3.2透镜 导学案-2026-2027学年苏科版八年级上册物理

1.1声音是什么 课堂导学案 【学习目标】 1．通过感知和推理，知道声音是由物体振动产生的。 2．通过探究，知道声音可以在固体、液体和气体中传播；通过实验与推理，知道声音不能在真空中传播。 3．通过类比可观察的水波等，知道声音也是一种波。知道声音具有能量。 【知识框架】 【学习过程】 Q1：用手摸着自己的喉头，同时发出“啊——”的声音，手指有什么感觉？停止发声，感觉有何变化？这一现象说明什么？ 一、声音的产生 1．声音是由物体_______产生的；正在发声的物体叫作_______。 Q2：敲击音叉，使其发声后再把它放入水中（或接触悬挂的乒乓球），你观察到什么现象？这个现象能说明什么问题？ Q3：你能否设计一个小实验，证明桌子、直尺、橡皮筋等固体发声时也在振动？写出简要做法与现象。 二、声音的传播 Q4：声音是怎样从发声的物体传到我们耳朵的？结合活动1.2（衣架挂细绳、手机放入水中、真空罩闹钟）设计实验方案。 （1）设计实验： Q5：“探究声音的传播”实验中，你是怎样比较固体、液体、气体传声效果的？需要控制哪些条件相同？ Q6：把正在响铃的闹钟放入玻璃罩内，用抽气机逐渐抽出罩内空气，铃声如何变化？再打开阀门让空气进入，铃声又如何变化？你能得出什么结论？ （2）证据获取： 步骤1：用手指堵住双耳，让细绳两端绕在食指上，敲击衣架，听到的声音主要是通过_______传到耳朵的。 步骤2：将正在发声的手机装入塑料袋扎紧后悬挂在水中，仍能听到铃声，说明_______能传声。 步骤3：玻璃罩内空气越来越稀薄时，铃声越来越_______，推理可得：声音_______在真空中传播。 交流与评估： 1．宇航员在太空舱外面对面能否直接交谈？为什么？ 2．月球上没有空气，宇航员如何交流？ 归纳总结： 声音的传播需要_______，固体、液体、气体都可以传播声音；真空_______传声。 三、声音是一种波，声波具有能量 Q7：声音以什么形式向外传播？为什么我们常说“声波”？它与我们见过的水波有什么相似之处？ Q8：在音箱前方点燃几支蜡烛并播放音乐，烛焰为什么会随音乐节奏晃动？这说明声波具有什么？ 例1：人说话时，声音是由_______振动产生的；敲鼓时，鼓声是由_______振动产生的。 例2：下列事例中，能说明“声音具有能量”的是（　　） 　A．医生用B超检查身体　　B．用超声波清洗眼镜 　C．用回声测海底深度　　 D．用听诊器听心脏跳动 例3：百米赛跑时，终点计时员是听枪声计时还是看发令枪冒烟计时更准确？为什么？ 【课堂作业反馈】（限时约5分钟，当堂完成） 1．☆（单选）手拨动吉他琴弦，发出悦耳的声音，发声的物体是（　　） A．手指　　B．吉他面板　　C．琴弦　　D．空气 2．☆☆（单选）关于声现象，下列说法中正确的是（　　） A．只要物体振动，我们就一定能听到声音　　B．声音在不同介质中传播速度相同　　C．声音是一种波，它可以在真空中传播　　D．声音是由于物体的振动产生的 3．☆声音是由物体的_______产生的；声音的传播需要_______，真空_______（选填“能”或“不能”）传声。 4．☆☆在“真空罩闹钟”实验中，随着罩内空气被抽出，听到的铃声逐渐变_______，由此推理：若罩内为真空，则_______。 5．☆☆古代士兵枕着箭筒睡觉能较早听到远处马蹄声，这说明_______传声效果较好；渔民利用电子发声器把鱼诱入网中，说明_______能传声。 【内容巩固】（尽量少选择，多问解答、实验等） 一、基础性作业 1．☆（单选）手拨动吉他琴弦，发出悦耳的声音，发声的物体是（　　） A．手指　　B．吉他面板　　C．琴弦　　D．空气 2．☆☆（单选）关于声现象，下列说法中正确的是（　　） A．只要物体振动，我们就一定能听到声音　　B．声音在不同介质中传播速度相同　　C．声音是一种波，它可以在真空中传播　　D．声音是由于物体的振动产生的 3．☆☆（单选）关于声现象，下列说法正确的是（　　） A．笛子演奏出动听的声音是笛子振动产生的　　B．声速大小只与介质种类有关　　C．不能听到真空罩内手机的来电铃声，说明真空不能传声　　D．空气中的声速一定是340m/s 4．☆☆（填空）如图所示，使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开。该实验现象说明：发声的音叉在 ___________ ；乒乓球在实验中起到的作用是 ___________ 。 5．☆（填空）人在讲话或唱歌时，用手指摸颈前喉头部分，会感到声带在________；手拨动琴弦，发出悦耳的声音，发声的主要部位是________；声音从空气传到水中，它的传播速度将________（选填“变快”“变慢”或“不变”）。 6．☆（填空）北宋诗人、词人黄庭坚的《牧童诗》中写道：“骑牛远远过前村，短笛横吹隔陇闻。”牧童的笛声是由笛中的________振动产生的，再通过________传播到诗人耳中。 7．☆（填空）声音是由发声体的________而产生的：人在河边洗手时，会吓跑水中的鱼，说明____________。月球上“死寂无声”是因为________________________。 8．☆（填空）《梦溪笔谈》中记载，行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及时听到夜袭敌人的马蹄声，这说明了____________能传播声音且比在空气中传播要____________（选填“慢”或“快”）。 9．☆（填空）如图，战斗机飞行时通过喷管向后喷出高温高压燃气，使飞机加速前进。当战斗机速度大于声速时，会出现“音爆”并形成美丽的音爆云，飞机低空飞行时，音爆声足以震碎玻璃说明了声音可以传递_____。 二、探究性作业 1．☆☆（单选）生活中，有一根足够长的金属管，两端封口且装满水，甲在一端敲击一次，乙在另一端把耳朵轻轻地贴在金属管上听，乙在另一端听到的声音次数是（　　） A．一次　　B．两次　　C．三次　　D．可能听不到响声 2．☆☆（单选）如图所示，敲击音叉a，音叉b将乒乓球弹起，下列说法错误的是（　　） A．a、b之间的空气可以传递能量　　B．乒乓球在实验中的作用是将实验现象放大，运用了转换法　　C．用大小不同的力敲击音叉a，音叉a发出声音的音色会变化　　D．若在航天员生活的空间站内做此实验，乒乓球依然可以弹起来 3．☆☆（填空）如图（a），将衣架悬挂在细绳的中央，当同伴用铅笔轻轻敲击衣架时，声音主要是通过________传到耳中。如图（b），将细绳两端分别绕在两个食指上，再用食指堵住双耳，当同伴再次用同样的力敲击时，听到的声音更_______（选填“大”或“小”），这说明________能传声，并且效果好。如图（c）用两个一次性纸杯自制的一个“土电话”。用“土电话”能实现10m间的通话，细线应处于______（选填“拉紧”或“松弛”）状态的通话更清楚、响亮。 4．☆☆（实验）小强同学在探究声音的产生与传播时，做了下面的实验； (1)如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开，这说明了声音是由物体的________而产生的。 (2)如图乙所示，将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到响铃的声音也逐渐________，并由此推理可以得出________不能传声。 (3)将正在响铃的闹钟用塑料袋包好放入水中，仍可以听到铃声，说明水可以________。 5．☆☆☆（实验）小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验： (1)如图甲所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发出声音的音叉在______，此实验的物理研究方法叫做______； (2)如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说明声音可以传递______； (3)如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，所听到的铃声将会逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”），推测玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，这个现象说明声音______（选填“能”或“不能”）在真空中传播，在这种情况下，你是怎样得出这一结论的______； A．通过日常生活经验得出的　B．用实验直接证实的　C．建立在实验基础上加科学的推理得出的 (4)通过丙实验的结论可知，若在月球上做图乙实验，泡沫塑料球______弹起（选填“能”或“不能”）。 6．☆☆☆（实验）小杨安装了如图甲所示的装置，来进行声音的有关实验，在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭，并在喇叭上方放置了若干塑料小球。 (1)他让喇叭持续发声，同时用抽气机不断往外抽气，听到的喇叭声___________（选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”），由此，她进一步推导得出，如果钟罩内是真空，她___________（选填“能”或“不能”）听见喇叭声； (2)在抽气的过程中，她看到塑料小球的跳动的剧烈程度___________（选填“加剧”“变弱”或“几乎不变”），整个实验过程，她都能看清小球的跳动情况，这现象说明了光___________（选填“能”或“不能”）在真空中传播。 (3)如图乙，蓝牙音箱正在播放音乐，我们观察到蜡烛的烛焰在晃动。而且我们发现离音响越远，烛焰的晃动幅度越___________，此现象说明声波具有能量。 7．☆☆（探究）在“探究影响声音传播速度大小的因素”的实验中，根据表中列出的一些介质中的声速，回答下列问题。 介质 声速/（m·s⁻¹） 介质 声速/（m·s⁻¹） 空气（0℃） 331 水（常温） 1500 空气（15℃） 340 海水（25℃） 1531 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 煤油（25℃） 1324 铁（棒） 5200 (1)声音在相同温度的不同介质中，传播的速度是_________（选填“相同”或“不相同”）的。 (2)从固、液、气三种介质的角度来看，在_________中传播速度最小。 (3)对于气体来说，在同种介质中，声音的传播速度还跟介质的_________有关。 (4)根据表中的数据可知，声音在空气中的传播速度随温度的升高而_________（选填“增大”或“减小”）。 三、实践性作业 1．☆☆（单选）如图是人耳的结构图，下列各组编号中，能表示听觉形成的正确途径的是（　　） ①声波　②听神经　③耳蜗内的听觉感受器　④鼓膜　⑤听小骨　⑥大脑 A．①—②—④—⑤—③—⑥　　B．①—④—⑤—③—②—⑥　　C．①—④—⑤—②—③—⑥　　D．①—③—④—⑤—②—⑥ 2．☆☆（单选）如图所示，小琳将几个小纸团放在正在播放音乐的扬声器的纸盆上，她发现纸团上下不断跳动。小琳突发奇想：若将该实验装置移到月球上进行实验，当扬声器播放音乐时，下列说法正确的是（　　） A．既能听到声音，又能看到小纸团跳动　　B．不能听到声音，但能看到小纸团跳动　　C．不能听到声音，也不能看到小纸团跳动　　D．能听到声音，但不能看到小纸团跳动 3．☆☆☆（综合）北京天坛是著名的声学建筑奇观，天坛回音壁是一堵圆形高墙，在其内部，东西配殿对称分布在黄穹宇中轴线的两侧，三音石位于回音壁的圆心位置，图甲为其俯视图。当人在三音石中心P点处击掌，可以听到三个或更多清晰的回声，故名“三音石”。某研究团队在一安静时段，于P点处击掌，通过仪器记录P点处接收到的声音信息，如图乙所示。请回答下列问题： (1)建筑物墙壁表面较光滑，有利于声波发生________。 (2)分析可知，接收到的第一个回声是经东西两配殿墙面反射产生的，若P点与两配殿墙面距离均为d，空气中声速为v，从击掌到接收到该回声所用时间________。 (3)仪器记录到的第二个回声为回音壁的第一次反射声，其振幅比接收到的第一个回声大，除了墙壁光滑外，还因为回音壁的________。 (4)第三个回声来自于________的反射。 4．☆☆☆（阅读）Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔。当手机接收到第一次响声时便自动计时，当再次接收到响声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到击掌声之后，也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t甲、t乙。 (1)若已知空气中的声速为340m/s，0.001s内声音的传播距离为_________m。 (2)测得空气中声音的传播速度v声=_________。（用s、t甲、t乙表示） (3)若某次测量s为80m，t甲=0.69s，t乙=0.21s，求甲、乙两人测得的空气中的声速是_________。（结果保留一位小数）。 （实践拓展）用两个一次性纸杯自制“土电话”，比较细线松弛与拉紧时的通话效果；改用不同材料、不同粗细的线，比较通话效果，并尝试用三个纸杯实现三人通话。 （实践拓展）调查家中或学校里哪些设备在工作时会发出较强的声音，分析其声源振动的部位，并尝试提出一条减小噪声影响的建议。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2透镜 课堂导学案 【学习目标】 1．了解透镜的种类，认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，认识透镜的焦点和焦距。 2．经历用多种方法辨别凸透镜和凹透镜的过程，并尝试对方法的优劣作初步评估。 3．能用透镜的相关知识解释日常生活中的一些物理现象，具有从物理学视角认识与观察自然的意识。 【知识框架】 【学习过程】 Q1：放大镜、近视眼镜、远视眼镜的镜片形状有什么不同？用手摸一摸、看一看，你能将它们分类吗？ 一、初识凸透镜和凹透镜 1．中间厚、边缘薄的透镜叫_______；中间薄、边缘厚的透镜叫_______。 Q2：分别通过凸透镜和凹透镜观察书上的字（透镜距书较近），你看到的像有什么不同？ 二、透镜对光的作用 Q3：让平行光分别通过凸透镜和凹透镜，在光屏上移动光屏，观察光斑大小变化。你有什么发现？ 2．凸透镜对光有_______作用；凹透镜对光有_______作用。 3．凸透镜能使平行光会聚于一点，这个点叫_______；焦点到光心的距离叫_______，用_______表示。 三、辨别凸透镜和凹透镜的方法 Q4：不用手摸，你有哪些方法判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜？请比较这些方法的优劣。 方法1：用手“摸”——中间厚边缘薄的是_______透镜。 方法2：用平行光“照”——能把光会聚的是_______透镜。 方法3：近处看字——成放大正立像的是_______透镜。 四、透镜的应用 Q5：老花眼镜和近视眼镜分别是什么透镜？从对光的作用角度说明它们的矫正原理。 例1：一块透镜正对着太阳光，在距透镜 15 cm 处得到一个最小、最亮的光斑，则该透镜的焦距约为_______cm，它是_______透镜。 例2：为了防止森林火灾，在森林里不允许随意丢弃装有水的饮料瓶。这是为什么？ 例3：你能用凸透镜把太阳光会聚到纸上，使纸燃烧起来吗？为什么要调整透镜到纸的距离？ 【课堂反馈】（限时约8分钟，当堂完成） 1．☆（单选）公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》就有光学、力学、声学、磁学、热学方面的内容，其中记载冰透镜“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示。下列说法错误的是（   ） A．这是光的直线传播现象 B．冰透镜对光有会聚作用 C．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 D．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点 【答案】A 【解析】题干中“削冰令圆，举以向日，生火”描述的是凸透镜（冰透镜是中间厚边缘薄的凸透镜）会聚太阳光取火的现象，原理是光的折射，不是光的直线传播，对各选项分析如下： A．该现象是光的折射现象，不是光的直线传播，说法错误，故A符合题意； B．冰透镜属于凸透镜，对光有会聚作用，可将太阳光能量会聚到一点升温引火，说法正确，故B不符合题意； C．“举以向日”指将冰透镜正对太阳光，才能让平行的太阳光会聚到一点，说法正确，故C不符合题意； D．平行太阳光经冰透镜会聚后的会聚点就是冰透镜的焦点，“以艾承其影”中的“影”就是这个焦点位置，说法正确，故D不符合题意。 故选A。 2．☆（单选）如图所示，下列是一束光通过透镜的光路图，正确的是（　　） A．　　B． C．　　D． 【答案】A 【解析】A．这是凸透镜，入射光线平行于主光轴，凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点，透镜过光心的光线传播方向都不变，符合规律，故A正确； B．这是凸透镜，入射光线从左焦点F发出，根据规律，过焦点的光线经凸透镜折射后应该平行于主光轴，但图中折射光线是发散的，故B错误； C．这是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，图中原本发散的入射光线，经过凹透镜后变成平行光，相比原入射光线更会聚了，不符合凹透镜的发散作用，故C错误； D．这是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，但图中平行于主光轴的入射光线经凹透镜后会聚到了焦点，体现的是会聚作用，不符合凹透镜的性质，故D错误。 故选A。 3．☆（填空）如图所示，取一个大烧杯，里面充以烟雾，倒扣在桌上，用手电筒射出一平行光束。然后在杯底分别放一个凸透镜和凹透镜，对比观察，可得出结论为：______________________________________。 【答案】当光从空气射入透镜时，凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用 【解析】由图可知，平行光通过凸透镜后会聚，通过凹透镜后发散，可得：当光从空气射入透镜时，凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 4．☆（填空）如图所示，将凸透镜正对着阳光，把一张白纸放在它的另一侧，来回移动白纸，直到白纸上的光斑变得最小、最亮，此时该亮斑距凸透镜的距离为10cm，则该凸透镜的焦距是_______cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上_______（选填“能”或“不能”）看到很小、很亮的光斑。 【答案】10 不能 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；亮斑距凸透镜的距离为10cm，焦距为10cm；换成凹透镜再做这个实验，凹透镜对光线具有发散作用，没有真正的焦点，所以在纸上不能看到很小、很亮的光斑。 5．☆（填空）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；正确操作时，把一张白纸放在它的下方，如图3所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，然后小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距f一定______（选填“大于”“等于”或“小于”）刚才测得的距离L。 【答案】B 凸 小于 【解析】需要让平行的太阳光垂直入射到凸透镜上，同时白纸与凸透镜平行承接光斑，图B符合要求，A中光线没有垂直凸透镜，故选B。 凸透镜对光线有会聚作用，能让光斑尺寸小于透镜直径；凹透镜对光线有发散作用，光斑尺寸一定大于透镜直径。甲光斑的直径小于透镜大小，所以形成甲光斑的是凸透镜。 平行于主光轴的太阳光经过凸透镜后会聚在焦点处，焦点处是最小最亮的光斑。若白纸在焦点外侧（即），此时凸透镜远离白纸，两者距离进一步大于焦距，会聚后的光线继续向外发散，光斑会直接变大。题目中凸透镜远离白纸时光斑直接变大，说明此时白纸已经在焦点外侧，即焦距f小于测得的距离L。 【内容巩固】（尽量少选择，多问解答、实验等） 一、基础性作业 1．☆（单选）在旅游景区或森林里，不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水时，在阳光的照射下，能将阳光会聚在一起，点燃枯草，引发火灾，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个（     ） A．凸面镜　　B．凹面镜 C．凸透镜　　D．凹透镜 【答案】C 【解析】AB．凸面镜、凹面镜属于面镜，依靠光的反射工作，本身不透明，不符合透明矿泉水瓶的透光特性，故AB不符合题意； C．装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，属于凸透镜，对光线有会聚作用，可会聚阳光点燃枯草，故C符合题意； D．凹透镜对光线有发散作用，无法会聚阳光，故D不符合题意； 故选C。 2．☆（单选）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。 3．☆（单选）光通过透镜的光路如图所示，其中正确的是（    ） A．　　B． C．　　D． 【答案】B 【解析】A．图中是凸透镜，对光有会聚作用，而图中的光线经凸透镜后发散，故A错误； B．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后折射光线向焦点会聚，故B正确； C．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经过虚焦点，故C错误； D．图中是凹透镜，对光有发散作用，而图中的光线经凹透镜后会聚，故D错误。 故选B。 4．☆（单选）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。 5．☆（单选）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 【解析】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。 6．☆（单选）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 【解析】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。 7．☆（单选）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。 8．☆（单选）如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，此凸透镜的焦距为f，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则凸透镜的光心和平面镜相距为（　　） A．　　B． C．　　D．2f 【答案】B 【解析】由图可知，入射光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后应该会聚在焦点，由于平面镜的反射作用，根据平面镜成像的特点，A点就是焦点F的像，因此焦点F到镜面的距离等于A到镜面的距离。由于A是凸透镜与平面镜的中点，即，则凸透镜的焦距 则凸透镜的光心和平面镜相距为。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9．☆（单选）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。 10．☆（单选）将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为8 cm，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，则该凸透镜的焦距（     ） A．一定小于8 cm　　B．一定等于8 cm C．一定大于8 cm　　D．可能小于8 cm，也可能大于8 cm 【答案】C 【解析】太阳光视为平行光，经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点处光斑最小。题干中凸透镜远离纸的过程中光斑先变小，说明纸张慢慢靠近焦点，到达焦点时光斑最小；纸张越过焦点之后，光斑又开始散开变大，说明初始时纸在焦点之前，即，故焦距一定大于。 故选C。 11．☆（填空）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。 12．☆（填空）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。 13．☆（填空）如图所示，是晓铭同学画出的光通过透镜图中未画出后发生折射的光路图，其中甲是_______透镜，乙是_______透镜。（填“凸”、“凹”） 【答案】凹 凸 【解析】甲图中，入射光线经透镜折射后，折射光线远离主光轴，说明该透镜对光线有发散作用，因此甲是凹透镜。 图乙中，入射光线经透镜折射后，折射光线靠近主光轴，说明该透镜对光线有会聚作用，因此乙是凸透镜。 14．☆（填空）如图所示，虚线方框内放置了一块透镜，右侧有一块光屏，平行并紧贴虚线方框放置。一束平行光通过图中虚线框后，在光屏上形成一个圆形光斑。要判断虚线框中是凸透镜还是凹透镜，只需将光屏向右移动： (1)如果光屏上的光斑______，那么就是______。 (2)如果光屏上的光斑______，那么就是______。 【答案】(1) 先变小后变大 凸透镜 (2) 一直变大 凹透镜 【解析】（1）根据题意，如果虚线框内是凸透镜。平行光经过凸透镜后会会聚。当光屏向右移动时，光屏会先靠近焦点，此时光斑会变小；当光屏越过焦点继续向右移动时，光线已经相交并开始发散，光斑会变大。因此，光屏上的光斑会先变小后变大。 （2）如果虚线框内是凹透镜。平行光经过凹透镜后会发散。光线从一开始就是向外散开的。当光屏向右移动时，光屏距离透镜越远，发散的光线覆盖的面积就越大。因此，光屏上的光斑会一直变大。 二、探究性作业 1．☆☆（实验）小明有三块如图所示的凸透镜，他想要测量三块不同的凸透镜的焦距，于是分别将三块凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧放置白纸，调整凸透镜到白纸的距离使白纸上出现____的光斑，测量白纸到凸透镜光心的距离，得出三块透镜的焦距如下表所示，分析数据可以发现，凸透镜的表面凸起的程度（厚度）越_____（选填“大”或“小”），凸透镜的焦距越短。 实验序号 1 2 3 凸透镜 甲 乙 丙 厚度 0.5cm 1 cm 2 cm 焦距 8 cm 5 cm 3 cm 【答案】最小、最亮 大 【解析】太阳光可近似为平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点处。因此需要调整距离，直到白纸上出现最小最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，此时测得的透镜到光斑的距离就是焦距。 根据表格数据分析，凸透镜厚度从甲到丙依次增大，对应的焦距依次减小，因此可得结论：凸透镜表面凸起的程度（厚度）越大，焦距越短。 2．☆☆（实验）如图1所示，小明同学想利用太阳光来测量凸透镜的焦距。 (1)图2中做法最合理的是：________________（选填字母序号）； (2)调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，该光斑所处位置就是透镜的________________，该光斑到透镜中心的距离叫焦距，经过________________的光不改变传播方向； (3)某次实验时，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。若透镜焦距小于L，透镜逐渐靠近纸面，会看到圆光斑________________（选填“一直变小”、“一直变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）；若透镜焦距大于L，保持透镜到纸的距离不变，换用一个焦距更大的同类型透镜，会看到光斑________________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】(1)C (2) 焦点 光心 (3) 先变小后变大 变大 【解析】（1）在利用太阳光来测量凸透镜的焦距时，要让凸透镜正对阳光，白纸与透镜平行，调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，该光斑到光心的距离就是该透镜的焦距，故选C。 （2）凸透镜正对阳光，调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，该光斑所处位置就是透镜的焦点，焦点到透镜中心（光心）的距离叫焦距，经过光心的光传播方向不改变。 （3）现在光斑比透镜小，不是最小、最亮的光斑，测得光斑到透镜的距离为L，当透镜焦距小于L时，透镜靠近纸面，则纸面先靠近焦点后又远离焦点，会看到圆光斑先变小后变大。 当透镜焦距大于L时，则焦点在纸面下方，保持透镜到纸的距离不变，换用一个焦距更大的同类型透镜，透镜的折光能力变弱，会看到光斑比原来的变大。 三、实践性作业 1．☆☆☆（阅读）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，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，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。 菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，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，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。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，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能。      (1)平行光由平凸透镜平的一侧垂直入射，在透镜中会发生________（直线传播/折射/反射）； (2)菲涅尔透镜对光有________（会聚/发散）作用； (3)下面关于菲涅尔透镜的说法，正确的是______；（填字母序号） 使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更厚 与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 (4)将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，图中，正确的放置方法是______。（填字母序号） 【答案】(1)直线传播 (2)会聚 (3)B (4)A 【解析】（1）由文中题意知，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。所以平行光由平凸透镜平的一侧垂直入射，在透镜中会发生直线传播。 （2）菲涅尔透镜是将平凸透镜的中间部分去掉之后变形而得到的，菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有会聚作用。 （3）A．使用菲涅尔透镜的手机使用材料较少，闪光灯部分可以做得更薄，故A错误； B．菲涅尔透镜是将平凸透镜的中间部分去掉之后变形而得到的，与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少，故B正确； C．菲涅尔透镜是平凸透镜的变形，菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜组成，故C错误； D．菲涅尔透镜减少了光在平凸透镜中沿直线传播的路程，与相同直径的平凸透镜相比，损失的光能更少，故D错误。 故选B。 （4）使平行光会聚于菲涅尔透镜的焦点上，才能达到最佳的聚光效果。只有使平行光从菲涅尔透镜的水平面平行于主光轴入射，经过菲涅尔透镜折射后，光线才能会聚于菲涅尔透镜的焦点上，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （实践拓展）利用家里的放大镜（或老花镜）正对阳光，在另一侧用白纸找最小最亮的光斑，测量光斑到透镜的距离，这就是该透镜的焦距；换不同透镜比较焦距大小。 （实践拓展）收集几种透明镜片（如矿泉水瓶底、玻璃珠、近视镜片、老花镜片），透过它们观察近处文字的变化，判断哪些是凸透镜、哪些是凹透镜，并记录你的判断依据。 学科网（北京）股份有限公司 $