5.1透镜
【题型1】透镜的分类 1
【题型2】焦点与焦距 3
【题型3】测量凸透镜的焦距 5
【题型4】凸透镜的会聚作用 6
【题型5】凹透镜的发散作用 8
【题型6】透镜的三条特殊光线 9
【题型1】透镜的分类
【典型例题】下列透镜中，对光有会聚作用的有（ ）
A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
【举一反三1】下列透镜中，属于凹透镜的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】单反相机镜头由多种光学器件组成，其中较为重要的是透镜组，如图所示透镜组中属于凹透镜的是（ ）
A.①
B.②
C.③
D.④
【举一反三3】下列透镜中，对光有会聚作用的有（ ）
A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
【举一反三4】报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花眼镜、奶奶度数更深的老花眼镜及妈妈的平光眼镜如图，则奶奶的眼镜是图中的（ ）
A. B. C. D.
【举一反三5】判别一个透镜是凸透镜还是凹透镜的方法是：
（1）用透镜靠近书看书上的字，若成_________的像，则是凸透镜，否则是凹透镜。
（2）将透镜_________对太阳光，在另一侧放一张白纸，移动白纸，若纸上能得到一个_________，则是凸透镜，否则是凹透镜。
【举一反三6】如下图所示，是一些透镜的截面图，在这些透镜中，可以分为两类：一类包括_______，它们是_______镜，其结构上的共同特点是_______；另一类包括_______，它们是_______镜，其结构上的共同特点是_______.
【举一反三7】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 。
【题型2】焦点与焦距
【典型例题】一束跟主光轴平行的光通过凸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
【举一反三1】如图所示虚线框内的一透镜，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,距离OQ大于焦距
B.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
C.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
D.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
【举一反三2】如下图所示， 焦距为 10cm 的凸透镜正对太阳光，其下方的白纸上呈现一光斑，此时光斑到凸透镜的距离为 12cm ． 若凸透镜远离白纸，看到光斑的大小和亮度的变化情况是（ ）
A.光斑一直变大，亮度越来越暗
B.光斑一直变小，亮度越来越暗
C.光斑先变小后变大，亮度先变亮后变暗
D.光斑一直变大，亮度越来越亮
【举一反三3】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一直变大，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
【举一反三4】矿井中所使用的矿灯（如图），优点是光柱射出去后非常集中，几乎相当于平行光，要使小灯泡发出的光变成平行光，则该灯头的镜头镜片应选择_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），小灯泡应放在该透镜的_________位置上。
【举一反三5】如图所示，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）图中的透镜是_________透镜；
（2）若透镜焦距小于L，透镜逐渐靠近纸面，会看到圆光斑____________（填光斑大小变化情况）；
（3）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”）。
【举一反三6】有两个直径相同的凸透镜A、B，它们的焦距分别是3cm和5cm．用平行的入射光线照射后，______凸透镜使光线偏折得更多.
【举一反三7】如图所示LED电筒中的一个发光二极管，它的前端做成图中形状，其前端相当于一个 ______ ．它的作用是 ______ ．
【题型3】测量凸透镜的焦距
【典型例题】如图所示在粗测凸透镜焦距时，将一个凸透镜正对太阳光，其下方20cm处的白纸上出现一个最小最亮的光斑。说明凸透镜对光有_________作用；此透镜的焦距约等于_________cm。
【举一反三1】中午时分，小强物理实验小组在操场上利用如图所示的装置进行实验，让太阳光经过凸透镜后，结果发现在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图所示。经过分析，你认为这光斑是_________的像，该凸透镜的焦距是_________cm。
【举一反三2】为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得一个__________的光斑，如图是调节完成的状态，该透镜焦距f =__________cm，这个实验也证明凸透镜对光线具有__________作用．
【举一反三3】俊俊同学利用光具座测量某凸透镜的焦距，如图所示，他让凸透镜正对着太阳光，调整光屏与凸透镜的距离，使光屏上得到一个最小、最亮的光斑；由图可知，凸透镜对光有_________作用，此时该凸透镜的焦距是_________cm。
【题型4】凸透镜的会聚作用
【典型例题】晴朗的夏天中午，给树或花的叶子浇水，常会把叶子烧焦，其原因是（ ）
A.水滴蒸发时给叶子传热
B.水滴吸热升温，把叶子烧焦
C.阳光容易透过水滴
D.水滴使阳光会聚，把叶子烧焦
【举一反三1】如图，让一束平行于主光轴的光线经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。下列说法错误的是( )
A.凸透镜的特点是中间厚、边缘薄
B.凸透镜有虚焦点
C.凸透镜对光有会聚作用
D.该凸透镜的焦距为10 cm
【举一反三2】在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶，因为它相当于一个_________透镜，对太阳光有_________作用，可能会导致森林火灾。
【举一反三3】如图是微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端的A部分相当于______，对光有 _____作用．
【举一反三4】根据下面光路的特点，在虚线框内填上合适的镜子。
【举一反三5】2000年11月27日《广州日报》报道：香港近郊一座价值近千万元的住宅发生罕见火警，在周围没有火源的情况下窗帘布自行起火．消防员在窗帘布外向阳的窗台上发现了透明的水晶球工艺品，有关专家断定此水晶球即为引起火警的罪魁祸首．请你用光学及能量转化的知识解释这一现象．
【题型5】凹透镜的发散作用
【典型例题】平行光线经如图所示的中空玻璃砖后将会（ ）
A.会聚 B.发散 C.仍为平行光 D.无法判断
【举一反三1】不平行的光束经凹透镜折射后，其折射光线（ ）
A.不能交于一点
B.一定是平行的
C.可能交于一点
D.一定交于一点
【举一反三2】如图所示光现象及光路中，正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】让太阳光垂直射到透镜上，在透镜的另一侧来回移动一张白纸，若能在白纸上得到很小很亮的一个光点或光斑，则这个透镜是 ______ 透镜；若在白纸上只能得到一个比透镜更大的光斑，则这个透镜就是 ______ 透镜．
【举一反三4】在方框中填上适当透镜.
【题型6】透镜的三条特殊光线
【典型例题】如图所示，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（ ）
A. B. C. D.
【举一反三1】如图所示，一束光经过虚线框中的单个光学元件，光路发生了偏折，虚线框中可放入的元件为（ ）
A.①或②
B.①或④
C.②或③
D.②或④
【举一反三2】如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放一透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；则此透镜是_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。
【举一反三3】学了光学后，小蓝将凸透镜、平面镜进行组合，得到如图所示的装置。其中F是凸透镜的焦点，S′是光源S（图中未画出）在平面镜中的像，像S′与左侧焦点F重合；a是光源S发出的一束光经平面镜反射后的光线，其反向延长线过左侧焦点F。
（1）请在图中作出：
①光源S的位置。
②反射光线a所对应的入射光线b。
③光线a经凸透镜折射后的光线。
（2）反射光线a与平面镜的夹角为28°，则入射光线b的入射角大小为 。
（3）光源S发出的光经平面镜反射后，部分反射光射到凸透镜上，这部分反射光经凸透镜折射后 （选填选项字母）。
A.均平行于透镜主轴
B.均不平行于透镜主轴
C.一部分平行于透镜主轴
【举一反三4】请在图中作出两条入射光线经凸透镜折射后的出射光
【举一反三5】如图，凹透镜焦点与凸透镜光心重合于点，是凸透镜焦点。请完成光路图。5.1透镜
【题型1】透镜的分类 1
【题型2】焦点与焦距 4
【题型3】测量凸透镜的焦距 8
【题型4】凸透镜的会聚作用 10
【题型5】凹透镜的发散作用 12
【题型6】透镜的三条特殊光线 14
【题型1】透镜的分类
【典型例题】下列透镜中，对光有会聚作用的有（ ）
A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
【答案】C
【解析】根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，第一种是凹透镜，第二、三、四种是凸透镜，
并且凸透镜对光线有聚作用，所以可以对光有会聚作用的有三种。
【举一反三1】下列透镜中，属于凹透镜的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据透镜的结构特点：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜.ABC中间比边缘厚，是凸透镜，D中间比边缘薄的是凹透镜.
【举一反三2】单反相机镜头由多种光学器件组成，其中较为重要的是透镜组，如图所示透镜组中属于凹透镜的是（ ）
A.①
B.②
C.③
D.④
【答案】B
【解析】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，图中②是凹透镜，故B正确，A、C、D错误。
【举一反三3】下列透镜中，对光有会聚作用的有（ ）
A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
【答案】C
【解析】根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，第一种是凹透镜，第二、三、四种是凸透镜，
并且凸透镜对光线有聚作用，所以可以对光有会聚作用的有三种。
【举一反三4】报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花眼镜、奶奶度数更深的老花眼镜及妈妈的平光眼镜如图，则奶奶的眼镜是图中的（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为奶奶的眼镜是老花镜，由凸透镜成像特点之一，当u＜f时，成正立放大的虚像，可知，A、B选项符合；
成缩小的像，C不符合；成等大的像，D不符合题意；
又因为奶奶的老花镜度数更深，即看到的图像应该更大，由题图可知，A选项符合。
【举一反三5】判别一个透镜是凸透镜还是凹透镜的方法是：
（1）用透镜靠近书看书上的字，若成_________的像，则是凸透镜，否则是凹透镜。
（2）将透镜_________对太阳光，在另一侧放一张白纸，移动白纸，若纸上能得到一个_________，则是凸透镜，否则是凹透镜。
【答案】（1）放大 （2）正对 最小最亮的点
【解析】（1）能作为放大镜使用的是凸透镜。把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜，
（2）透镜正对着太阳光移动，另一侧能得到最小最亮的点说明是凸透镜，出现一个暗圈的是凹透镜。
【举一反三6】如下图所示，是一些透镜的截面图，在这些透镜中，可以分为两类：一类包括_______，它们是_______镜，其结构上的共同特点是_______；另一类包括_______，它们是_______镜，其结构上的共同特点是_______.
【答案】A和D；凸透镜；中间厚边缘薄；B、C和E；凹透镜；中间薄边缘厚.
【解析】分析比较图中的五个透镜可以看出，其中A和D两个透镜的特点是中间厚边缘薄，属于凸透镜；而B、C和E三个透镜中间薄边缘厚，属于凹透镜.
【举一反三7】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）一直都是变大；凹透镜
【解析】（1）由于凸透镜对光线具有会聚作用，若能在光屏上观察到比透镜直径小的光斑，若光斑先变小后变大，说明该透镜对光线具有会聚作用，则为凸透镜；
（2）由于凹透镜对光线有发散作用，如果光屏上的光斑一直都是变大，说明该透镜对光线具有发散作用，则为凹透镜。题点2焦点与焦距
【题型2】焦点与焦距
【典型例题】一束跟主光轴平行的光通过凸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
【答案】C
【解析】光通过凸透镜的光心，传播方向不变，O点为该凸透镜的光心；只有平行于主光轴的光经凸透镜折射后才会会聚于焦点F，与主光轴不平行的光经凸透镜折射后不会会聚于焦点F；若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，仍然有光透过凸透镜，该凸透镜对光将仍然具有会聚作用；若在F点放一个发光的小灯泡，根据光路可逆知：小灯泡发出的光会平行于主光轴，此时通过凸透镜后的光比原来更靠近主光轴，因此凸透镜对光仍起会聚作用。故选C。
【举一反三1】如图所示虚线框内的一透镜，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,距离OQ大于焦距
B.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
C.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
D.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
【答案】D
【解析】由图中可知，a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线．经透镜的作用后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜；因为平行主光轴的光线经凸透镜会聚焦点，而a光线如果不发生折射，他将射向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．用排除法可知，只有选项D是正确的.
【举一反三2】如下图所示， 焦距为 10cm 的凸透镜正对太阳光，其下方的白纸上呈现一光斑，此时光斑到凸透镜的距离为 12cm ． 若凸透镜远离白纸，看到光斑的大小和亮度的变化情况是（ ）
A.光斑一直变大，亮度越来越暗
B.光斑一直变小，亮度越来越暗
C.光斑先变小后变大，亮度先变亮后变暗
D.光斑一直变大，亮度越来越亮
【答案】A
【解析】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.依题意可知，此时光斑到凸透镜的距离为12cm ，大于一倍焦距，此时的光线是交点之后的，是发散的，所以光斑一直变大，亮度越来越暗.
【举一反三3】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一直变大，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】A
【解析】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f≠L；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于L．故BCD错误，故A正确.
【举一反三4】矿井中所使用的矿灯（如图），优点是光柱射出去后非常集中，几乎相当于平行光，要使小灯泡发出的光变成平行光，则该灯头的镜头镜片应选择_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），小灯泡应放在该透镜的_________位置上。
【答案】凸透镜 焦点
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，能使小灯泡发出的光变成平行光，因此应选择凸透镜；小灯泡应放在该透镜的焦点位置上，使小灯泡发出的光，经过凸透镜后，变成平行光。
【举一反三5】如图所示，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）图中的透镜是_________透镜；
（2）若透镜焦距小于L，透镜逐渐靠近纸面，会看到圆光斑____________（填光斑大小变化情况）；
（3）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）凸 （2）先变小后变大 （3）变大
【解析】（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，根据图示可知，此透镜一定是对光线起了会聚作用，因此为凸透镜；
（2）当透镜焦距小于L时，透镜靠近纸面会经过焦点，会看到圆光斑先变小后变大；
（3）当透镜焦距大于L时，换用一个焦距更大的同类型透镜，透镜的折光能力变弱，保持透镜到纸的距离不变，会看到光斑比原来的变大。
【举一反三6】有两个直径相同的凸透镜A、B，它们的焦距分别是3cm和5cm．用平行的入射光线照射后，______凸透镜使光线偏折得更多.
【答案】A
【解析】两个凸透镜都对光线起会聚作用，如图所示，平行光线经过焦距为3cm的A凸透镜后，光线偏折得更多.
【举一反三7】如图所示LED电筒中的一个发光二极管，它的前端做成图中形状，其前端相当于一个 ______ ．它的作用是 ______ ．
【答案】凸透镜；会聚光线．
【解析】光源放在凸透镜的焦点上，光源发出的光线经凸透镜折射后，会平行射出．如图．凸透镜对光线有会聚作用．
【题型3】测量凸透镜的焦距
【典型例题】如图所示在粗测凸透镜焦距时，将一个凸透镜正对太阳光，其下方20cm处的白纸上出现一个最小最亮的光斑。说明凸透镜对光有_________作用；此透镜的焦距约等于_________cm。
【答案】会聚 20
【解析】在粗测凸透镜焦距时，将一个凸透镜正对太阳光，其下方20cm处的白纸上出现一个最小最亮的光斑，说明凸透镜对光线有会聚作用；最小最亮的光斑到凸透镜的距离等于凸透镜的焦距，由题意可知，为20cm。
【举一反三1】中午时分，小强物理实验小组在操场上利用如图所示的装置进行实验，让太阳光经过凸透镜后，结果发现在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图所示。经过分析，你认为这光斑是_________的像，该凸透镜的焦距是_________cm。
【答案】太阳 10.0
【解析】平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是太阳的实像。
平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是10.0cm。
【举一反三2】为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得一个__________的光斑，如图是调节完成的状态，该透镜焦距f =__________cm，这个实验也证明凸透镜对光线具有__________作用．
【答案】最小最亮；10；会聚
【解析】为了测量凸透镜焦距，让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得一个最小最亮的光斑，这光斑即为焦点；根据图示提供的信息，该透镜焦距f=10cm，这个实验也证明凸透镜对光线具有会聚作用.
【举一反三3】俊俊同学利用光具座测量某凸透镜的焦距，如图所示，他让凸透镜正对着太阳光，调整光屏与凸透镜的距离，使光屏上得到一个最小、最亮的光斑；由图可知，凸透镜对光有_________作用，此时该凸透镜的焦距是_________cm。
【答案】会聚 11.0
【解析】凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝41.0cm﹣30.0cm＝11.0cm。
【题型4】凸透镜的会聚作用
【典型例题】晴朗的夏天中午，给树或花的叶子浇水，常会把叶子烧焦，其原因是（ ）
A.水滴蒸发时给叶子传热
B.水滴吸热升温，把叶子烧焦
C.阳光容易透过水滴
D.水滴使阳光会聚，把叶子烧焦
【答案】D
【解析】晴朗的夏天中午，给树或花的叶子浇水时，水由于表面张力的作用，在花或者草的叶子表面很容易形成圆形的水滴，而水滴的形状中间后而边缘薄，类似于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，如果热量集中，就会把叶子烧焦。
【举一反三1】如图，让一束平行于主光轴的光线经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。下列说法错误的是( )
A.凸透镜的特点是中间厚、边缘薄
B.凸透镜有虚焦点
C.凸透镜对光有会聚作用
D.该凸透镜的焦距为10 cm
【答案】B
【解析】凸透镜的特点是中间厚、边缘薄；凸透镜有两个实焦点；凸透镜对光有会聚作用；该凸透镜的焦距为10 cm。故选B。
【举一反三2】在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶，因为它相当于一个_________透镜，对太阳光有_________作用，可能会导致森林火灾。
【答案】凸 会聚
【解析】装有水的透明矿泉水瓶中间厚，两边薄，相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，可能会导致森林火灾。
【举一反三3】如图是微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端的A部分相当于______，对光有 _____作用．
【答案】凸透镜，会聚．
【解析】小灯泡前端的A部分中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用．
【举一反三4】根据下面光路的特点，在虚线框内填上合适的镜子。
【答案】
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用.根据图示，折射光线与入射光线相比，向主光轴方向偏折，光线会聚在了焦点上，故填入凸透镜.
【举一反三5】2000年11月27日《广州日报》报道：香港近郊一座价值近千万元的住宅发生罕见火警，在周围没有火源的情况下窗帘布自行起火．消防员在窗帘布外向阳的窗台上发现了透明的水晶球工艺品，有关专家断定此水晶球即为引起火警的罪魁祸首．请你用光学及能量转化的知识解释这一现象．
【答案】水晶球相当于凸透镜，对太阳光有会聚作用，处于会聚点的物体温度是比较高的，达到着火点就能点燃有关物品引起火灾．
【解析】水晶球是透明的，形状和凸透镜相似，可以会聚光线.
【题型5】凹透镜的发散作用
【典型例题】平行光线经如图所示的中空玻璃砖后将会（ ）
A.会聚 B.发散 C.仍为平行光 D.无法判断
【答案】B
【解析】空玻璃砖可看作是左右两个凹透镜组合在一起了，而光线经过凹透镜后会变得发散，经过两个凹透镜变得更加发散．
【举一反三1】不平行的光束经凹透镜折射后，其折射光线（ ）
A.不能交于一点
B.一定是平行的
C.可能交于一点
D.一定交于一点
【答案】C
【解析】凹透镜对光线有发散作用，不平行的光束经过凹透镜折射后，一定变得比折射前发散，会出现：(1)可能是会聚光束，交于一点，可能变成发散光束，不会交于一点，故AD错误，C正确；(2)可能变成平行光线，这是折射前射向凹透镜焦点的光线，是一种特殊情况，B选项太绝对，故B错误.
【举一反三2】如图所示光现象及光路中，正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】凹透镜对光有发散作用，故A错误；
凸透镜对光有会聚作用，故B正确；
平面镜成的是正立、等大的虚像，故C错误；
光从空气中斜射入水中靠近法线偏折，故D错误。
【举一反三3】让太阳光垂直射到透镜上，在透镜的另一侧来回移动一张白纸，若能在白纸上得到很小很亮的一个光点或光斑，则这个透镜是 ______ 透镜；若在白纸上只能得到一个比透镜更大的光斑，则这个透镜就是 ______ 透镜．
【答案】凸；凹．
【解析】太阳光射向地球，可以认为是平行光，太阳光正对凸透镜，此时的太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上，在纸上能得到一个最小最亮的点，这个点是凸透镜的焦点． 凹透镜对光线有发散作用，太阳光经凹透镜会变为发散光线，不会会聚成点．所以在纸上不能接到最小最亮的点．
【举一反三4】在方框中填上适当透镜.
【答案】
【解析】由图可以看出，光经过透镜后发散了，所以该透镜是凹透镜.
【题型6】透镜的三条特殊光线
【典型例题】如图所示，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，故A错误。从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴，故B错误。从焦点发出的光线经过凹透镜后会发散，故C错误。平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，故D正确。
【举一反三1】如图所示，一束光经过虚线框中的单个光学元件，光路发生了偏折，虚线框中可放入的元件为（ ）
A.①或②
B.①或④
C.②或③
D.②或④
【答案】B
【解析】由图知，①④的中间薄、边缘厚是凹透镜，②③的中间厚、边缘薄是凸透镜；
光线经透镜后变得发散，虚线框中的光学元件为凹透镜，故B正确，A、C、D错误。
【举一反三2】如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放一透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；则此透镜是_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。
【答案】凹透镜
【解析】由图知，若光沿直线传播会聚到b点，经过透镜会聚到c点，说明乙对光线有发散作用，是凹透镜。
【举一反三3】学了光学后，小蓝将凸透镜、平面镜进行组合，得到如图所示的装置。其中F是凸透镜的焦点，S′是光源S（图中未画出）在平面镜中的像，像S′与左侧焦点F重合；a是光源S发出的一束光经平面镜反射后的光线，其反向延长线过左侧焦点F。
（1）请在图中作出：
①光源S的位置。
②反射光线a所对应的入射光线b。
③光线a经凸透镜折射后的光线。
（2）反射光线a与平面镜的夹角为28°，则入射光线b的入射角大小为 。
（3）光源S发出的光经平面镜反射后，部分反射光射到凸透镜上，这部分反射光经凸透镜折射后 （选填选项字母）。
A.均平行于透镜主轴
B.均不平行于透镜主轴
C.一部分平行于透镜主轴
【答案】（1）如图所示；（2）62°；（3）A
【解析】（1）作出S′关于平面镜的对称点，即光源S的位置；反射光线a与平面镜的交点为入射点O，连接SO可得入射光线；反射光线a的反向延长线过凸透镜左侧的焦点，光线a经凸透镜折射后折射光线平行于凸透镜主光轴，如图所示：
（2）反射光线a与平面镜的夹角为28°，反射角为90°﹣28°＝62°，反射角等于入射角，入射光线b的入射角大小也为62°；
（3）像S′与左侧焦点F重合，光源S发出的光经平面镜反射后，反射光的反向延长线都过凸透镜左侧焦点，过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴射出。故A正确、BC错误。
【举一反三4】请在图中作出两条入射光线经凸透镜折射后的出射光
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
【举一反三5】如图，凹透镜焦点与凸透镜光心重合于点，是凸透镜焦点。请完成光路图。
【答案】
