5.1 透镜 课时作业 2026-2027学年人教版物理 八年级上册

人教版八年级物理上册 · 第五章 透镜及其应用 · 课时作业 第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 课时作业 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 用时：______分钟 一、知识梳理 知识点1　透镜的分类 透镜是用透明物质（如玻璃、树脂等）制成的光学元件，它的表面是球面的一部分。透镜对光的作用是利用光的折射实现的。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。常见的有双凸透镜、平凸透镜、凹凸透镜（中间厚）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。常见的有双凹透镜、平凹透镜、凸凹透镜（中间薄）。 判断方法：不看透镜某一个面是“凸”还是“凹”，只比较中间与边缘的厚薄。中间厚→凸透镜；中间薄→凹透镜。 图1　几种透镜的截面 知识点2　与透镜有关的几个概念 （1）主光轴：通过透镜两个球面球心的直线，简称主轴，作图时常用点画线表示。 （2）光心O：透镜的中心可以认为就是透镜的光心，通过光心的光传播方向不变。 （3）焦点F：凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点。凸透镜两侧各有一个焦点，且关于光心对称。 （4）焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。焦距越短，透镜对光的会聚（或发散）作用越强。 图2　凸透镜对光的会聚作用 知识点3　透镜对光的作用 （1）凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。 （2）凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。跟主光轴平行的光经凹透镜后变得发散，发散光的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点叫作凹透镜的虚焦点。 图3　凹透镜对光的发散作用 易错提醒：“会聚”不等于“光线一定相交于一点”。只要光通过透镜后比原来更靠拢主光轴（偏折方向靠近主光轴），就是会聚作用；比原来更远离主光轴，就是发散作用。 知识点4　三条特殊光线 透镜 入射光线特点 折射光线特点 凸透镜 平行于主光轴 经过另一侧焦点 凸透镜 经过焦点 平行于主光轴射出 凸透镜 经过光心 传播方向不变 凹透镜 平行于主光轴 反向延长线经过同侧虚焦点 凹透镜 射向另一侧虚焦点 平行于主光轴射出 凹透镜 经过光心 传播方向不变 说明：在光的折射中光路是可逆的。例如从凸透镜焦点发出的光经凸透镜后平行射出，这正是“平行光会聚于焦点”的逆过程。 知识点5　粗测凸透镜的焦距 让凸透镜正对着太阳光，在透镜另一侧放一张白纸，上下移动透镜，直到白纸上出现最小、最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到透镜光心的距离，就是凸透镜的焦距。 图4　利用太阳光粗测焦距 二、典例精析 【例1】一束光射向凸透镜，经透镜折射后与主光轴平行射出，则入射光线一定（　　） A．平行于主光轴 B．经过光心 C．经过入射一侧的焦点 D．经过另一侧的焦点 【分析】平行于主光轴的光经凸透镜后经过焦点，由光路可逆可知，经过焦点射向凸透镜的光，折射后平行于主光轴射出。入射光线与折射后的平行光分别在透镜两侧，所以入射光线经过入射一侧的焦点。 【答案】C 【例2】一束会聚光经过一个透镜后，会聚点的位置比没有透镜时更远了（如会聚点从A点移到了B点，B点离透镜更远），这个透镜是什么透镜？ 【分析】没有透镜时光会聚于A点；加上透镜后会聚点后移，说明光线比原来“散开”了一些，透镜使光偏离了原来的会聚方向，对光起发散作用，所以是凹透镜。 【答案】凹透镜。 方法点拨：判断透镜对光的作用，要把折射光线与“入射光线的延长线”比较：折射光线比入射光线的延长线更靠近主光轴，是会聚作用（凸透镜）；更远离主光轴，是发散作用（凹透镜）。 三、基础达标 1．下列关于透镜的说法中，正确的是（　　） A．凸透镜只对平行光有会聚作用 B．凹透镜对任何光都有发散作用 C．光通过凸透镜后一定会聚于一点 D．透镜对光的作用是利用光的反射 2．如图5所示为六种透镜的截面，其中属于凸透镜的是（　　） 图5 A．甲、丙、戊 B．甲、乙、丙 C．乙、丁、己 D．甲、丙、己 3．关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜只有一个焦点 B．焦距是焦点到透镜边缘的距离 C．凸透镜的两个焦点关于光心对称 D．焦距越长，凸透镜对光的会聚作用越强 4．下列光学器件中，对光有会聚作用的是（　　） A．平面镜 B．凹透镜 C．凸透镜 D．玻璃砖 5．小明把一个透镜正对着太阳光，在另一侧的白纸上得到一个比透镜略大的圆形暗影，暗影中心较暗、周围有一圈亮环，则这个透镜是（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．无法判断 6．凸透镜又叫________透镜，凹透镜又叫________透镜。通过透镜光心的光，其传播方向__________。 7．将凸透镜正对太阳光，在另一侧移动白纸，当白纸上出现最小、最亮的光斑时，测得光斑到透镜光心的距离为12 cm，则该凸透镜的焦距为________cm；若把白纸放在距透镜5 cm处，白纸上的光斑__________（选填“比透镜大”“比透镜小”或“是一个点”）。 8．如图6所示，把一滴水滴在玻璃板上形成凸起的水珠（甲），这个水珠相当于一个________透镜；若玻璃板上的一层水膜中间凹、四周高（乙），它相当于一个________透镜。 图6 9．作图题：请在图7中完成光线a、b、c通过凸透镜后的折射光路（F为焦点，O为光心）。 图7 10．作图题：请在图8中完成光线a、b通过凹透镜后的折射光路（光线b射向另一侧的虚焦点F）。 图8 四、能力提升 11．如图9所示，两个虚线框内各有一个透镜，根据光线通过透镜前后的方向，可以判断（　　） 图9 A．甲、乙都是凸透镜 B．甲是凸透镜，乙是凹透镜 C．甲是凹透镜，乙是凸透镜 D．甲、乙都是凹透镜 12．有一个点光源S放在凸透镜的焦点处，它发出的光经凸透镜折射后（　　） A．会聚于另一侧焦点 B．变为平行于主光轴的光 C．变得更加发散 D．沿原方向传播 13．小华用同一束平行光分别照射焦距为f1=5 cm和f2=10 cm的两个凸透镜，下列判断正确的是（　　） A．焦距为10 cm的凸透镜会聚作用强 B．焦距为5 cm的凸透镜会聚作用强 C．两透镜会聚作用一样强 D．焦距与会聚作用强弱无关 14．一束光经过某透镜后，折射光线虽然仍是发散的，但比入射光线的发散程度减弱了，该透镜（　　） A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜 C．可能是凸透镜也可能是凹透镜 D．一定是平面镜 15．在森林中游玩时，不能随意丢弃透明的饮料瓶，因为瓶内若有水，相当于一个________透镜，它对太阳光有________作用，容易使枯叶温度升高而引发火灾。 16．小刚测凸透镜焦距时，让透镜正对太阳光，把白纸从紧贴透镜处慢慢远离透镜，发现白纸上的光斑越来越小，当白纸离透镜10 cm时他就停下来，认为此时的距离就是焦距。则该凸透镜的实际焦距________（选填“大于”“小于”或“等于”）10 cm，理由是________________________________________。 17．实验探究：小丽想比较甲、乙两个凸透镜的焦距大小。她让一束平行于主光轴的光分别射向两个透镜，记录光斑最小时白纸到透镜的距离，数据如下表。 透镜 白纸到透镜的距离/cm 光斑情况 甲 8.0 最小最亮 乙 15.0 最小最亮 （1）甲透镜的焦距是________cm，乙透镜的焦距是________cm。 （2）对光的会聚作用较强的是________透镜，判断理由是________________________。 （3）若把乙透镜的上半部分用黑纸遮住，再用平行光照射，焦距将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．小明在白纸上画了一个圆形光斑，他把一个透镜放在阳光下，发现在距离透镜10 cm的白纸上得到一个面积与透镜面积相等的圆形光斑，那么这个透镜（　　） A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜 C．可能是凸透镜，焦距可能为5 cm D．一定是凸透镜，焦距一定为10 cm 五、拓展探究 19．小芳在野外生存训练中，想用冰块取火。她找来一块透明的冰，应把冰块磨成__________（选填“中间厚边缘薄”或“中间薄边缘厚”）的形状，然后让它正对太阳光，把易燃的干草放在冰块另一侧的__________处。请你说一说冰块本身不会马上熔化完的理由（写出一条即可）：______________________________。 20．请你设计两种不用测量焦距、只用手边简单的方法判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，写出操作方法和判断依据。 方法一：____________________________________________________________。 方法二：____________________________________________________________。 第1节 透镜 参考答案及解析 三、基础达标 1．B 【解析】凸透镜对所有光（平行光、发散光、会聚光）都有会聚作用，A错误；凹透镜对任何光都有发散作用，B正确；光通过凸透镜后会被会聚，但不一定相交于一点（如从焦点以内发出的光经凸透镜后仍发散，只是发散程度减小），C错误；透镜是利用光的折射，D错误。 2．A 【解析】比较中间与边缘的厚薄：甲（双凸）、丙（平凸）、戊（凹凸，中间厚）都是中间厚、边缘薄，属于凸透镜；乙（双凹）、丁（平凹）、己（凸凹，中间薄）是凹透镜。 3．C 【解析】凸透镜两侧各有一个焦点，且两个焦点关于光心对称，A错误、C正确；焦距是焦点到光心的距离，B错误；焦距越短，会聚作用越强，D错误。 4．C 【解析】平面镜只改变光的传播方向，不能会聚；凹透镜发散光；玻璃砖两面平行，光通过后与原方向平行；只有凸透镜对光有会聚作用。 5．B 【解析】平行的太阳光经凹透镜发散后，照射到白纸上的范围比透镜大，因此白纸上出现比透镜大的暗影，光被发散到周围形成亮环，说明是凹透镜。 6．会聚　发散　不变 【解析】凸透镜对光有会聚作用，叫会聚透镜；凹透镜对光有发散作用，叫发散透镜；经过光心的光线传播方向不变。 7．12　比透镜小 【解析】最小最亮光斑的位置就是焦点，光斑到光心的距离即焦距，f=12 cm。白纸在5 cm处时，光还没有会聚到焦点，光斑正在逐渐缩小，所以光斑比透镜小但不是一个点。 8．凸　凹 【解析】凸起的水珠中间厚、边缘薄，相当于凸透镜；中间凹的水膜中间薄、边缘厚，相当于凹透镜。 9．如图10所示。 图10 【解析】光线a平行于主光轴，折射后经过另一侧焦点；光线b经过左侧焦点，折射后平行于主光轴射出；光线c经过光心，传播方向不变。 10．如图11所示。 图11 【解析】光线a平行于主光轴，经凹透镜后发散，其反向延长线经过同侧（左侧）虚焦点，延长线用虚线画；光线b射向右侧虚焦点，经凹透镜后平行于主光轴射出。 四、能力提升 11．B 【解析】甲中平行光通过后变得会聚（向主光轴靠拢），是凸透镜；乙中平行光通过后变得发散（远离主光轴），是凹透镜。 12．B 【解析】平行于主光轴的光经凸透镜后会聚于焦点，根据光路可逆，从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴射出。 13．B 【解析】凸透镜的焦距越短，光线偏折越厉害，会聚作用越强，所以焦距为5 cm的凸透镜会聚作用强。 14．A 【解析】光经过透镜后发散程度减弱，说明透镜使光线向主光轴靠拢了，即透镜对光起会聚作用，所以一定是凸透镜。这说明会聚后的光不一定相交。 15．凸　会聚 【解析】装水的透明饮料瓶中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对太阳光有会聚作用，会使焦点附近的物体温度升高，可能引发火灾。 16．大于　光斑还在变小，说明白纸还没有到达最小最亮光斑（焦点）的位置 【解析】平行光经凸透镜会聚后，在到达焦点之前光斑逐渐变小，在焦点处最小最亮，越过焦点后又逐渐变大。白纸在10 cm处光斑仍在变小，说明焦点在10 cm以外，焦距大于10 cm。测焦距时一定要找到“最小、最亮”的光斑。 17．（1）8.0　15.0　（2）甲　甲的焦距较短　（3）不变 【解析】（1）平行光经凸透镜后在焦点处形成最小最亮的光斑，因此光斑最小时白纸到透镜的距离就是焦距。（2）焦距越短，会聚作用越强，甲的焦距8.0 cm小于乙的15.0 cm，甲的会聚作用强。（3）焦距由透镜本身（材料、形状）决定，遮住一部分透镜只是使通过的光变少，光斑变暗，焦距不变。 18．C 【解析】若是凹透镜，平行光发散，白纸上的光斑一定比透镜大，所以不可能是凹透镜。若是凸透镜，光斑与透镜等大有两种可能：一是白纸在焦点以内，但焦点以内光斑一定比透镜小，不成立；二是白纸在焦点以外，光先会聚于焦点再散开，当白纸到透镜的距离为2f时光斑与透镜等大，即2f=10 cm，f=5 cm。所以该透镜是凸透镜，焦距为5 cm，C正确。 五、拓展探究 19．中间厚边缘薄　焦点　冰对光的吸收很少，大部分光透过冰块，冰块本身温度升高很慢（合理即可） 【解析】中间厚、边缘薄的冰块相当于凸透镜，能把太阳光会聚到焦点，使焦点处的干草温度升高到着火点而燃烧。冰是透明的，光大部分透过冰块，冰吸收的热量少，所以短时间内不会熔化完。 20．（答案合理即可） 方法一：用手摸（注意不要弄脏镜面）。中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜。 方法二：让透镜正对太阳光，在另一侧放白纸，前后移动白纸，若能得到一个很小很亮的光斑，是凸透镜；若白纸上只得到比透镜大的暗影（中间暗、周围亮环），是凹透镜。 方法三：把透镜靠近书本上的字观察，看到的字放大的是凸透镜，看到的字缩小的是凹透镜。 第 页 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $