3.5
奇妙的透镜
课堂练习
1．在平静的湖面能看到“鱼在白云中穿梭，鸟在水草中翱翔”的美丽奇观。在下列光路图中，能正确描述人看见水中的“鱼”或“鸟”的光路图的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．下列光现象中成因相同的一组是（ ）
①钢笔“错位”②山的“倒影”③水中“折筷”④墙上“手影”
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
3．下列关于光现象说法正确的是（ ）
A．光的传播速度是
B．光从一种介质射入另一种介质，光的传播方向一定发生改变
C．在光的反射或折射现象中，光路是可逆的
D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律
4．下列说法中正确的是（ ）
A．光线是客观存在的
B．漫反射不遵循光的反射定律
C．中间厚边缘薄的透镜是凹透镜
D．光在真空中传播的速度大约为3×108m/s
5．一束跟主光轴平行的光通过透镜的光路如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．O点为该凸透镜的焦点
B．任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点
C．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜对光将仍然具有会聚作用
D．若在F点放一个发光的小灯泡，则该凸透镜对小灯泡发出的光将不具有会聚作用
6．如图是德国设计师设计的一球形透镜太阳能系统，光通过透镜后再发电。该透镜是一个（ ）
A．凹透镜，它对光有会聚作用
B．凹透镜，它对光有发散作用
C．凸透镜，它对光有发散作用
D．凸透镜，它对光有会聚作用
7．关于透镜的焦点说法正确的是（ ）
A．焦点是与凸透镜主光轴平行的光线，经过凸透镜后会聚在主光轴上的某一点
B．焦点是与凹透镜主光轴平行的光线，经过凹透镜后会聚在主光轴上的某一点
C．凸透镜既有实焦点，也有虚焦点
D．凹透镜既有实焦点，也有虚焦点
8．下列关于透镜的说法中，正确的是（ ）
A．焦距越长，透镜对光的折射作用越弱
B．凸透镜只对平行光有会聚作用
C．凹透镜两个焦点之间的距离叫做焦距
D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
9．如图，雨过天晴时，蔬菜塑料大棚上形成积水窝。此时为防止阳光灼伤蔬菜，菜农总是及时将积水除掉，这是因为积水相当于______透镜，它对太阳光有______作用。
10．小明想知道自己家中放大镜的焦距，于是让放大镜正对着太阳光，将一个光屏放在放大镜的另一侧，观察太阳光通过放大镜后出现的现象，直到光屏上得到的光斑最小、最亮，则该光斑的所处位置是放大镜的__________，小明请爸爸拿来刻度尺，粗略测量为20cm，则该放大镜的焦距为________。
11．在踏青活动中，老师提醒同学们不要随意丢弃矿泉水瓶，这是由于下雨时瓶内灌满雨水后，相当于一个______
（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有______
（选填“会聚”或“发散"）作用，可能会引起火灾。
12．一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这样的提示______（选填“有”或“没有”）道理，理由是_______。
爱车小贴士烈日下洗车须及时擦干，否则会导致车漆失去光泽
13．按照要求完成下列作图。
（1）在图甲中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。（_______）
（2）如图乙所示，一束水平光线从空气进入玻璃，在交界处同时发生反射和折射现象，在图上作出反射光线和折射光线。（_______）
（3）在图丙中画出对应的入射光线和折射光线（保留作图痕迹）。（________）
14．如图所示，F是透镜的焦点，a、b、c是烛焰发出的三条光线，请作出a、b、c三条光线的折射光线。
15．如图所示是投影仪的简化示意图，为透镜的焦点。请在图中画出入射光线经凸透镜折射后再经平面镜反射的光路图。
16．完成图中光路。
17．如图，光线a是凹透镜左侧的发光点S发出的一条光线经平面镜反射的光线，这条反射光线恰好射向凹透镜的光心；光线b平行凹透镜主光轴，它是发光点S发出的另一条光线经平面镜反射后又经过凹透镜射出的光线。请画出：光线a经过凹透镜后的光线b的入射光线；发光点S的位置。
18．如图所示，为了探究光折射时的特点，某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面，并让其出射光线从玻璃砖下表面射出，他们得到以下结论：
（1）当入射角θ减小时，折射角也
___________；
（2）在光的折射现象中，光路是
___________的；
（3）这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是
___________的；
（4）若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币，看到硬币的位置比实际的
___________（选填“深”或“浅”）。
19．在探究光的折射规律时，小岩同学利用激光笔、水槽、水和带有“量角器”的圆盘光屏进行了如图所示的实验。
（1）实验中选择带有“量角器”的圆盘光屏，刻度线标记在光屏的上、下方，不同于平时所用的量角器，其优点是：________。
（2）当入射光绕点逆时针旋转时，折射角________（选填“增大”或“减小”）。
（3）若使光沿方向从水中入射，在光屏上观察其在空气中的折射光线，可以探究________。
（4）实验过程中在光屏上同时还可以观察到反射光线，当入射角减小时，反射光线和折射光线之间的夹角将________（选填“变大”或“变小”），请说明你判断的理由：________。
20．如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜，说出接下来的操作及判断方法。（不添加其它器材）
（1）操作：将光屏______；
（2）判断方法：______。
21．请阅读《中国古代的“流光溢彩”》回答问题。
中国古代的“流光溢彩”
光无处不在，太阳能的利用、激光的焊接和切割、光纤通信、X光等都是现代科技中光的应用。光学研究对自然科学的发展起到了非常大的促进作用，我国对光学的研究可以追溯到春秋战国时期。
公元前400年，墨子用很美的词句描述了光的直线传播和小孔成像，《墨经》中记载“景，光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下，足蔽下光，故成景于上，首蔽上光，故成景于下。”指出小孔成倒像的原因，这是最早的小孔成像技术的记载。
在西汉时期有“金燧取火于日”的记载，金燧是指用铜或铜合金做成的铜鉴状器物（鉴：古代铜镜），这是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。另外，《淮南万毕术》中有利用冰透镜来取火的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”我们的祖先将冰削成球状，对着太阳，在“影”的位置放艾草，可以点燃生火。
《淮南万毕术》中还有这样的记载：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”如图所示，“大镜”和“水盆”相当于两个平面镜，光在它们表面发生两次反射，墙内的人便可以看到墙外的景象。
唐代的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验，他记载“背日喷乎水，成虹霓之状"。用背日喷水的办法，可以观察到和天然虹相似的人造虹，说明当时人们已经完成了日光通过雨滴的色散实验，认识到了虹的形成条件及虹与太阳光的方位关系。
从古至今，中国人从未停止过对光学知识的追寻与探索，随着人们对光的深入研究，光应用的前景将更加灿烂。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请你举出一个光在现代科技中应用的实例。_________
（2）文中“金燧”是指_________。
A．凹面镜
B．凸透镜
（3）文中“以艾承其影”中，“影”所在的点是冰透镜的________。
（4）文中“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”中的装置，是简易的_______
的雏形。
答
案
1．D
解析：
AB．鱼反射的光线由水中射向空气中时，在水面发生折射现象，折射角大于入射角，折射光线进入人的眼睛，人眼会逆着光线看上去感觉鱼变浅了，故AB不符合题意；
CD．鸟反射的光线遇到水面在发生反射现象，此时水面相当于一个平面镜，所以看见水中的鸟是光的反射引起的，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．A
解析：
①玻璃中的“断笔”是由于光从玻璃中通过空气进入人的眼睛时，光线的传播方向发生改变而形成，故属于光的折射现象；
②山的“倒影”属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
③水中“折筷”，是光线从水中斜射入空气中发生折射的缘故；
④“手影”游戏，是由光的直线传播形成的；
综上所述，①③符合题意，故A正确。
故选A。
3．C
解析：
A．光在真空中的传播速度是3×108m/s，故A错误；
B．光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向才一定发生改变，如果光垂直于界面入射，光的传播方向不变，故B错误；
C．不论是反射现象还是折射现象，光路都是可逆的，故C正确；
D．不论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律，故D错误。
故选C。
4．D
解析：
A．光线是表示光束传播方向的直线，是一种理想化模型，并不是客观存在，故A错误；
B．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故B错误；
C．中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，故C错误；
D．光在真空中的传播速度为3×105km/s，即3×108m/s，故D正确。
故选D。
5．C
解析：
A．由图可知，O点为该凸透镜的光心，故A错误；
B．任意一束平行于主光轴的光经过凸透镜后才会聚于F点，故B错误；
C．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜的焦距不变，对光将仍然具有会聚作用，故C正确；
D．凸透镜对光始终有会聚作用，若在F点放一个发光的小灯泡，根据光的可逆性，对小灯泡发出的光仍具有会聚作用，故D错误。
故选C。
6．D
解析：
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散的作用，该太阳能系统是利用太阳光通过凸透镜会聚后再发电，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．A
解析：
A．凸透镜对光线有会聚作用，并能使平行于主光轴的光会聚在一点，此点为焦点，则焦点到光心的距离叫做焦距，故A正确；
B．平行于主光轴的光线经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点这一点叫透镜的焦点，故B错误；
CD．凸透镜的焦点是实焦点，它没有虚焦点；凹透镜的焦点是虚焦点，它没有实焦点，故CD错误。
故选A。
8．A
解析：
A．焦距越长，透镜对光的折射作用越弱，故A正确；
B．凸透镜对光线有会聚作用，不仅仅是平行光，故B错误；
C．凹透镜的虚焦点与光心之间的距离叫做焦距，故C错误；
D．平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后一定会聚于焦点，故D错误。
故选A。
9．凸
会聚
解析：
[1][2]雨过天晴时，蔬菜塑料大棚的积水窝形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，容易造成造成火灾。
10．焦点
20cm
解析：
[1][2]太阳光照射到放大镜上相当于平等光束，经折射会聚在一点，则该点即为放大镜的焦点，焦点至放大镜中心的距离即为焦距，则该放大镜的焦距为20cm。
11．凸透镜
会聚
解析：
[1][2]装满水的矿泉水瓶，中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
12．有
见解析
解析：
[1][2]当车上的水未擦干时，水滴相当于一个水凸透镜，可以会聚太阳光，使得局部温度过高而灼伤汽车表面油漆从而失去光泽，所以“爱车小贴士”有道理。
13．
解析：
（1）由反射角为30°，可得入射角也为30°，在法线左侧画出入射光线，如图所示：
（2）先过入射点作法线，在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角；在玻璃中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：
（3）过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，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，如图所示：
14．
解析：
平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后，经过焦点；过光心的入射光线，传播方向不改变；过焦点的入射光线经凸透镜折射后，平行于主光轴；a、b、c三条光线的折射光线如下图所示：
15．
解析：
过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，入射到平面镜上；过入射点垂直于镜面画出法线，图中入射角为
90°-45°=45°
再根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示
16．
解析：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点，故连接焦点和入射光线与凹透镜的交点，并延长即为入射光线的折射光线，因过凹透镜光心的光线传播方向不变，据此作出入射光线，如下图所示：
17．
解析：
光线a过凹透镜的光心，经凹透镜后方向不变。经凹透镜折射后的折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，入射光线的延长线过凹透镜右侧的焦点，连接凹透镜右侧焦点F和入射点画出入射光线（经平面镜的反射光线），该反射光线和a的反向延长线的交点为发光点的像，做出关于平面镜的对称点，可得发光点S的位置，如图所示：
18．减小
可逆
平行
浅
解析：
（1）[1]当入射角θ减小时，折射角变小，入射光线向法线靠拢，折射光线也向法线靠拢。
（2）[2]在光的折射现象中，光路是可逆的，即逆着折射光线看过去，此时的折射光线就是原来的入射光线。
（3）[3]光线从第一次射入玻璃的上表面时，入射角为，折射角一定，当玻璃中的光线经下表面进行第二次折射时，该折射角变为入射角，根据光路可逆，那么此时的折射角的大小为，故一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是平行的。
（4）[4]根据光路可逆，可以把离开玻璃板的光线看成是一枚硬币经反射发出的光线，逆着光线看过去，即可发现原来的一束光进入玻璃砖前的光线为折射后的光线，人眼逆着折射光线看过了即为硬币的像，故此像在硬币的上方，故看到硬币的位置比实际的浅。
19．便于直接读出入射角和折射角
增大
在光的折射现象中，光路是可逆的（或当光从水中斜射入空气中时，折射角与入射角的关系）
变大
见详解
解析：
（1）[1]法线是竖直线，此时可以直接从量角器读出入射角和折射角。
（2）[2]当入射光绕点逆时针旋转时，入射角增大，折射角也增大。
（3）[3]折射光线和反射光线的位置互换进行实验，可探究在光的折射现象中，光路是可逆的。
（4）[4][5]当入射角减小时，反射角减小，折射角减小，反射光线与折射光线的夹角变大。
20．向左移动
若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
解析：
（1）[1]凸透镜对光线有会聚作用，且光线会在焦点后又会发散；而凹透镜对光有发散作用。因为此时光屏上成的是光斑，不是最小最亮的点，所以应该将光屏向左移动。
（2）[2]根据透镜对光线的作用可判断，在光屏向左移动的过程中，若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜。
21．见解析
A
焦点
潜望镜
解析：
（1）[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，在基建工程中，需要提供较高的横向竖直基准线，常用激光来作基准线，称为激光准直。
（2）[2]由材料可知，“金燧”用铜制的凹面镜，故A正确。
（3）[3]凸透镜对光具有会聚作用，凸透镜焦点处会聚能力最强，“影”所在的点是冰透镜的焦点。
（4）[4]水盆的水面相当于一个平面镜。“取大镜高悬，置水盆与其下，则见四邻”，这是利用平面镜成像特点，来观察周围事物的情况，平面镜成像属于光的反射原理，成的是正立、等大的虚像，其装置类似与现代的潜望镜装置。
试卷第6页，总7页
试卷第7页，总7页(共31张PPT)
3.5
奇妙的透镜
沪粤版
八年级上
新知导入
一队旅行者冒着-48
℃的严寒
长途跋涉着。到了中午,当他们捡来
一堆干草准备生火做饭时,却发现
打火机丢了,怎么办?其中一个人
灵机一动,带领大家用冰磨制了一块像放大镜一样的冰块,此人拿着这一冰块迎着太阳,把阳光聚集到干草上,过了一会儿,干草就着火了(如图所示)。你能说出其中的道理吗?
新知讲解
眼镜片上的透镜
一、透镜
透镜通常用玻璃制成，透镜的玻璃是透光的，是利用光的折射制成的光学器件。
照相机上的透镜
数码摄像机上的透镜
投影机上的透镜
望远镜
显微镜
望远镜、显微镜上的透镜
二、凸透镜和凹透镜
1、比较下面两种透镜的异同点
凸透镜
凹透镜
透镜可分为两类
凸透镜
：中央厚，边缘薄
凹透镜
：中央薄，边缘厚
凸透镜
外形特征：
凹透镜
外形特征：
中间薄边缘厚的透镜
主光轴：通过光心O和球面球心C的直线
光心：透镜的中心O
光心(O)
主光轴
2、透镜的几个名词
光心(O)
光心：透镜的中心O
主光轴：通过光心O和球面球心C的直线
凡是通过光心的光线，其传播方向不变。
二、透镜对光线的作用。
1、凸透镜对光线的作用
对光线有会聚作用
使平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光从凸透镜的另一侧射出，观察到凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点上。
F
主轴
小结：凸透镜对所有光线都起会聚作用。
F
O
F
f
2、凸透镜的焦点和焦距
焦点：平行于主轴的平行光通过凸透镜后会聚于一点。
焦距：焦点到光心的距离。
焦距
主轴
焦点
F
主轴
f
凸透镜有两个实焦点。
焦点
光路可逆
3、凸透镜的三条特殊光线
过光心的光线经折射后方向不改变。
F
平行于主光轴的光线经折射后过焦点。
过焦点的光线经折射后平行于主光轴。
（二）凹透镜
1、凹透镜对光线的作用
凹透镜对光线有发散作用
使平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，光从凹透镜的另一侧射出，观察到凹透镜能使平行于主光轴的光发散。
F
F
F
F
小结：凹透镜对所有光线都起发散作用。
凹透镜有焦点吗？
把折射光线反向延长看一看。
焦点
虚
F
f
焦距
F
凹透镜有两个虚焦点。
2.
凹透镜的焦点和焦距
3、凹透镜的三条特殊光线
过光心的光线经折射后方向不变。
平行于主光轴的光线经折射后反向延长线交于虚焦点。
射向虚焦点的光经折射后平行于主光轴射出。
课堂练习
1、（2021四川乐山）下列图示光现象中，正确的是（
）
C
2、如图所示，画出光线经过凸透镜后的折射光线。
3、（广东中考）请画出图中入射光线经凸透镜后的折射光线。
4、(2021广西贵港)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。（F为焦点）
5、（2021内蒙古通辽）如图所示，凸透镜的主光轴与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光射到凸透镜上，经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射，请画出此过程的光路图。
6、（2021四川达州）如图所示，凹透镜的主光轴处于水平位置，F是其焦点，平面镜与水平方向成45°，请画出竖直激光束AO经平面镜反射，再经凹透镜折射的光路图。
7、（2021山东泰安）请在图中将折射光线补画完整（F是凸透镜的焦点，O是凸透镜的光心，光线SP平行于主光轴）。
8、（2021重庆A卷）在图中画出折射光线的入射光线。
课堂总结
1．两种透镜：凸透镜和凹透镜；
2．几个基本概念:
光心、主光轴、焦点、焦距；
3．透镜对光线的作用：
凸透镜对光线有会聚作用,
又叫会聚透镜。
凹透镜对光线有发散作用,
又叫发散透镜。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
