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第15讲 透镜
认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点焦距
知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，会画相关光路图
会估测凸透镜的焦距
凸透镜和凹透镜
1、透镜的概念：透镜至少一个面为球面的一部分，光通过透镜发生折射，改变光的传播方向
2、透镜的分类：透镜按其形状可分为两类
（1）凸透镜：_中间厚、边缘薄的透镜_ 的透镜(远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)
（2）凹透镜：_中间薄、边缘厚的透镜__的透镜(近视镜等)
3、透镜的光心：透镜的中心叫做透镜的光心，通过光心的光，其传播方向不变
4、主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线叫做主光轴，主光轴用点划线表示
5、透镜对光的作用
（1）凸透镜对光的作用：平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜，光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点
（2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的光射向凹透镜光通过凹透镜后会偏离出光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点
探究归纳：凸透镜对光有_会聚_作用，凹透镜对光有_发散_作用
辨别的凸透镜和凹透镜的简单方法
看：近距离看书上的字，字是正立放大的就是凸透镜（即放大镜）
照：正对太阳照射，在地上可以出现很小的亮点的就是凸透镜
望：望远处的景物，出现倒立的就是凸透镜
焦点和焦距
1、平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 会聚 主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图(2)a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其 反向延长线 会交于一点，这是凹透镜的焦点(虚焦点)，如图(2)b所示。
a.凸透镜光路概念 b.凹透镜光路概念
焦点到光心的距离叫焦距，焦距用“f”表示。
3、物体到光心（透镜）的距离叫物距，用“u”表示。像到光心（透镜）的距离叫像距，用“v”表示。
三、透镜的三条特殊光线
凸透镜 通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变 通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点
凹透镜 通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变 射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴 跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点
四、会聚和发散的奥秘
1、凸透镜会聚光的原理
2、凹透镜发散光的原理
考点一：生活中的透镜
例1．1．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，该透镜可用于 _____（选填“近视”或“远视”）眼的矫正。在如图2所示的透镜中，属于凹透镜的是 _____。
【答案】 乙 近视 CE
【详解】[1][2][3]如图所示，由穿过甲透镜的光线传播路径可知，透镜具有会聚作用，甲透镜为凸透镜，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，凹透镜可以矫正近视眼；根据图2可知，CE透镜的中间薄、边缘厚，为凹透镜。
考点二：估测焦距的方法
例2．如图所示，小丽同学将一个凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑。小丽测出光斑到透镜中心的距离为20cm，这个光斑所处的位置就是该透镜的______，它的焦距为______cm。
【答案】 焦点的位置 20
【详解】[1][2]凸透镜正对着太阳光，平行的太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一个最小、最亮的光斑，这个光斑所处的位置就是该透镜的焦点的位置，所以光斑到光心的距离是凸透镜的焦距；光斑到透镜中心的距离为20cm，所以凸透镜的焦距是20cm。
考点三：透镜的特殊光线
例3．（1）在如图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】
【详解】凹透镜对光有发散作用，射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示：
（2）．请在图中画出对应的折射光线。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
考点四：透镜对光的作用
例4．如图所示，汉代的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。“削冰令圆”就是把冰块制成 ___________（选填“凸”或“凹”）透镜，这种透镜对太阳光有 ___________（选填“会聚”或“发散”）作用，若要“得火”应把“艾”放在透镜的 ___________位置。
【答案】 凸 会聚 焦点
【详解】[1][2][3]“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会把光线集中在焦点上，所以当把艾放在焦点上时，其温度会升高，达到燃点时即可燃烧。
1．（2022秋·河北唐山·八年级统考阶段练习）图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是（ ）
A．①③⑤ B．②④⑤
C．③⑤⑥ D．④⑤⑥
2．（2023·新疆·统考一模）如图，透过水珠可以将荷叶上的纹理看得更清，水珠相当于（ ）
A．平面镜 B．玻璃板
C．凸透镜 D．凹透镜
3．（2021秋·江苏宿迁·八年级统考阶段练习）如图所示，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧平面上的一个圆孔，M是一个与暗盒右侧平面平行的间隔一定距离的光屏，若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个和圆孔P等大的圆形光斑，则嵌入圆孔P的光学器件是（ ）
A．只可能是凹透镜 B．只可能是凸透镜
C．凹透镜或凸透镜都有可能 D．凸透镜、厚平板玻璃都有可能
4．（2023秋·山东淄博·八年级统考期末）如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透的传播路径，甲、乙透的类型分别是（ ）
A．甲、乙都是凸透镜 B．甲、乙都是凹透镜
C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜
5．（2023春·北京·九年级清华附中校考开学考试）关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用，置于焦点F以外时凸透镜起发散作用
C．若把凸透镜的上半部分用手遮住，则凸透镜对光不再具有会聚作用
D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线
6．（2023·河南新乡·河南师大附中校考三模）我国古书《淮南万毕术》有记载：“削冰令圆，举以向日，可生火”，这是由于“圆冰”相当于一个 _____（选填：凸透镜、凹透镜、凸面镜或凹面镜）；沈括《梦溪笔谈·阳燧照物》一文中，这样写道：阳燧面洼，向日照之，光皆聚向内，离镜一二寸，光聚为一点，大如麻菽，著物则火发……这是利用凹面镜对光有_____作用，
7．（2023·四川·校联考模拟预测）安全小提示：夏天我们外出游玩时，不要随意将瓶装矿泉水丢在树林里。这是由于瓶装矿泉水在阳光下，相当于一个___________ （选填字母“凹透镜”或“凸透镜”），它对光线有___________作用，可能将阳光会聚在焦点上，导致附近的树叶长时间高温引起森林火灾。
8．（2022春·湖南长沙·八年级长沙市实验中学校考阶段练习）如图所示，一束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜起到_________（会聚/发散）作用，是_________透镜，由此说明，能把光线相交于一点的透镜_________（一定/不一定/一定不）是凸透镜。
9．（2023·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示将放大镜正对太阳光，在白纸上看见中间亮边缘暗的原因是放大镜是________镜，它对射向它的太阳光有________作用。
10．（2023春·陕西咸阳·八年级统考期中）如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，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___________（选填“亮”或“暗”），这是因为气泡与周围水组成___________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”）。
11．（2022秋·广东汕头·八年级校考期末）如图所示，请画出图中入射光线通过凸透镜后对应的折射光线。
12．（2020秋·广东惠州·八年级校考期末）如图所示，请画出凹透镜的入射光线。
13．（2023秋·江苏苏州·八年级校联考期末）小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）。
（1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点处，如图（b）所示，比较两次实验数据，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”）；
（2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择两个透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是__________；
（3）联想到如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用__________（选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大；
（4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
1．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明实心圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”能够利用太阳光生火，主要因为（ ）
A．“水晶饼”能反射光 B．“水晶饼”能吸收光
C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用
2．如图所示，四个透镜中，与其他三个不是同一种透镜的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中是凹透镜的是（ ）
A．只有d B．只有b和d C．只有c D．只有a、b、d
4．如图所示，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l。若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大，则该凸透镜的焦距（ ）
A．一定小于l B．一定等于l
C．一定大于l D．可能小于l，也可能大于l
5．两条光线经过透镜后平行于主光轴射出，则该透镜（ ）
A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜
C．可能是凸透镜 D．可能是平面镜
6．在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶，这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有_______作用，可能会引起森林火灾。
7．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，把一张纸放在透镜下方等距的位置如图甲所示，在纸上得到相应的光斑A、B，透镜与光斑的大小如图乙所示（d18．一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这是因为留在车身上的水滴相当于______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，在车身局部形成高温，导致车漆失去光泽。
9．光线经过甲乙两透镜后的折射光线如图所示，则甲是________，乙是_______（填“凸透镜”或“凹透镜”）
10．很多家里门的观察窗上都安装有一个“猫眼”，当从门内观察到外面的人是正立______（“缩小”或“放大”）的像，猫眼其实相当于一个______镜。
11．根据入射光线画出它们经过凸透镜后的折射光线。
12．画出图凹透镜出射光线对应的入射光线。
13．某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（其中和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”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验？答：_________（选填字母序号）。器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如上右图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，__________________。
(2)有同学回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜，______________的焦距大些。
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第15讲 透镜
认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点焦距
知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，会画相关光路图
会估测凸透镜的焦距
凸透镜和凹透镜
1、透镜的概念：透镜至少一个面为球面的一部分，光通过透镜发生折射，改变光的传播方向
2、透镜的分类：透镜按其形状可分为两类
（1）凸透镜：_中间厚、边缘薄的透镜_ 的透镜(远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)
（2）凹透镜：_中间薄、边缘厚的透镜__的透镜(近视镜等)
3、透镜的光心：透镜的中心叫做透镜的光心，通过光心的光，其传播方向不变
4、主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线叫做主光轴，主光轴用点划线表示
5、透镜对光的作用
（1）凸透镜对光的作用：平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜，光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点
（2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的光射向凹透镜光通过凹透镜后会偏离出光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点
探究归纳：凸透镜对光有_会聚_作用，凹透镜对光有_发散_作用
辨别的凸透镜和凹透镜的简单方法
看：近距离看书上的字，字是正立放大的就是凸透镜（即放大镜）
照：正对太阳照射，在地上可以出现很小的亮点的就是凸透镜
望：望远处的景物，出现倒立的就是凸透镜
焦点和焦距
1、平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 会聚 主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图(2)a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其 反向延长线 会交于一点，这是凹透镜的焦点(虚焦点)，如图(2)b所示。
a.凸透镜光路概念 b.凹透镜光路概念
焦点到光心的距离叫焦距，焦距用“f”表示。
3、物体到光心（透镜）的距离叫物距，用“u”表示。像到光心（透镜）的距离叫像距，用“v”表示。
三、透镜的三条特殊光线
凸透镜 通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变 通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点
凹透镜 通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变 射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴 跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点
四、会聚和发散的奥秘
1、凸透镜会聚光的原理
2、凹透镜发散光的原理
考点一：生活中的透镜
例1．1．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，该透镜可用于 _____（选填“近视”或“远视”）眼的矫正。在如图2所示的透镜中，属于凹透镜的是 _____。
【答案】 乙 近视 CE
【详解】[1][2][3]如图所示，由穿过甲透镜的光线传播路径可知，透镜具有会聚作用，甲透镜为凸透镜，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，凹透镜可以矫正近视眼；根据图2可知，CE透镜的中间薄、边缘厚，为凹透镜。
考点二：估测焦距的方法
例2．如图所示，小丽同学将一个凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑。小丽测出光斑到透镜中心的距离为20cm，这个光斑所处的位置就是该透镜的______，它的焦距为______cm。
【答案】 焦点的位置 20
【详解】[1][2]凸透镜正对着太阳光，平行的太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一个最小、最亮的光斑，这个光斑所处的位置就是该透镜的焦点的位置，所以光斑到光心的距离是凸透镜的焦距；光斑到透镜中心的距离为20cm，所以凸透镜的焦距是20cm。
考点三：透镜的特殊光线
例3．（1）在如图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】
【详解】凹透镜对光有发散作用，射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示：
（2）．请在图中画出对应的折射光线。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
考点四：透镜对光的作用
例4．如图所示，汉代的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。“削冰令圆”就是把冰块制成 ___________（选填“凸”或“凹”）透镜，这种透镜对太阳光有 ___________（选填“会聚”或“发散”）作用，若要“得火”应把“艾”放在透镜的 ___________位置。
【答案】 凸 会聚 焦点
【详解】[1][2][3]“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会把光线集中在焦点上，所以当把艾放在焦点上时，其温度会升高，达到燃点时即可燃烧。
1．图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是（ ）
A．①③⑤ B．②④⑤
C．③⑤⑥ D．④⑤⑥
【答案】C
【详解】根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，①②④都是中间厚、边缘薄的透镜，都是凸透镜；③⑤⑥都是中间薄、边缘厚的透镜，都是凹透镜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．如图，透过水珠可以将荷叶上的纹理看得更清，水珠相当于（ ）
A．平面镜 B．玻璃板
C．凸透镜 D．凹透镜
【答案】C
【详解】水珠中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。叶片的纹理在它的焦点以内，所以通过水珠可以看到正立、放大的虚像，此时相当于放大镜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．如图所示，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧平面上的一个圆孔，M是一个与暗盒右侧平面平行的间隔一定距离的光屏，若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个和圆孔P等大的圆形光斑，则嵌入圆孔P的光学器件是（ ）
A．只可能是凹透镜 B．只可能是凸透镜
C．凹透镜或凸透镜都有可能 D．凸透镜、厚平板玻璃都有可能
【答案】D
【详解】AC．根据题意可知，圆孔P中放入一个光学元件，发现在光屏M上呈现一个与圆孔P等大的圆形光斑，由于凹透镜对光线具有发散作用，所以不可能是凹透镜，故AC不符合题意；
BD．如果放入一个凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会先会聚到焦点上，然后发散继续向前传播，能形成一个等大的光斑，故可能是凸透镜；当在P处嵌入一个时平板玻璃时，因为平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用，所以光斑与圆孔P一样大，故B不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透的传播路径，甲、乙透的类型分别是（ ）
A．甲、乙都是凸透镜 B．甲、乙都是凹透镜
C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜
【答案】C
【详解】从图知，通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，对光有会聚作用，因此甲是是凸透镜；通过乙透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以乙对光线有发散作用，故乙为凹透镜，综上分析知，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用，置于焦点F以外时凸透镜起发散作用
C．若把凸透镜的上半部分用手遮住，则凸透镜对光不再具有会聚作用
D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线
【答案】A
【详解】A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线传播方向不发生改变，故A正确；
B．凸透镜对光线有会聚作用，无论物体置于焦点F以内，还是置于焦点F以外时凸透镜对光线都起会聚作用，故B错误；
C．凸透镜每一部分对光线都有会聚作用，若把凸透镜的上半部分用手遮住，凸透镜下半部分对光线仍具有会聚作用，故C错误；
D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线比原来变得发散一些，但仍是会聚的光线，故D错误。
故选A。
6．我国古书《淮南万毕术》有记载：“削冰令圆，举以向日，可生火”，这是由于“圆冰”相当于一个 _____（选填：凸透镜、凹透镜、凸面镜或凹面镜）；沈括《梦溪笔谈·阳燧照物》一文中，这样写道：阳燧面洼，向日照之，光皆聚向内，离镜一二寸，光聚为一点，大如麻菽，著物则火发……这是利用凹面镜对光有_____作用，
【答案】 凸透镜 会聚
【详解】[1]前段文中意思是把冰削成圆形，对着太阳光，可以用来聚光生火。说明这个能够会聚光线的“圆冰”相当于一个凸透镜。
[2]后段文中大意是把凹洼面对准太阳，把太阳光会聚到距离镜面一二寸的一点，把可以燃烧的东西放在那一点上就可以点燃。这是利用凹面镜对光有会聚的作用。
7．安全小提示：夏天我们外出游玩时，不要随意将瓶装矿泉水丢在树林里。这是由于瓶装矿泉水在阳光下，相当于一个___________ （选填字母“凹透镜”或“凸透镜”），它对光线有___________作用，可能将阳光会聚在焦点上，导致附近的树叶长时间高温引起森林火灾。
【答案】 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]由于瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，瓶装矿泉水在阳光下，对光线有会聚作用，可能将阳光会聚在焦点上，会造成树叶燃烧，造成火灾。
8．如图所示，一束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜起到_________（会聚/发散）作用，是_________透镜，由此说明，能把光线相交于一点的透镜_________（一定/不一定/一定不）是凸透镜。
【答案】 发散 凹 不一定
【详解】[1] [2] [3]放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用；所以该透镜是发散透镜即凹透镜；由于凸透镜对光线有会聚作用，所以凸透镜可以将光线会聚于一点；但在此种情况下，会聚的入射光线经过凹透镜折射后也会会聚于一点，由此可知，能够使光线会聚于一点的不一定是凸透镜。
9．如图所示将放大镜正对太阳光，在白纸上看见中间亮边缘暗的原因是放大镜是________镜，它对射向它的太阳光有________作用。
【答案】 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]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，该点是凸透镜的焦点；焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；将放大镜正对太阳光，在白纸上看见中间亮边缘暗的原因是放大镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
10．如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，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___________（选填“亮”或“暗”），这是因为气泡与周围水组成___________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”）。
【答案】 暗 凹 发散
【详解】[1][2][3]由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，故在气泡的下面对应的位置较暗。
11．如图所示，请画出图中入射光线通过凸透镜后对应的折射光线。
【答案】
【详解】凸透镜中，过原点的光线不发生偏转；过焦点的光线平行于射出，如图所示：
12．如图所示，请画出凹透镜的入射光线。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经过凹透镜射出后反向延长线过焦点，如图所示：
13．小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）。
（1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点处，如图（b）所示，比较两次实验数据，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”）；
（2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择两个透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是__________；
（3）联想到如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用__________（选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大；
（4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 小 控制变量法 红 不变
【详解】（1）[1]如图（b）所示，比较两次实验数据，右边凸透镜表面比左边凸透镜的表面要凸，焦距变小，因此可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短。
（2）[2]如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，这里主要用到的一个物理研究方法是控制变量法。
（3）[3]根据三棱镜对光线的偏折，由图丙丁可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大。
（4）[4]小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，光的会聚点不变，只是会聚的光线变少，因此测得的焦距不变。
1．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明实心圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”能够利用太阳光生火，主要因为（ ）
A．“水晶饼”能反射光 B．“水晶饼”能吸收光
C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用
【答案】C
【详解】“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，这是其利用太阳光生火的原理。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．如图所示，四个透镜中，与其他三个不是同一种透镜的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜，中间薄边缘厚的透镜叫做凹透镜。所以ACD是凸透镜，B是凹透镜。
故选B。
3．如图所示，画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中是凹透镜的是（ ）
A．只有d B．只有b和d C．只有c D．只有a、b、d
【答案】D
【详解】凸透镜对光具有会聚作用，凹透镜对光具有发散作用。因此从四个光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c是凸透镜，且入射光线是从某点发出的，折射光线变得会聚了。
故选D。
4．如图所示，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l。若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大，则该凸透镜的焦距（ ）
A．一定小于l B．一定等于l
C．一定大于l D．可能小于l，也可能大于l
【答案】C
【详解】由于光斑到凸透镜的距离为l时，即像距为l时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距,若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之前，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于l，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．两条光线经过透镜后平行于主光轴射出，则该透镜（ ）
A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜
C．可能是凸透镜 D．可能是平面镜
【答案】C
【详解】D．由题意可知，是透镜，而不是平面镜，故D不符合题意；
ABC．若是凸透镜，则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示：
若是凹透镜，则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：
故AB不符合题意；C符合题意。
故选C。
6．在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶，这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有_______作用，可能会引起森林火灾。
【答案】 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、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，会造成树叶燃烧，造成火灾。
7．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，把一张纸放在透镜下方等距的位置如图甲所示，在纸上得到相应的光斑A、B，透镜与光斑的大小如图乙所示（d1【答案】 凸 可能
【详解】[1]因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，所以根据图示可知，光斑A一定是对光线起了会聚作用形成的，所以形成A光斑的是凸透镜。
[2]光斑B可能是对光线起了发散作用形成的，也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑，因此形成光斑A的一定是凸透镜，形成光斑B的可能是凹透镜。
8．一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这是因为留在车身上的水滴相当于______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，在车身局部形成高温，导致车漆失去光泽。
【答案】 凸透镜 会聚
【详解】[1]车身上的水滴，中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。
[2]凸透镜对光有会聚作用，在车身局部形成高温，导致车漆失去光泽。
9．光线经过甲乙两透镜后的折射光线如图所示，则甲是________，乙是_______（填“凸透镜”或“凹透镜”）
【答案】 凸透镜 凹透镜
【详解】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
[1]甲图中，光线经过透镜后，会聚点提前，说明该透镜对光有会聚作用，故甲为凸透镜。
[2]乙图中，光线经过透镜后，会聚点推后，说明该透镜对光有发散作用，故乙为凹透镜。
10．很多家里门的观察窗上都安装有一个“猫眼”，当从门内观察到外面的人是正立______（“缩小”或“放大”）的像，猫眼其实相当于一个______镜。
【答案】 缩小 凹透
【详解】[1][2]由生活经验可知，“猫眼”实际上是一个可以扩大人的观察范围的一个透镜，即凹透镜，通过“猫眼”从门内观察到外面的人是正立缩小的像，猫眼其实相当于一个凹透镜。
11．根据入射光线画出它们经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后经过焦点；过焦点的光线经过凸透镜折射后平行于主光轴，作图如下：
12．画出图凹透镜出射光线对应的入射光线。
【答案】
【详解】入射光线正对凹透镜另一侧焦点时，折射光线平行于凹透镜的主光轴。如图所示
13．某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（其中和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”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验？答：_________（选填字母序号）。器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如上右图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，__________________。
(2)有同学回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜，______________的焦距大些。
【答案】 AC 焦距越小 红光
【详解】(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”，应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验，由图1可知，应选A、C。
[2]比较上面图甲和乙知道，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短。
(2)[3]由下面图乙知道，对同一凸透镜，红光偏折角度小（折光能力弱），即说明红光的焦距大些。
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