3.2 透镜（高效培优·讲义）物理新教材苏科版八年级上册

本初中物理讲义聚焦透镜核心知识点，系统梳理凸透镜与凹透镜的种类及主光轴、光心、焦点、焦距等基本概念，深入解析透镜对光线的会聚与发散作用及特殊光线作图规律，构建从概念辨析到实验操作（如平行光法测焦距）的完整学习支架。 资料以“避坑指南”多角度解析解题通法，通过对比实验与特殊光线作图模型培养科学思维，结合平行光测焦距实验提升科学探究能力。课中辅助教师高效授课，课后分层练习帮助学生巩固知识，查漏补缺，强化物理观念与应用能力。

3.2 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 透镜的种类与基本概念 考点02 透镜对光线的作用与特殊光线 03 避坑指南·解题通法 角度01 根据外形特征判断透镜类型 角度02 根据光路判断透镜类型 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 角度04 凸透镜的特殊光线作图 角度05 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. 能区分凸透镜和凹透镜，掌握主光轴、光心、焦点、焦距等核心概念。 2. 理解透镜对光线的作用，知道会聚与发散的本质。 3. 掌握两类透镜的三条特殊光线，能规范完成光路作图。 4. 能用平行光法测量凸透镜的焦距。 1. 通过实物观察与对比，区分两类透镜，建构基本概念。 2. 通过分组实验，观察透镜对光线的作用，总结光学规律。 3. 通过对比记忆，掌握两类透镜的特殊光线作图方法。 知识导图 考点01 透镜的种类与基本概念 1、透镜的分类 透镜类型 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、边缘薄的透镜 中间薄、边缘厚的透镜 外形特征 中间向外凸起 中间向内凹陷 2、透镜的基本概念 概念 定义 说明 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线，叫做主光轴（简称主轴） 每个透镜都有一条主光轴，通常用点划线表示 光心 主光轴上的特殊点，通过该点的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心 光心位于透镜的几何中心，用字母 O 表示；薄透镜的光心就在透镜中心 焦点 平行于主光轴的光线经透镜折射后（或反向延长线）会聚的点，叫做焦点 凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点；透镜两侧各有一个焦点 焦距 焦点到光心的距离叫做焦距 用字母 f 表示；透镜两侧的焦距相等 【深化点拨】 1．三种常用透镜辨别方法 （1）摸辨法：对比透镜中间与边缘的厚度，中间厚边缘薄为凸透镜，中间薄边缘厚为凹透镜。注意：精密光学镜片的镀膜面不能用手直接触摸，实验中优先采用非接触方法辨别。 （2）聚焦法：将透镜正对平行光（如太阳光），下方放置白纸，调整距离后能出现最小最亮光斑的是凸透镜，无法会聚成亮斑的是凹透镜。 （3）厚薄判断法：无论透镜单面凸起还是凹陷，只需对比整体中间与边缘的厚度关系，即可判断透镜类型。 2．光心的特点 过光心的光线传播方向不变，本质是光线经过光心时，相当于垂直射入平行玻璃砖，两次折射后传播方向不变，仅发生微小侧移，薄透镜可忽略侧移，直接认为方向不变。这是透镜作图的核心规律之一。 3．实焦点与虚焦点的区别 （1）凸透镜的焦点：平行光经凸透镜折射后，实际光线真实会聚在主光轴上的点，是实焦点，可以用光屏承接。 （2）凹透镜的焦点：平行光经凹透镜折射后光线发散，折射光线的反向延长线会聚在主光轴上的点，是虚焦点，不能用光屏承接。 （3）两类透镜都有两个焦点，分别位于透镜两侧，且到光心的距离相等。 4．焦距与折光能力的关系 焦距越短，说明透镜对光线的偏折能力越强。凸透镜凸度越大、中间越厚，焦距越短，会聚能力越强；凹透镜凹陷程度越大，焦距越短，发散能力越强。 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） 考点02 透镜对光线的作用与特殊光线 1、透镜对光线的核心作用 透镜类型 光学作用 本质理解 凸透镜 对光线有会聚作用 折射光线相对于入射光线，向主光轴方向偏折，比原来更 “收拢” 凹透镜 对光线有发散作用 折射光线相对于入射光线，远离主光轴方向偏折，比原来更 “散开” 2、三条特殊光线 序号 凸透镜 凹透镜 1 平行于主光轴的光线，折射后过另一侧的焦点 平行于主光轴的光线，折射后反向延长线过同侧的虚焦点 2 从焦点发出的光线（或入射光线延长线过焦点），折射后平行于主光轴射出 入射光线的延长线过另一侧虚焦点，折射后平行于主光轴射出 3 经过光心的光线，传播方向不变 经过光心的光线，传播方向不变 【深化点拨】 1．会聚与发散的本质 会聚和发散都是相对于入射光线的传播方向而言的，不是看最终有没有相交成一点。 （1）凸透镜的会聚作用：只要折射光线比入射光线更靠近主光轴，就是会聚作用，不一定非要会聚到一点。比如从焦点发出的光线经凸透镜后变成平行光，依然体现了会聚作用（原来发散的光线被拉平了）。 （2）凹透镜的发散作用：只要折射光线比入射光线更远离主光轴，就是发散作用，不是说光线永远不会相交。 2．平行光法测量凸透镜焦距 （1）实验方法：让凸透镜正对太阳光（平行光），在另一侧放一张白纸，前后移动白纸，直到白纸上出现最小、最亮的光斑，这个光斑就是焦点。用刻度尺测量光斑到透镜光心的距离，就是该凸透镜的焦距。 （2）注意事项：透镜必须正对平行光，不能歪斜；光斑要调到最小最亮时再测量，否则误差较大。 3．光路可逆性 透镜的光路同样具有可逆性。比如平行光经凸透镜会聚到焦点，反过来从焦点发出的光线经凸透镜后会变成平行光，这就是光路可逆的体现，也是第二条特殊光线的原理依据。 1．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 2．虚线框内各放置一个透镜，两束光通过透镜前后的情况如图所示，则甲为________透镜，乙为________透镜，其中甲对光有________作用。 3．如图所示，F1、F2分别是凸透镜、凹透镜的焦点，请画出光线分别经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。 4．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，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”），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，它们的焦距分别为和，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。 【会聚与发散比较】 比较维度 会聚作用 发散作用 核心定义 光线经过光学元件后，出射光线相对于入射光线向主光轴方向偏折，整体呈现收拢的趋势 光线经过光学元件后，出射光线相对于入射光线远离主光轴方向偏折，整体呈现散开的趋势 本质判断标准 出射光线比入射光线的传播更聚拢；即使最终没有相交，只要发散程度减小，就属于会聚作用 出射光线比入射光线的传播更散开；即使最终仍能相交，只要会聚程度减小，就属于发散作用 平行光入射效果 平行于主光轴的光线入射后，真实会聚于一点，形成实焦点 平行于主光轴的光线入射后，光线本身发散，反向延长线交于一点，形成虚焦点 焦点性质 实焦点，由光线实际交汇形成，可用光屏承接 虚焦点，由光线反向延长线交汇形成，无法用光屏承接 透镜识别与基础光路题型的综合应用及解题步骤 1. 透镜外形辨析题：厚薄对比判断法 （1）核心规则：透镜的分类由厚度分布决定，凸透镜的特征是中间厚、边缘薄；凹透镜的特征是中间薄、边缘厚，判断依据是透镜中心与边缘的厚度对比，与单双面是否凸起无关。 （2）解题方法： 比厚薄：对比透镜中心位置与边缘位置的厚度。 定类别：中间厚、边缘薄→凸透镜；中间薄、边缘厚→凹透镜。 （3）答题示范 错误示范：只有双面凸起的才是凸透镜，单面平的不属于凸透镜。（错在平凸透镜同样符合中间厚边缘薄的特征，属于凸透镜） 正确示范：A、B、D 均为中间厚边缘薄，属于凸透镜；C 中间薄边缘厚，是凹透镜，因此不是凸透镜。 （4）补充提示：常见凸透镜类型：双凸透镜、平凸透镜、弯月凸透镜；常见凹透镜类型：双凹透镜、平凹透镜、弯月凹透镜，判断核心始终是 “中间与边缘的厚薄关系”。 2. 透镜类型光路判断题：会聚发散对比法 （1）核心规则：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；判断会聚或发散，必须以 “无透镜时光线的直线传播路径” 为基准，折射光线比原路径更靠拢主光轴是会聚，更远离主光轴是发散。 （2）解题方法： 画延长线：将入射光线沿直线延长，画出没有透镜时的传播方向。 做对比：折射光线向主光轴偏折、比原路径更聚拢→会聚作用→凸透镜；折射光线偏离主光轴、比原路径更散开→发散作用→凹透镜。 （3）答题示范 错误示范：光线最终没有相交，就说明是发散作用。（错在会聚不代表光线一定相交，只要比原路径更靠拢就是会聚） 正确示范：甲透镜使发散的光线变为平行光，比原路径更聚拢，有会聚作用，是凸透镜；乙透镜使平行光会聚到一点，有会聚作用，也是凸透镜。 （4）补充提示：会聚和发散是相对入射光线而言的，是 “聚拢程度” 的变化，不是最终是否相交；凹透镜也可以让光线最终相交，只是相比入射光线更发散。 3. 透镜特殊光线作图题：三线规律套用法 （1）核心规则：凸透镜有三条固定的特殊光路，是作图的核心依据：过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴入射的光线，折射后经过另一侧的焦点；从焦点发出的光线，折射后平行于主光轴射出。 （2）解题方法： 定要素：先明确光心 O、两侧焦点 F 的位置，确认主光轴。 判类型：判断入射光线属于哪一类特殊光线（过光心、平行主光轴、过焦点）。 画光路：对应规律画出折射光线，用实线绘制并标注箭头表示传播方向。 （3）答题示范 错误示范：过光心的光线经过透镜会向主光轴偏折。（错在过光心是特殊光路，传播方向保持不变） 正确示范：过光心 O 的光线传播方向不变，沿直线射出；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过右侧的焦点 F。 （4）补充提示：作图规范：光线用实线、带箭头；法线、延长线等辅助线用虚线；凸透镜两侧焦距相等，焦点到光心的距离左右对称。 角度01 根据外形特征判断透镜类型 1．生活中我们会用到很多光学元件，如面镜、透镜等，下列四个元件中不是凸透镜的是（    ） A． B． C． D． 2．如图所示，下列透镜属于凹透镜的是（   ） A． B． C． D． 角度02 根据光路判断透镜类型 3．一束光经过甲、乙两透镜后的折射光的情形如图所示，关于两透镜的类型，下列判断正确的是（     ）    A．甲是凸透镜，乙是凹透镜 B．甲是凹透镜，乙是凸透镜 C．甲、乙都是凸透镜 D．甲、乙都是凹透镜 4．如图所示，四个图画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中为凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 5．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。 6．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 (1)如图1，测量时需将凸透镜______太阳放置，再把一张白纸放在它的下方，移动凸透镜，当白纸上出现______的光斑时，测得此时光斑到凸透镜的距离，即为焦距f； (2)小明在测量时，当纸上呈现如图所示光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l，将凸透镜继续靠近白纸，白纸上的光斑先变小后变大，则f______l（选填“>”、“=”或“<”）；若用图3装置模拟小明测量的过程，开始时白纸应放在______（选填“A”、“B”或“C”）位置。 角度04 凸透镜的特殊光线作图 7．如图，请将凸透镜的光路补充完整。 8．如图所示，画出经凸透镜折射后的两束光线的传播径迹。 角度05 凹透镜的特殊光线作图 9．完成如图所示凹透镜的两条入射光线。 10．如图所示，请根据已知光线，完成光路图。 【例1】(2026·福建·中考真题 )画出经透镜射出的光线。 【深化点拨】 （1）核心考点锚定 本题考查凸透镜的特殊光线作图，核心原理是凸透镜对光线的会聚作用，是透镜光学的基础作图题，要求熟练掌握凸透镜三条特殊光线的传播规律。 （2）原理深度解析 过光心的光线传播方向不变：光心（O 点）是薄透镜的光学中心，光线经过光心时，进出透镜的两次偏折效果相互抵消，因此传播方向不发生改变。这是透镜作图的基础规律之一。 平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点：凸透镜对平行光有会聚作用，所有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后都会会聚到另一侧的焦点上，这也是凸透镜 “焦点” 的定义来源。 （3）易错警示 这是光学作图的高频失分题，典型错误有三类：规律混淆：误将平行光的折射光线画成发散，或让过光心的光线发生偏折；细节失误：折射光线没有精准经过焦点、光线漏画箭头、箭头方向画反；概念误区：焦点左右各一个，平行光从左侧入射，折射后要经过右侧的实焦点，不能画到左侧焦点上。 （4）拓展迁移 凸透镜第三条特殊光线：从焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴射出，与本题 “平行光过焦点” 互为光路可逆的关系。对比记忆凹透镜规律：平行于主光轴的光线经凹透镜后发散，折射光线的反向延长线经过同侧的虚焦点，凹透镜对光线起发散作用。 【变式1-1】(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1-2】(2025·四川省攀枝花市·中考真题)如图所示，请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。 ⚡基础速刷 1．将矿泉水瓶遗弃野外容易引起山火，这是因为矿泉水瓶中的水相当于一个（     ） A．光屏 B．平面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 2．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 3．一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 4．如图为某种手电筒的小灯泡，其前端相当于一个凸透镜，可以减小光的发散。灯丝S发出的两条光线经透镜折射的光路，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 5．关于凸透镜和凹透镜，下列 说法正确的是（     ） A．凸透镜只有一个表面是球面 B．凹透镜对光有会聚作用 C．中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜 D．经过透镜的光传播方向一定会改变 6．如图甲所示的透镜中属于凹透镜的有________（选填字母）；如图乙是与主光轴平行的光经过两个材料相同的凸透镜后会聚于焦点，比较可以得到的结论是：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”）。 7．如图1所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知，________（选填“甲”或“乙”）透镜是凹透镜。在如图2所示的透镜中，属于凹透镜的是__________。 8．同学们根据所学透镜知识利用太阳光测凸透镜焦距，操作时前后移动白纸得到最小最亮的光斑，如图A和B是两名同学的操作示意图，则______（选填“A”或“B”）的做法更合理。 🚀能力跃升 9．如图是光经过虚线框内某透镜的光路图，下列说法正确的是（     ） A．虚线框内是凸透镜，对光有会聚作用 B．虚线框内是凹透镜，对光有会聚作用 C．虚线框内是凸透镜，对光有发散作用 D．虚线框内是凹透镜，对光有发散作用 10．我国出土的文物“水晶饼”形似一个中部鼓起的透明圆饼，古人常用其取火。关于“水晶饼”对光的作用，下列光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 11．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 12．炎炎夏日，司机随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示，不料因阳光照射，车内物品被点燃引起火灾。关于这个现象，下列说法正确的是（　　） A．矿泉水瓶的作用相当于一个凹透镜 B．矿泉水瓶对光有会聚作用 C．发生该现象的原理是光的直线传播 D．矿泉水瓶压扁后焦距不会改变 13．在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象；如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 14．往试管里注入清水，用橡皮塞堵住管口，留一个稍大的空气泡。让太阳光垂直照射试管，发现太阳光透过空气泡在白纸上形成一个橄榄状暗影，如图所示。出现该现象的原因是________________，而太阳光透过试管的其他部分，呈现在白纸上的是________。 15．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。 16．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。    17．如图所示，请画出入射光线a、b、c、d经过透镜后的折射光线。 18．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______两个凸透镜； （2）器材确定后，小明让一束平行光穿过透镜来测量凸透镜的焦距，操作方案如图乙所示，他的方案______（选填“合理”或“不合理”），原因是：______； （3）正确操作后，得到如图丙所示的实验现象，比较图丙中两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越______。 🌟思维挑战 19．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 20．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 21．如图所示，截面为长方形、中空部分为椭圆形的玻璃体可以看作透镜，平行光线经过该透镜后将会被___________（填“发散”或“会聚”）。 22．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。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 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 透镜的种类与基本概念 考点02 透镜对光线的作用与特殊光线 03 避坑指南·解题通法 角度01 根据外形特征判断透镜类型 角度02 根据光路判断透镜类型 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 角度04 凸透镜的特殊光线作图 角度05 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. 能区分凸透镜和凹透镜，掌握主光轴、光心、焦点、焦距等核心概念。 2. 理解透镜对光线的作用，知道会聚与发散的本质。 3. 掌握两类透镜的三条特殊光线，能规范完成光路作图。 4. 能用平行光法测量凸透镜的焦距。 1. 通过实物观察与对比，区分两类透镜，建构基本概念。 2. 通过分组实验，观察透镜对光线的作用，总结光学规律。 3. 通过对比记忆，掌握两类透镜的特殊光线作图方法。 知识导图 考点01 透镜的种类与基本概念 1、透镜的分类 透镜类型 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、边缘薄的透镜 中间薄、边缘厚的透镜 外形特征 中间向外凸起 中间向内凹陷 2、透镜的基本概念 概念 定义 说明 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线，叫做主光轴（简称主轴） 每个透镜都有一条主光轴，通常用点划线表示 光心 主光轴上的特殊点，通过该点的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心 光心位于透镜的几何中心，用字母 O 表示；薄透镜的光心就在透镜中心 焦点 平行于主光轴的光线经透镜折射后（或反向延长线）会聚的点，叫做焦点 凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点；透镜两侧各有一个焦点 焦距 焦点到光心的距离叫做焦距 用字母 f 表示；透镜两侧的焦距相等 【深化点拨】 1．三种常用透镜辨别方法 （1）摸辨法：对比透镜中间与边缘的厚度，中间厚边缘薄为凸透镜，中间薄边缘厚为凹透镜。注意：精密光学镜片的镀膜面不能用手直接触摸，实验中优先采用非接触方法辨别。 （2）聚焦法：将透镜正对平行光（如太阳光），下方放置白纸，调整距离后能出现最小最亮光斑的是凸透镜，无法会聚成亮斑的是凹透镜。 （3）厚薄判断法：无论透镜单面凸起还是凹陷，只需对比整体中间与边缘的厚度关系，即可判断透镜类型。 2．光心的特点 过光心的光线传播方向不变，本质是光线经过光心时，相当于垂直射入平行玻璃砖，两次折射后传播方向不变，仅发生微小侧移，薄透镜可忽略侧移，直接认为方向不变。这是透镜作图的核心规律之一。 3．实焦点与虚焦点的区别 （1）凸透镜的焦点：平行光经凸透镜折射后，实际光线真实会聚在主光轴上的点，是实焦点，可以用光屏承接。 （2）凹透镜的焦点：平行光经凹透镜折射后光线发散，折射光线的反向延长线会聚在主光轴上的点，是虚焦点，不能用光屏承接。 （3）两类透镜都有两个焦点，分别位于透镜两侧，且到光心的距离相等。 4．焦距与折光能力的关系 焦距越短，说明透镜对光线的偏折能力越强。凸透镜凸度越大、中间越厚，焦距越短，会聚能力越强；凹透镜凹陷程度越大，焦距越短，发散能力越强。 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。 考点02 透镜对光线的作用与特殊光线 1、透镜对光线的核心作用 透镜类型 光学作用 本质理解 凸透镜 对光线有会聚作用 折射光线相对于入射光线，向主光轴方向偏折，比原来更 “收拢” 凹透镜 对光线有发散作用 折射光线相对于入射光线，远离主光轴方向偏折，比原来更 “散开” 2、三条特殊光线 序号 凸透镜 凹透镜 1 平行于主光轴的光线，折射后过另一侧的焦点 平行于主光轴的光线，折射后反向延长线过同侧的虚焦点 2 从焦点发出的光线（或入射光线延长线过焦点），折射后平行于主光轴射出 入射光线的延长线过另一侧虚焦点，折射后平行于主光轴射出 3 经过光心的光线，传播方向不变 经过光心的光线，传播方向不变 【深化点拨】 1．会聚与发散的本质 会聚和发散都是相对于入射光线的传播方向而言的，不是看最终有没有相交成一点。 （1）凸透镜的会聚作用：只要折射光线比入射光线更靠近主光轴，就是会聚作用，不一定非要会聚到一点。比如从焦点发出的光线经凸透镜后变成平行光，依然体现了会聚作用（原来发散的光线被拉平了）。 （2）凹透镜的发散作用：只要折射光线比入射光线更远离主光轴，就是发散作用，不是说光线永远不会相交。 2．平行光法测量凸透镜焦距 （1）实验方法：让凸透镜正对太阳光（平行光），在另一侧放一张白纸，前后移动白纸，直到白纸上出现最小、最亮的光斑，这个光斑就是焦点。用刻度尺测量光斑到透镜光心的距离，就是该凸透镜的焦距。 （2）注意事项：透镜必须正对平行光，不能歪斜；光斑要调到最小最亮时再测量，否则误差较大。 3．光路可逆性 透镜的光路同样具有可逆性。比如平行光经凸透镜会聚到焦点，反过来从焦点发出的光线经凸透镜后会变成平行光，这就是光路可逆的体现，也是第二条特殊光线的原理依据。 1．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 【解析】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。 2．虚线框内各放置一个透镜，两束光通过透镜前后的情况如图所示，则甲为________透镜，乙为________透镜，其中甲对光有________作用。 【答案】 凸 凹 会聚 【解析】光源S发出的光线经过甲透镜后，光线向主光轴靠拢、会聚，光线被收拢，说明甲对光有会聚作用，是凸透镜。 入射光线经过乙透镜后，光线相比原来的传播路径向外偏折，光线被散开，说明乙对光有发散作用，是凹透镜。 3．如图所示，F1、F2分别是凸透镜、凹透镜的焦点，请画出光线分别经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。 【答案】 【解析】由图示知，从焦点发出的光线经凸透镜后，折射光线平行于主光轴；折射光线平行于主光轴射向凹透镜，此时的折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点，作图如下： 4．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，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”），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，它们的焦距分别为和，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。 【答案】(1) C 焦点 焦距 (2) 小于 减小 (3)5 (4)凸 【解析】（1）[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。 [2][3]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）[1]白纸上出现一个较大的光斑，说明还没有到达焦点。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。 [2]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，尤其是圆形透明瓶，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。 【会聚与发散比较】 比较维度 会聚作用 发散作用 核心定义 光线经过光学元件后，出射光线相对于入射光线向主光轴方向偏折，整体呈现收拢的趋势 光线经过光学元件后，出射光线相对于入射光线远离主光轴方向偏折，整体呈现散开的趋势 本质判断标准 出射光线比入射光线的传播更聚拢；即使最终没有相交，只要发散程度减小，就属于会聚作用 出射光线比入射光线的传播更散开；即使最终仍能相交，只要会聚程度减小，就属于发散作用 平行光入射效果 平行于主光轴的光线入射后，真实会聚于一点，形成实焦点 平行于主光轴的光线入射后，光线本身发散，反向延长线交于一点，形成虚焦点 焦点性质 实焦点，由光线实际交汇形成，可用光屏承接 虚焦点，由光线反向延长线交汇形成，无法用光屏承接 透镜识别与基础光路题型的综合应用及解题步骤 1. 透镜外形辨析题：厚薄对比判断法 （1）核心规则：透镜的分类由厚度分布决定，凸透镜的特征是中间厚、边缘薄；凹透镜的特征是中间薄、边缘厚，判断依据是透镜中心与边缘的厚度对比，与单双面是否凸起无关。 （2）解题方法： 比厚薄：对比透镜中心位置与边缘位置的厚度。 定类别：中间厚、边缘薄→凸透镜；中间薄、边缘厚→凹透镜。 （3）答题示范 错误示范：只有双面凸起的才是凸透镜，单面平的不属于凸透镜。（错在平凸透镜同样符合中间厚边缘薄的特征，属于凸透镜） 正确示范：A、B、D 均为中间厚边缘薄，属于凸透镜；C 中间薄边缘厚，是凹透镜，因此不是凸透镜。 （4）补充提示：常见凸透镜类型：双凸透镜、平凸透镜、弯月凸透镜；常见凹透镜类型：双凹透镜、平凹透镜、弯月凹透镜，判断核心始终是 “中间与边缘的厚薄关系”。 2. 透镜类型光路判断题：会聚发散对比法 （1）核心规则：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；判断会聚或发散，必须以 “无透镜时光线的直线传播路径” 为基准，折射光线比原路径更靠拢主光轴是会聚，更远离主光轴是发散。 （2）解题方法： 画延长线：将入射光线沿直线延长，画出没有透镜时的传播方向。 做对比：折射光线向主光轴偏折、比原路径更聚拢→会聚作用→凸透镜；折射光线偏离主光轴、比原路径更散开→发散作用→凹透镜。 （3）答题示范 错误示范：光线最终没有相交，就说明是发散作用。（错在会聚不代表光线一定相交，只要比原路径更靠拢就是会聚） 正确示范：甲透镜使发散的光线变为平行光，比原路径更聚拢，有会聚作用，是凸透镜；乙透镜使平行光会聚到一点，有会聚作用，也是凸透镜。 （4）补充提示：会聚和发散是相对入射光线而言的，是 “聚拢程度” 的变化，不是最终是否相交；凹透镜也可以让光线最终相交，只是相比入射光线更发散。 3. 透镜特殊光线作图题：三线规律套用法 （1）核心规则：凸透镜有三条固定的特殊光路，是作图的核心依据：过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴入射的光线，折射后经过另一侧的焦点；从焦点发出的光线，折射后平行于主光轴射出。 （2）解题方法： 定要素：先明确光心 O、两侧焦点 F 的位置，确认主光轴。 判类型：判断入射光线属于哪一类特殊光线（过光心、平行主光轴、过焦点）。 画光路：对应规律画出折射光线，用实线绘制并标注箭头表示传播方向。 （3）答题示范 错误示范：过光心的光线经过透镜会向主光轴偏折。（错在过光心是特殊光路，传播方向保持不变） 正确示范：过光心 O 的光线传播方向不变，沿直线射出；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过右侧的焦点 F。 （4）补充提示：作图规范：光线用实线、带箭头；法线、延长线等辅助线用虚线；凸透镜两侧焦距相等，焦点到光心的距离左右对称。 角度01 根据外形特征判断透镜类型 1．生活中我们会用到很多光学元件，如面镜、透镜等，下列四个元件中不是凸透镜的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】ABD.  三个元件的特点都是中间厚、边缘薄，均为凸透镜，故ABD不符合题意； C.  该元件的特点是中间薄、边缘厚，为凹透镜，故C符合题意。 故选C。 2．如图所示，下列透镜属于凹透镜的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据定义，中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。如图所示，ACD中间厚，边缘薄是凸透镜；B中间薄，边缘厚是凹透镜。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 角度02 根据光路判断透镜类型 3．一束光经过甲、乙两透镜后的折射光的情形如图所示，关于两透镜的类型，下列判断正确的是（     ）    A．甲是凸透镜，乙是凹透镜 B．甲是凹透镜，乙是凸透镜 C．甲、乙都是凸透镜 D．甲、乙都是凹透镜 【答案】C 【解析】甲图中光线经透镜后由发散变为平行，乙图中光线经透镜后由平行变为会聚，两透镜均使折射光线相对于入射光线向主光轴靠拢，对光线起会聚作用，故甲、乙都是凸透镜，故选C。 4．如图所示，四个图画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中为凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】凸透镜对光有会聚作用，则经过凸透镜折射的光相较于原来会更加靠近主光轴，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 角度03 用平行光测定凸透镜焦距 5．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 6．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 (1)如图1，测量时需将凸透镜______太阳放置，再把一张白纸放在它的下方，移动凸透镜，当白纸上出现______的光斑时，测得此时光斑到凸透镜的距离，即为焦距f； (2)小明在测量时，当纸上呈现如图所示光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l，将凸透镜继续靠近白纸，白纸上的光斑先变小后变大，则f______l（选填“>”、“=”或“<”）；若用图3装置模拟小明测量的过程，开始时白纸应放在______（选填“A”、“B”或“C”）位置。 【答案】(1) 正对 最小最亮 (2) ＜ C 【解析】（1）[1]平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后会聚于焦点。利用太阳光测量凸透镜的焦距，需要使阳光平行于主光轴，故需将凸透镜正对太阳放置。 [2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，白纸上呈现最小最亮的光斑，此时光斑到凸透镜的距离，即为焦距f。 （2）[1][2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，光线到达焦点并且继续向前射出，这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，如果光斑在焦点之前，焦距会大于l，如果光斑在焦点之后，焦距会小于l，如果凸透镜靠近白纸，此时光斑变小，说明光斑在焦点之后，焦距小于l。由于白纸上的光斑先变小后变大，说明开始时白纸应放在C位置，f<l。 角度04 凸透镜的特殊光线作图 7．如图，请将凸透镜的光路补充完整。 【答案】 【解析】通过凸透镜光心的光线，传播方向不发生改变；平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，折射光线会过另一侧的焦点。据此作图。 8．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】 【解析】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。 角度05 凹透镜的特殊光线作图 9．完成如图所示凹透镜的两条入射光线。 【答案】 【解析】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。 10．如图所示，请根据已知光线，完成光路图。 【答案】 【解析】第一条光线是：通过光心的光线，传播方向不变；第二条光线是：平行于主光轴的光线折射后发散，折射光线的反向延长线过虚焦点。如图所示： 【例1】(2026·福建·中考真题 )画出经透镜射出的光线。 【答案】 【解析】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。 【深化点拨】 （1）核心考点锚定 本题考查凸透镜的特殊光线作图，核心原理是凸透镜对光线的会聚作用，是透镜光学的基础作图题，要求熟练掌握凸透镜三条特殊光线的传播规律。 （2）原理深度解析 过光心的光线传播方向不变：光心（O 点）是薄透镜的光学中心，光线经过光心时，进出透镜的两次偏折效果相互抵消，因此传播方向不发生改变。这是透镜作图的基础规律之一。 平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点：凸透镜对平行光有会聚作用，所有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后都会会聚到另一侧的焦点上，这也是凸透镜 “焦点” 的定义来源。 （3）易错警示 这是光学作图的高频失分题，典型错误有三类：规律混淆：误将平行光的折射光线画成发散，或让过光心的光线发生偏折；细节失误：折射光线没有精准经过焦点、光线漏画箭头、箭头方向画反；概念误区：焦点左右各一个，平行光从左侧入射，折射后要经过右侧的实焦点，不能画到左侧焦点上。 （4）拓展迁移 凸透镜第三条特殊光线：从焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴射出，与本题 “平行光过焦点” 互为光路可逆的关系。对比记忆凹透镜规律：平行于主光轴的光线经凹透镜后发散，折射光线的反向延长线经过同侧的虚焦点，凹透镜对光线起发散作用。 【变式1-1】(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】 【解析】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1-2】(2025·四川省攀枝花市·中考真题)如图所示，请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。 【答案】 【解析】根据凹透镜对特殊光线的作用，若入射光线的延长线过虚焦点：这条光线经凹透镜折射后，会平行于主光轴射出。若入射光线过光心：这条光线经凹透镜折射后，传播方向不变。对于图中指向右侧虚焦点F的入射光线，折射后平行于主光轴向右传播。 对于图中过光心O的入射光线，折射后沿原方向传播。 如图所示： ⚡基础速刷 1．将矿泉水瓶遗弃野外容易引起山火，这是因为矿泉水瓶中的水相当于一个（     ） A．光屏 B．平面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 【答案】C 【解析】矿泉水瓶瓶身是圆柱体，圆柱体截面是圆形，中间厚边缘薄。因此装有水的瓶子相当于凸透镜，对光起会聚作用，经过它会聚的阳光照射在物体上，会使物体温度升高，甚至燃烧。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．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 【解析】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。 3．一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 【解析】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。 4．如图为某种手电筒的小灯泡，其前端相当于一个凸透镜，可以减小光的发散。灯丝S发出的两条光线经透镜折射的光路，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由凸透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，如图，若光线自右向左入射时，两条会聚的入射光线经凸透镜折射后应交于左焦点右侧，根据光路可逆，S位于左焦点和光心之间，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．关于凸透镜和凹透镜，下列 说法正确的是（     ） A．凸透镜只有一个表面是球面 B．凹透镜对光有会聚作用 C．中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜 D．经过透镜的光传播方向一定会改变 【答案】C 【解析】A．凸透镜的两个表面可都为球面的一部分，也可一个是球面、一个是平面，故A错误； B．凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，故B错误； C．根据透镜的分类标准，中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜，故C正确； D．经过透镜光心的光线传播方向不变，故D错误。 故选C。 6．如图甲所示的透镜中属于凹透镜的有________（选填字母）；如图乙是与主光轴平行的光经过两个材料相同的凸透镜后会聚于焦点，比较可以得到的结论是：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”）。 【答案】 b、c 小 强 【解析】凹透镜的结构特征是中间薄、边缘厚。观察图甲可知，(b)和(c)符合这一特征，属于凹透镜；(a)和(d)中间厚、边缘薄，属于凸透镜。 由图乙可知，右侧凸透镜表面更凸，平行于主光轴的光经其折射后会聚点（焦点）离透镜更近。焦点到光心的距离为焦距，因此表面越凸，焦距越小；焦距越小，说明光线偏折程度越大，透镜对光线的会聚能力越强。 7．如图1所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知，________（选填“甲”或“乙”）透镜是凹透镜。在如图2所示的透镜中，属于凹透镜的是__________。 【答案】 乙 C、E 【解析】由穿过甲透镜的光线传播路径可知，该透镜具有会聚作用，为凸透镜；由穿过乙透镜的光线传播路径可知，该透镜具有发散作用，乙透镜为凹透镜；根据图2可知，C、E透镜的中间薄、边缘厚，为凹透镜。 8．同学们根据所学透镜知识利用太阳光测凸透镜焦距，操作时前后移动白纸得到最小最亮的光斑，如图A和B是两名同学的操作示意图，则______（选填“A”或“B”）的做法更合理。 【答案】B 【解析】凸透镜焦距的基本原理是：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到透镜光心的距离就是焦距。所以操作时，应该让凸透镜正对太阳光，这样太阳光（平行光）才能平行于主光轴入射，然后在另一侧移动白纸，找到最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点，光斑到透镜的距离就是焦距。B的做法更合理。 🚀能力跃升 9．如图是光经过虚线框内某透镜的光路图，下列说法正确的是（     ） A．虚线框内是凸透镜，对光有会聚作用 B．虚线框内是凹透镜，对光有会聚作用 C．虚线框内是凸透镜，对光有发散作用 D．虚线框内是凹透镜，对光有发散作用 【答案】D 【解析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。由图可知，光线经过透镜后变得发散，因此虚线框内是凹透镜，故选D。 10．我国出土的文物“水晶饼”形似一个中部鼓起的透明圆饼，古人常用其取火。关于“水晶饼”对光的作用，下列光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由题意知，“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，根据凸透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴射向凸透镜的光线，经凸透镜后折射光线向焦点会聚；故A正确，BCD错误。 故选A。 11．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 【解析】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，对光线起发散作用，故②错误，③正确。 ③④正确。 故选D。 12．炎炎夏日，司机随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示，不料因阳光照射，车内物品被点燃引起火灾。关于这个现象，下列说法正确的是（　　） A．矿泉水瓶的作用相当于一个凹透镜 B．矿泉水瓶对光有会聚作用 C．发生该现象的原理是光的直线传播 D．矿泉水瓶压扁后焦距不会改变 【答案】B 【解析】AB．矿泉水瓶相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故A错误，B正确； C．该现象的原理是光的折射，不是光的直线传播，故C错误； D．矿泉水瓶被压扁后，表面凸起程度改变，焦距也会随之改变，故D错误。 故选 B。 13．在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象；如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 【答案】A 【解析】A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用，是凸透镜，故A正确； B．图乙中，平行于凸透镜主光轴的光线会聚的点是凸透镜的焦点，故B错误； C．图丙中，过透镜光心的光线传播方向不会发生改变，故C错误； D．图丁中，折射光线相对入射光线更加远离主光轴，说明该透镜对光有发散作用，故D错误。 故选A。 14．往试管里注入清水，用橡皮塞堵住管口，留一个稍大的空气泡。让太阳光垂直照射试管，发现太阳光透过空气泡在白纸上形成一个橄榄状暗影，如图所示。出现该现象的原因是________________，而太阳光透过试管的其他部分，呈现在白纸上的是________。 【答案】 气泡下的水相当于一个凹透镜，对光有发散作用 一条与试管平行的亮线 【解析】[1][2]因为空气泡下的水是两边高、中间低，所以空气泡下的水相当于凹透镜.而凹透镜对光有发散作用，故会在白纸上形成暗影，又因为试管其他部分相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，所以太阳光透过试管的其他部分，会在白纸上呈现一条亮线。 15．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。 16．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。    17．如图所示，请画出入射光线a、b、c、d经过透镜后的折射光线。 【答案】 【解析】【小题1】[1]光线a平行于主光轴入射， 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焦点；光线d过光心入射，过光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变，据此作图。 [2]光线b平行于主光轴入射，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，过焦点；光线c过焦点入射，过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，据此作图。 18．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______两个凸透镜； （2）器材确定后，小明让一束平行光穿过透镜来测量凸透镜的焦距，操作方案如图乙所示，他的方案______（选填“合理”或“不合理”），原因是：______； （3）正确操作后，得到如图丙所示的实验现象，比较图丙中两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越______。 【答案】 A、C 不合理 光束没有平行于凸透镜的主光轴入射 小 【解析】（1）[1]要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应该控制材料等其它因素都相同，只让透镜球形表面弯曲程度不同，所以选择AC两个凸透镜，这体现控制变量法。 （2）[2][3]凸透镜可以让平行于主光轴的光会聚到它的焦点上，所以可以据此测焦距，小明的做法不合理，因为他没有让光束平行于凸透镜的主光轴入射。 （3）[4]由图丙可知，凸透镜表面越凸，折光能力越强，光线会聚得越早，焦距就越小。 🌟思维挑战 19．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 【解析】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。 20．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。 21．如图所示，截面为长方形、中空部分为椭圆形的玻璃体可以看作透镜，平行光线经过该透镜后将会被___________（填“发散”或“会聚”）。 【答案】发散 【解析】左侧的玻璃靠近中间空气的部分更薄，靠近外侧的部分更厚，符合凹透镜“中间薄、边缘厚”的结构特点；右侧的玻璃同样是靠近中间空气的部分薄、外侧厚，也属于凹透镜的结构；凹透镜对光线的作用是发散，所以平行光线先经过左侧凹透镜会被发散，再经过右侧凹透镜会进一步发散。 22．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。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $