （4）若换用一个表面弯曲程度更大的凸透镜重做实验，光斑将出现在离透镜更______的位置。 24．（6分）凸透镜的三条特殊光路是光学作图的基础。请根据所学完成下列描述（每空只需填写关键短语）： （1）入射光线平行于主光轴时，折射后______； （2）入射光线穿过光心时，折射后______； （3）入射光线从焦点发出时，折射后______； （4）以上三条合在一起说明了凸透镜对光有______作用。 五、光路作图题（每题5分，共10分，2题） 25．（5分）（1）如图，一束平行于主光轴的光射向凸透镜，请画出折射后的光线（要求折射光线过另一侧焦点）；（中考真题改编） （2）如图，一束光从凸透镜的焦点发出射向透镜，请画出折射后的光线（要求折射光线平行于主光轴）； （3）如图，一条光线穿过凸透镜的光心，请画出折射后的光线。 26．（5分）（1）如图，一束平行光射向凹透镜，请画出折射后的光线，并画出其反向延长线（要求反向延长线过入射侧的虚焦点）；（中考真题改编） （2）如图，一束光射向凹透镜另一侧的虚焦点方向，请画出折射后的光线； （3）如图，一条光线穿过凹透镜的光心，请画出折射后的光线。 六、综合应用题（共6分） 27．（6分）家里有两副眼镜：一副是爷爷的老花镜，一副是小明的近视眼镜。（中考真题改编） （1）不借助其他工具，你有什么简单的方法分辨哪副是凸透镜、哪副是凹透镜？请写出一种方法。 （2）你所用方法的物理依据是什么？ （3）如果把两副眼镜分别正对太阳光，在下方用一张白纸承接，纸上的光斑各有什么特点？ C卷·素养挑战（选做）（共14分） 七、综合应用题（共8分） 28．（8分）物理社团有两个凸透镜 A 和 B，口径相同。小明测得 A 的焦距为 10 cm，B 的焦距为 20 cm。（中考真题改编） （1）哪个透镜的会聚能力更强？你是根据什么判断的？ （2）把它们分别正对太阳光，哪个透镜在纸上形成的光斑更小、更亮？ （3）小明想制作一个简易的“平行光发生器”：让一束任意方向的光先经过一个透镜，再经过另一个透镜后变成平行光。他应该怎样摆放这两个透镜？两透镜之间的距离大约是多少？ 八、开放创新题（共6分） 29．（6分）（1）野外生存时，如果没有打火机，可以用凸透镜取火。请解释其中的道理，并说明操作要点。 （2）如果身边没有玻璃透镜，找一个透明塑料瓶装满水，它能代替凸透镜吗？为什么？ （3）这个“水透镜”除了取火，还有什么有趣的玩法？请举出一个例子并说明原理。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $人教版（2024）物理·八年级上册 同步分层练习 5.1 透镜（分层练习·解析版） 2026-2027学年人教版（2024）物理八年级上册·第五章 透镜及其应用 满分：100分（C卷14分为选做）　建议用时：60分钟 考点导览 1．凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，对光线有会聚作用；凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，对光线有发散作用。 2．主光轴：通过两个球面球心的直线；光心：主光轴上通过它的光传播方向不变的点（薄透镜的中心）。 3．凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点叫焦点（F），焦点到光心的距离叫焦距（f）。 4．三条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后过焦点；过焦点的光经凸透镜折射后平行于主光轴射出。 5．焦距越短的凸透镜，对光的会聚本领越强（表面越凸，会聚越明显）。 A卷·基础过关（共52分） 一、选择题（共31分，13题） 1．（7分）小明在实验室里拿到两个透镜：甲中间厚边缘薄，乙中间薄边缘厚。关于这两个透镜对光的作用，下列说法正确的是（　　） A．甲对光有会聚作用，乙对光有发散作用 B．甲对光有发散作用，乙对光有会聚作用 C．甲和乙都对光有会聚作用 D．甲和乙都对光有发散作用 【答案】A 【解析】中间厚边缘薄的是凸透镜（甲），对光有会聚作用；中间薄边缘厚的是凹透镜（乙），对光有发散作用。判断透镜类型，摸一摸厚薄分布就知道了。选 A。 2．（2分）王老师用激光笔射出一束平行光，先后经过一个密闭盒子里的透镜后，发现光束明显变宽了（如图）。盒子里装的透镜是（　　） A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜 C．可能是平面镜 D．无法确定是什么光学元件 【答案】B 【解析】平行光经过后变宽（更分散），说明这个透镜对光起了发散作用，这正是凹透镜的典型特征。凸透镜会让平行光“收拢”而不是散开。选 B。做这类题的关键是看光的“收”还是“散”。 3．（2分）关于凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（　　） A．只有平行于主光轴的光才会被会聚 B．任何光线经过凸透镜后都会被会聚一点（相对入射方向而言） C．凸透镜对光的作用与入射光的强弱有关 D．凸透镜只能让光偏折，不会改变光束的粗细 【答案】B 【解析】凸透镜对“任何”入射光都有会聚作用，意思是出射光总比入射光更“收拢”一些，不只是平行光才这样。A 错在“只有”二字太绝对；C 没这回事；D 明显不对，光束粗细当然会变。选 B。 4．（2分）奶奶的老花镜掉在地上，小刚捡起来对着太阳看，发现远处的景物都“变小”了。这说明老花镜的镜片（　　） A．是凹透镜，对光有发散作用 B．是凸透镜，远处物体成缩小的像 C．是凹透镜，远处物体成放大的像 D．是凸透镜，但焦距特别长 【答案】B 【解析】老花镜（远视矫正镜）的镜片是凸透镜。透过凸透镜看远处物体（物距大于二倍焦距），看到的是倒立、缩小的实像，所以觉得景物“变小了”。A 和 C 说老花镜是凹透镜，这就搞反了。选 B。 5．（2分）如图所示是凸透镜的三条特殊光路。下列说法中不正确的是（　　） A．过光心的那条光线方向没变 B．水平入射的那条折射后过了右侧焦点 F C．从左侧焦点 F 发出的那条，折射后走水平了 D．三条光线折射后都会聚到右侧同一点 【答案】D 【解析】三条特殊光线的规律：过光心的光线方向不变（A 对）；平行于主光轴的光折射后过焦点（B 对）；过焦点的光折射后平行于主光轴射出（C 对）。但 D 说“三条都聚到同一点”，这三条光的终点完全不同！D 是错的，选 D。易错点：不要把“三条特殊光线”和“所有光线都到焦点”混为一谈。 6．（2分）暑假里，小华拿着爷爷的放大镜（凸透镜）正对太阳，在地面上找到一个最小最亮的光斑，用尺量得光斑离透镜中心约 15 cm。这个放大镜的焦距大约是（　　）（中考真题改编） A．7.5 cm B．15 cm C．30 cm D．条件不足，无法确定 【答案】B 【解析】太阳光从那么远过来，照到地球上基本就是平行光了。平行光经凸透镜后会聚到焦点，那个最小最亮的光斑就是焦点位置。光斑到透镜中心的距离就是焦距 f，约 15 cm。选 B。注意：必须是“最小且最亮”的那个点才算焦点，周围模模糊糊的光斑不算。 7．（2分）关于凹透镜的特殊光线，下列说法正确的是（　　） A．平行光经凹透镜后仍平行，只是位置平移了 B．过凹透镜光心的光线会向主光轴偏折 C．平行于主光轴的光经凹透镜后发散，其反向延长线过入射侧的虚焦点 D．凹透镜没有焦点，因为它的光不会聚 【答案】C 【解析】凹透镜对光起发散作用：平行光进来后散开，但把这些发散的光线反向延长回去，它们恰好交于入射侧的一个“虚焦点”（不是实际光线会聚的点）。A 错（不会保持平行）；B 错（过光心方向不变）；D 错（凹透镜有两个虚焦点）。选 C。 8．（2分）李老师在课堂上用激光笔从凸透镜的焦点处射出一束光，同学们观察到折射光（　　） A．会聚到另一侧的焦点 B．沿原路返回 C．平行于主光轴射出 D．向上偏折 【答案】C 【解析】这是光路可逆的直接应用：既然“平行入射到焦点”，那么反过来“从焦点出发就平行射出”。课堂演示时这个现象很明显，激光从焦点发出，出来就是一道笔直的水平光。选 C。 9．（2分）物理兴趣小组有两个凸透镜 A 和 B，口径相同。正对太阳光时，A 的光斑离透镜 8 cm，B 的光斑离透镜 20 cm。下列判断正确的是（　　） A．A 的会聚本领更强，适合做放大镜 B．B 的会聚本领更强，适合做照相机的镜头 C．两者会聚本领一样强，只是焦距不同 D．仅凭光斑位置无法判断会聚能力 【答案】A 【解析】光斑近说明焦距短（A 的 f 约为 8 cm，B 的 f 约为 20 cm）。焦距越短，透镜把光“掰”得越厉害，会聚本领越强。所以 A 的会聚能力更强。选 A。顺便说一句：焦距短的透镜适合做放大镜（放大倍数更大），焦距长的更适合做相机镜头（取景范围广）。 10．（2分）下列关于透镜的说法中，错误的是（　　） A．凸透镜能把平行光会聚成一点，这一点叫焦点 B．无论入射光从哪个方向来，只要过光心，方向就不变 C．凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点 D．凸透镜只能会聚平行光，对斜射来的光不起作用 【答案】D 【解析】D 错得太明显了，凸透镜对“任何”方向来的光都有会聚作用，不只是平行光。A、B、C 都是课本上的原话，没问题。选 D。这种“绝对化”表述（只能、只有、所有…都）往往是命题人埋坑的地方，看到要格外警惕。 11．（2分）下列光路图中，关于凸透镜和凹透镜对光线的作用，画得正确的是（　　）（中考真题改编） A．平行光经凸透镜后变得更发散 B．平行光经凹透镜后发散 C．平行光经凸透镜后仍保持平行 D．过凹透镜光心的光向主光轴偏折 【答案】B 【解析】平行光经凸透镜会聚（A 错）；平行光经凹透镜发散（B 对，这是凹透镜的基本作用）；平行光经凸透镜后会聚到焦点而非仍平行（C 错）；过光心的光传播方向不变（D 错）。选 B。判断光路图对错：先看入射光是否平行主光轴，再看经透镜后是会聚还是发散，最后看是否过焦点（凸透镜）或其反向延长线是否过虚焦点（凹透镜）。 12．（2分）爷爷的近视眼镜掉在地上，小华捡起来透过镜片看报纸，发现字变小了。这说明近视眼镜的镜片（　　）（中考真题改编） A．是凸透镜，对光有会聚作用 B．是凹透镜，对光有发散作用 C．是平面镜，不改变光的传播 D．是凸透镜，能当放大镜用 【答案】B 【解析】近视眼镜的镜片是凹透镜，透过它看近处物体（字）成的是正立、缩小的虚像，所以字变小了；凹透镜对光有发散作用。A、D 把近视镜说成凸透镜，搞反了；C 明显不对。选 B。 13．（2分）下列光学元件中，对光起发散作用的是（　　）（中考真题改编） A．凸透镜 B．平面镜 C．放大镜 D．凹透镜 【答案】D 【解析】凹透镜对光有发散作用；凸透镜、放大镜（本质就是凸透镜）对光有会聚作用；平面镜对光起反射作用，并不“发散”光线。选 D。 二、填空题（每题3分，共21分，7题） 14．（3分）拿一个凸透镜摸一摸：中间______、边缘______，它对光线有______作用；再摸摸另一个，中间薄边缘厚，那是______透镜，对光有______作用。 【答案】厚；薄；会聚；凹；发散 【解析】区分凸透镜和凹透镜最直接的方法就是用手摸厚薄分布，中间厚的是凸（会聚），中间薄的是凹（发散）。这个方法在黑暗中也能用！ 15．（3分）凸透镜能使平行于______的光会聚于一点，这个特殊点叫______，它到光心的距离叫______，用字母______表示。 【答案】主光轴；焦点；焦距；f 【解析】这三个概念是一串的：主光轴上的平行光到焦点，焦点到光心的距离就是焦距 f。记的时候当做一个链条来记，别拆散了。 16．（3分）画凸透镜光路图时有三条“法宝”光线：过光心的光，传播方向______；平行主光轴的光，折射后过______；过焦点的光，折射后______主光轴。 【答案】不变；另一侧焦点；平行于 【解析】这三条是作图的根基，必须背熟。考试时遇到光路题，先想这三条哪一条能用上。 17．（3分）张大爷用放大镜在阳光下点燃了一张纸片，测得纸片到放大镜的距离约为 12 cm。这个放大镜的焦距约______cm；如果换一个表面更“鼓”的放大镜做同样实验，光斑会离透镜更______（选填“近”或“远”）。 【答案】12；近 【解析】太阳光近似平行光，会聚点到透镜的距离就是焦距。“更鼓”意味着表面弯曲得更厉害，焦距更短，所以光斑会更靠近透镜。 18．（3分）妈妈的眼镜镜片中间较厚，戴上看近处的东西很清楚；爸爸的眼镜镜片中间较薄，戴上看远处的东西才清楚。妈妈的镜片是______透镜，对光有______作用；爸爸的镜片是______透镜。 【答案】凸；会聚；凹 【解析】中间厚的是凸透镜（老花镜/远视镜），中间薄的是凹透镜（近视镜）。生活里区分这两种眼镜，看字放大的是凸（还能当放大镜用），看字缩小的是凹。 19．（3分）透镜是利用光的______现象制成的光学元件；凸透镜对光有______作用，凹透镜对光线有______作用。（中考真题改编） 【答案】折射；会聚；发散 【解析】透镜的工作原理是光的折射：光从空气进入玻璃（透镜）再回到空气，传播方向发生改变。凸透镜使光向主光轴偏折（会聚），凹透镜使光背离主光轴偏折（发散）。记牢：会聚≠相交，发散≠乱散。 20．（3分）要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成一束平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的______上；若要把一束平行光变成会聚光，应让平行光对准凸透镜的______入射。（中考真题改编） 【答案】焦点；焦点 【解析】这是光路可逆的两面：从焦点发出的光经凸透镜后平行射出；平行主光轴的光经凸透镜后会聚于焦点。所以反过来用，把光源放在焦点处，出来的就是平行光（手电筒、汽车大灯的远光原理）。 B卷·能力提升（共34分） 三、选择题（每题3分，共6分，2题） 21．（3分）某同学将一束光射向凸透镜，发现折射后光束竟然平行于主光轴了！由此可以推断，这束入射光（　　）（中考真题改编） A．原本就是平行于主光轴的 B．是从凸透镜的焦点发出的（或其延长线过焦点） C．是通过光心的那一条 D．是从二倍焦距外来的 【答案】B 【解析】光路可逆是关键：平行进来的会到焦点，那么从焦点出发的自然就平行出去。选 B。这个规律在望远镜原理中要用到，目镜把物镜成的像（位于焦点附近）变成平行光进入眼睛。 22．（3分）一束光穿过某个透镜后，看起来比之前更“集中”了一些。关于这个透镜，下列说法正确的是（　　） A．它一定是凸透镜，因为凸透镜只会聚光 B．它一定是凹透镜 C．它很可能是凸透镜，但也存在特殊情况 D．透镜不会改变光束的粗细 【答案】C 【解析】大多数情况下，使光变“集中”的是凸透镜的会聚作用。但要小心：如果入射光本来就已经非常发散，即使经过凹透镜（发散作用），出射光也可能比原来稍微“收敛”一点，只是仍然发散而已。所以 C 用“很可能”留了余地，比 A 的“一定”更严谨。选 C。 四、实验探究题（每题6分，共12分，2题） 23．（6分）在“测量凸透镜焦距”的实验中，小红将凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧放一张白纸，来回移动白纸直到纸上出现一个最小最亮的光斑。（中考真题改编） （1）在这个实验中，太阳光被近似看作______光； （2）纸上的光斑位置叫做凸透镜的______，测得光斑到透镜中心的距离为 10 cm，则该透镜的焦距为______cm； （3）这个实验利用了哪条特殊光路的规律？答：______； （4）若换用一个表面弯曲程度更大的凸透镜重做实验，光斑将出现在离透镜更______的位置。 【答案】（1）平行　（2）焦点；10　（3）平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于焦点　（4）近 【解析】（1）太阳离地球约 1.5 亿公里，到达地面的光几乎完全平行。 （2）平行光经凸透镜会聚的点就是焦点，光斑到光心（透镜中心）的距离即焦距 f＝10 cm。 （3）用的正是第一条特殊光线：平行主光轴到焦点。 （4）“更弯曲”等于焦距更短，会聚点就更靠近透镜。实验操作提示：一定要找到“最小且最亮”的点，周围那些模模糊糊的亮区都不算数。 24．（6分）凸透镜的三条特殊光路是光学作图的基础。请根据所学完成下列描述（每空只需填写关键短语）： （1）入射光线平行于主光轴时，折射后______； （2）入射光线穿过光心时，折射后______； （3）入射光线从焦点发出时，折射后______； （4）以上三条合在一起说明了凸透镜对光有______作用。 【答案】（1）过（另一侧）焦点　（2）方向不变　（3）平行于主光轴　（4）会聚 【解析】三条特殊光线分别对应三个“法宝”：第一条（平行到焦点）、第二条（过光心不变）、第三条（焦点发出到平行）。三条规律记牢，做光路题就不慌。注意：第三条也可以反过来说，平行于主光轴的光“逆向”走过焦点，效果一样（光路可逆）。 五、光路作图题（每题5分，共10分，2题） 25．（5分）（1）如图，一束平行于主光轴的光射向凸透镜，请画出折射后的光线（要求折射光线过另一侧焦点）；（中考真题改编） （2）如图，一束光从凸透镜的焦点发出射向透镜，请画出折射后的光线（要求折射光线平行于主光轴）； （3）如图，一条光线穿过凸透镜的光心，请画出折射后的光线。 【答案】（1）见解析图　（2）见解析图　（3）见解析图 【解析】（1）平行于主光轴入射的光，经凸透镜折射后过另一侧焦点。 （2）从焦点发出的光，经凸透镜折射后平行于主光轴射出（光路可逆）。 （3）过光心的光线传播方向不变。这三条就是凸透镜光路作图的基本功，任何复杂的光路题都从它们出发。 26．（5分）（1）如图，一束平行光射向凹透镜，请画出折射后的光线，并画出其反向延长线（要求反向延长线过入射侧的虚焦点）；（中考真题改编） （2）如图，一束光射向凹透镜另一侧的虚焦点方向，请画出折射后的光线； （3）如图，一条光线穿过凹透镜的光心，请画出折射后的光线。 【答案】见解析（作图略） 【解析】（1）平行光经凹透镜后发散，把这些发散光线反向延长回去，它们交于入射侧的虚焦点（要用虚线标出）。 （2）射向另一侧虚焦点方向的光，经凹透镜折射后平行于主光轴射出（与（1）互为光路可逆）。 （3）过光心的光线传播方向不变。 补充结论：凹透镜不能把平行光会聚到一点。它对光只有发散作用，光线只会更散，永远不会实际会聚到一点；虚焦点不是真实光线的交点，而是反向延长线的交点。作图时凹透镜两侧各有一个虚焦点。 六、综合应用题（共6分） 27．（6分）家里有两副眼镜：一副是爷爷的老花镜，一副是小明的近视眼镜。（中考真题改编） （1）不借助其他工具，你有什么简单的方法分辨哪副是凸透镜、哪副是凹透镜？请写出一种方法。 （2）你所用方法的物理依据是什么？ （3）如果把两副眼镜分别正对太阳光，在下方用一张白纸承接，纸上的光斑各有什么特点？ 【答案】（1）见解析（合理即可）　（2）见解析　（3）见解析 【解析】（1）方法举例：①透过镜片看书上的字，字被放大的是老花镜（凸透镜），字被缩小的是近视镜（凹透镜）；②分别正对太阳光找光斑，能找到最小最亮光斑的是凸透镜，找不到（只有暗淡光圈）的是凹透镜；③用手摸，中间厚的是凸透镜，中间薄的是凹透镜。 （2）依据：凸透镜对光有会聚作用且能成正立放大虚像（放大镜原理）；凹透镜对光有发散作用且成正立缩小虚像。 （3）凸透镜：纸上会出现一个很小很亮的光斑（焦点处，温度高，甚至能点燃火柴）；凹透镜：纸上只有比镜片本身稍大的暗淡光圈，永远找不到最亮的焦点，因为凹透镜把光发散了，不会聚到一点。 C卷·素养挑战（选做）（共14分） 七、综合应用题（共8分） 28．（8分）物理社团有两个凸透镜 A 和 B，口径相同。小明测得 A 的焦距为 10 cm，B 的焦距为 20 cm。（中考真题改编） （1）哪个透镜的会聚能力更强？你是根据什么判断的？ （2）把它们分别正对太阳光，哪个透镜在纸上形成的光斑更小、更亮？ （3）小明想制作一个简易的“平行光发生器”：让一束任意方向的光先经过一个透镜，再经过另一个透镜后变成平行光。他应该怎样摆放这两个透镜？两透镜之间的距离大约是多少？ 【答案】（1）A 更强；依据是焦距越短会聚本领越强　（2）A 的光斑更小更亮　（3）见解析 【解析】（1）A 的焦距（10 cm）比 B（20 cm）短一半。焦距短意味着透镜表面更凸，对光的偏折能力更强，所以 A 的会聚能力更强。 （2）正因为 A 会聚能力强，平行光经 A 后更快地“收拢”到一点，光斑自然更小、能量更集中（更亮）。 （3）摆放方法：两透镜共轴，焦距短的 A 放在前面，焦距长的 B 放在后面；A 的右焦点与 B 的左焦点重合（两透镜距离约 f_A＋f_B＝30 cm）。原理：光经 A 会聚到公共焦点后，对 B 来说相当于从焦点发出的光，经 B 折射后就平行射出了。这就是开普勒望远镜的光学核心，只不过望远镜中 A 是物镜（焦距长）、B 是目镜（焦距短），顺序相反。 八、开放创新题（共6分） 29．（6分）（1）野外生存时，如果没有打火机，可以用凸透镜取火。请解释其中的道理，并说明操作要点。 （2）如果身边没有玻璃透镜，找一个透明塑料瓶装满水，它能代替凸透镜吗？为什么？ （3）这个“水透镜”除了取火，还有什么有趣的玩法？请举出一个例子并说明原理。 【答案】开放性试题，合理即可（参考答案见解析） 【解析】（1）原理：凸透镜对光有会聚作用，将太阳光（平行光）会聚于焦点，焦点处能量密度极大、温度很高，足以引燃干燥的易燃物（如枯草、纸屑）。操作要点：透镜必须正对太阳（使阳光平行于主光轴入射）；移动透镜或承接物，找到最小最亮的光斑（焦点）；将易燃物放在该处保持几秒即可引燃。安全提醒：不要用眼睛凑近看焦点，可能灼伤视网膜！ （2）可以。装满水的透明瓶（球形或圆柱形）中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，对光有会聚作用。这就是“水透镜”。实际效果取决于瓶子的形状，越接近中间厚边缘薄，会聚效果越好。 （3）玩法示例：当作放大镜使用，把水透镜贴近书本上的字，能看到放大的正立虚像（此时物距小于焦距）；慢慢移开，观察字从放大到倒立缩小（实像）的变化过程。或者用它来投影：把水透镜对准窗外的景物，在另一侧用白纸承接，调整距离可以看到倒立的实像（类似照相机成像）。 易错点拨 1．凹透镜对光有发散作用，但折射后的光线仍然是“会聚程度降低了”，不是随便乱发散；它的反向延长线过虚焦点。 2．测焦距时，凸透镜必须正对太阳光，纸上最小最亮的光斑才是焦点位置。 3．过光心的光传播方向不变，是因为薄透镜光心处两面近似平行，通过时不改变方向。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $