第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 寒假巩固 (含解析)2025-2026学年人教版(2024)八年级上册

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名称 第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 寒假巩固 (含解析)2025-2026学年人教版(2024)八年级上册
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科目 物理
更新时间 2026-02-01 00:00:00

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人教版(2024)八年级上册 第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 寒假巩固
【题型1】透镜的分类
【典型例题】下列关于图中镜片的说法,正确的是( )
A.属于凸透镜的是①③⑥
B.属于凹透镜的是②④⑤⑥
C.属于平面镜的是③④
D.对光有发散作用的是②④⑥
【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】在如图所示的透镜中,属于凸透镜的是_______________.
【举一反三3】在图中的虚线框里画上合适的光学元件。
【题型2】焦点与焦距
【典型例题】关于透镜,下列说法正确的是( )
A.光线经过透镜的光心,传播方向不会改变
B.光线经过透镜折射后,会聚在主光轴上的点叫焦点
C.凸透镜有两个焦点,凹透镜有一个焦点
D.一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线
【举一反三1】兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距f,同学们将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示,在纸上呈现一个并非最小的光斑,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。将凸透镜向远离纸的方向移动,发现光斑先变小后变大,则下列关于l和f的关系正确的是(  )
A.l=f B.l>f C.l<f D.l≥f
【举一反三2】如图所示,是某个同学测凸透镜焦距的场景,纸上出现一个光斑,关于此光斑处是否是焦点位置,下列说法正确的是( )
A.如果稍稍降低透镜,光斑变小,则此光斑处是焦点位置。
B.如果稍稍降低透镜,光斑变大,则此光斑处是焦点位置。
C.如果稍稍抬高透镜,光斑变大,则此光斑处是焦点位置。
D.如果稍稍抬高透镜,光斑变大,稍稍降低透镜,光斑也变大,则此光斑处是焦点位置。
【举一反三3】将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现个并非最小最亮的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L。小明认为凸透镜的焦距一定大于L。为了检验小明的推断是否正确,可格下方的纸张慢慢稍微远离凸透镜,若观察到纸上呈现的光斑 (选填“变大”“变小”或“不变”),则其推断是正确的。
【举一反三4】如图,凸透镜的焦距为f,光心为O。将物体MN置于透镜左侧,可在透镜右侧得到一个倒立、等大的像。物体MN上的点M发出的光线a经过光心,另一束光线b经透镜后的光线c平行于主光轴。
(1)画出a经过透镜后的光线。
(2)画出光线b,并标记b与主光轴的交点为A,则OA (选填“>”“<”或“=”)f。
【举一反三5】“制作望远镜”的项目实施环节中,小晋发现小组同学准备的两个凸透镜的厚度、材质相同,但直径不同。他想知道凸透镜的焦距长短与它的直径是否有关。请你设计实验方案进行探究。
【题型3】测量凸透镜的焦距
【典型例题】如图所示将一透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到透镜的距离为L。下面说法正确的是( )
A.一定是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距一定小于L
B.一定是凸透镜,若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则L一定大于透镜的焦距
C.由于纸上呈现一个并非最小的光斑,所以可能是凹透镜
D.一定是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距也随之变大
【举一反三1】正午时,太阳光直射水平地面.取一圆形薄凸透镜正对阳光,在距透镜15cm的地面上得到一个光斑,其直径是透镜直径的一半.若将透镜向上移动少许,光斑变大.透镜的焦距是( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.30cm
【举一反三2】利用太阳光测凸透镜焦距,操作时需前后移动白纸得到最小最亮的光斑,如图甲A和B是两名同学的操作示意图,分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm,则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示,两束光线原本相交于B点,在框内放一个透镜后相交于A点,则该透镜是 透镜。小明为判别直径相同的两透镜的类型,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,透镜与光斑的大小如图所示(d 实验室里某物理小组采用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,如图所示,该刻度尺的分度值是 cm;测得凸透镜的焦距大约为 cm。
【举一反三4】小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。
(1)如图1,测量时需将凸透镜 太阳放置,再把一张白纸放在它的下方,移动凸透镜,当白纸上出现 的元斑时,测得此时光斑到凸透镜的距离,即为焦距f。
(2)小明在测量时,当纸上呈现如图2所示光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l,将凸透镜继续靠近白纸,白纸上的光斑先变小后变大,则f (选填“>”“=”或“<”)l;若用图3装置模拟小明测量的过程,开始时白纸应放在 (选填“A”“B”或“C”)位置。
【举一反三5】在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示。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。小明推断,凸透镜的焦距f一定大于l。你认为小明的推断正确吗? 请说明理由。
【题型4】凸透镜的会聚作用
【典型例题】下图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形.其中凸透镜是( )
A.a
B.b
C.C
D.d
【举一反三1】对下列光现象的说法正确的是  
A.图甲,在太阳光下能把火柴点燃的是凹透镜
B.图乙,沿着看见鱼的方向去叉却叉不到鱼,是由于光的折射造成的
C.图丙,建筑物的倒影是光沿直线传播现象
D.图丁,小孔成像实验中所成的像是放大的虚像
【举一反三2】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.这是光的反射现象
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
【举一反三3】如图所示,晋代张华《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以草承之,则得火”。“削冰令圆”就是把冰块削成________透镜,因为它对光有________作用,所以把干燥的草放在镜的________位置就能取得火。
【举一反三4】夏天小刚随父母自驾游,在一森林景区爸爸将没喝完的矿泉水扔到地上,小刚立马捡了起来,并提醒爸爸不应该将没喝完的矿泉水瓶随意丢弃。请用学过的知识解释为什么夏天不能随意丢弃透明饮料瓶。
【举一反三5】为了提高防火意识,消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验:将装有水的球形鱼缸摆放在窗边,让阳光透过鱼缸照射到窗帘上.窗帘上聚光点的温度迅速上升,一会儿窗帘就被点燃了.请你用所学物理知识解释这一现象.
【题型5】凹透镜的发散作用
【典型例题】根据入射光线和折射光线,可知甲、乙两图中虚线框内的透镜分别是(  )
A.凸透镜、凸透镜
B.凸透镜、凹透镜
C.凹透镜、凸透镜
D.凹透镜、凹透镜
【举一反三1】根据入射光线和折射光线的传播方向,下图的虚线框中是凸透镜的是(  )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】关于凸透镜和凹透镜,下列说法中正确的是(  )
A.光经过凸透镜后一定会聚到一点
B.光经过凸透镜后,一定会平行射出
C.凹透镜对光有发散作用
D.光经过凹透镜,折射光线的反向延长线一定会相交
【举一反三3】凸透镜对光有_________作用,凹透镜对光有_________ 作用。如图所示,正对着太阳光的放大镜能够在另一侧的纸面上形成一个很小、很亮的光斑,并将纸烤焦。由此可知,放大镜是_________透镜。
【举一反三4】在一个不透明的木板上,钻一个小孔,用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围,如图所示,为了能获得最大观察范围,在小孔中最好嵌入_________(选填“玻璃砖”“凸透镜”或“凹透镜”)。因为其对光有_________作用。
【举一反三5】在下图所示的光路图中,分别填入合适的透镜.
【题型6】透镜的三条特殊光线
【典型例题】如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中虚线框内应该放置凸透镜的是(  )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】如图所示,根据方框中的透镜,判断下列光路图正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
(1)如图为光线从水斜射向空气,请画出入射光线的折射光线和反射光线。
(2)如图,凸透镜的焦距为2cm,光心恰好位于刻度轴上的3cm处,某垂直于轴放置的物体上M点发出的三条光线经透镜折射后为图中的光线a、b、c,已知b与c平行。
①在图中画出光线a、b、c经透镜前的光线并找到M点 ;
②如果物体所在位置不变,原透镜换成焦距为3.5cm的凸透镜,则能成一个的 像。(选填“倒立放大”“倒立等大”“倒立缩小”或“正立放大”)。
【举一反三3】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”)。
【举一反三4】完成甲图和乙图中的光路
人教版(2024)八年级上册 第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 寒假巩固(参考答案)
【题型1】透镜的分类
【典型例题】下列关于图中镜片的说法,正确的是( )
A.属于凸透镜的是①③⑥
B.属于凹透镜的是②④⑤⑥
C.属于平面镜的是③④
D.对光有发散作用的是②④⑥
【答案】D
【解析】中间厚边缘薄的透镜为凸透镜,中间薄边缘厚的透镜为凹透镜,因此①③⑤为凸透镜,②④⑥为凹透镜,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;故AB错误,D正确;表面平整光滑且能够成像的物体叫做平面镜,因此图中没有平面镜,故C错误。
【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】在如图所示的透镜中,属于凸透镜的是_______________.
【答案】ABD
【解析】根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知,ABD都是中间厚、边缘薄的透镜,都是凸透镜;CE都是中间薄、边缘厚的透镜,都是凹透镜.
【举一反三3】在图中的虚线框里画上合适的光学元件。
【答案】见解析图
【解析】折射光线比入射光线向主光轴靠拢,所以这个透镜对光线有会聚作用,因此填凸透镜,如图所示:
左图光线经过透镜折射后变得发散一些,由此可知该透镜对光线有发散作用,因此是凹透镜,如下图所示:
【题型2】焦点与焦距
【典型例题】关于透镜,下列说法正确的是( )
A.光线经过透镜的光心,传播方向不会改变
B.光线经过透镜折射后,会聚在主光轴上的点叫焦点
C.凸透镜有两个焦点,凹透镜有一个焦点
D.一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线
【答案】A
【解析】由透镜的特性可知,通过光心的光线传播方向不变,故A正确;只有平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后汇聚在主光轴上的点才叫作焦点,故B错误;凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故C错误;凹透镜的发散作用指的是使经过凹透镜的光线比原来更偏离主光轴,但不意味着会聚的光线经过凹透镜一定会变成发散的光线,有可能只是比原来发散了一些但还是一束会聚的光线,故D错误。
【举一反三1】兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距f,同学们将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示,在纸上呈现一个并非最小的光斑,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。将凸透镜向远离纸的方向移动,发现光斑先变小后变大,则下列关于l和f的关系正确的是(  )
A.l=f B.l>f C.l<f D.l≥f
【答案】C
【解析】凸透镜正对太阳光,看似一束平行光射来经过凸透镜。当凸透镜远离白纸时,光斑逐渐变小,直到白纸与凸透镜距离为焦距时,呈现最小最亮的光斑。继续远离白纸,光斑将逐渐变大,故l<f。
【举一反三2】如图所示,是某个同学测凸透镜焦距的场景,纸上出现一个光斑,关于此光斑处是否是焦点位置,下列说法正确的是( )
A.如果稍稍降低透镜,光斑变小,则此光斑处是焦点位置。
B.如果稍稍降低透镜,光斑变大,则此光斑处是焦点位置。
C.如果稍稍抬高透镜,光斑变大,则此光斑处是焦点位置。
D.如果稍稍抬高透镜,光斑变大,稍稍降低透镜,光斑也变大,则此光斑处是焦点位置。
【答案】D
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会出现一个最小、最亮的光斑,就是该凸透镜焦点的位置,所以稍稍抬高透镜时光斑会变大,稍稍降低透镜时光斑也变大,故A错误,D正确;当光斑到凸透镜的距离小于焦距时,稍稍降低透镜,光斑会变大,但此光斑处不是焦点位置,故B错误;
当光斑到凸透镜的距离大于焦距时,稍稍抬高透镜,光斑会变大,但此光斑处不是焦点位置,故C错误。
【举一反三3】将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现个并非最小最亮的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L。小明认为凸透镜的焦距一定大于L。为了检验小明的推断是否正确,可格下方的纸张慢慢稍微远离凸透镜,若观察到纸上呈现的光斑 (选填“变大”“变小”或“不变”),则其推断是正确的。
【答案】变小
【解析】将凸透镜正对太阳光,平行光平行于主光轴,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,这个并非最小的光斑,可能在会聚成焦点之前,也可能在会聚焦点之后;如果并非最小的光斑在会聚成焦点之前,则凸透镜的焦距大于L;如果并非最小的光斑在会聚焦点之后,则凸透镜的焦距小于L,所以小明的推断不合理。为了检验小明的推断是否正确,可将下方的纸张慢慢稍微远离凸透镜,若观察到纸上呈现的光斑先变小,则其推断是正确的。
【举一反三4】如图,凸透镜的焦距为f,光心为O。将物体MN置于透镜左侧,可在透镜右侧得到一个倒立、等大的像。物体MN上的点M发出的光线a经过光心,另一束光线b经透镜后的光线c平行于主光轴。
(1)画出a经过透镜后的光线。
(2)画出光线b,并标记b与主光轴的交点为A,则OA (选填“>”“<”或“=”)f。
【答案】(1)见解析图
(2)见解析图 =
【解析】(1)光线a过凸透镜的光心,其传播方向不变。如图所示:
(2)过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,则光线b与凸透镜主光轴的交点A为焦点F,OA=f,如图所示:
【举一反三5】“制作望远镜”的项目实施环节中,小晋发现小组同学准备的两个凸透镜的厚度、材质相同,但直径不同。他想知道凸透镜的焦距长短与它的直径是否有关。请你设计实验方案进行探究。
【答案】见解析
【解析】凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点,据此设计实验方案如下:
实验器材:两个厚度、材质相同但直径不同的凸透镜、刻度尺、白纸、太阳光
实验步骤:
①任意取一个凸透镜,使其正对太阳光,另一侧放一张白纸,前后移动白纸,直到纸上出现最小、最亮的光斑时,用刻度尺测出凸透镜到光斑的距离,即为该凸透镜的焦距;②取另一个凸透镜,重复上述操作,测出该凸透镜的焦距;实验结论:若,说明凸透镜的焦距长短与它的直径无关;若,说明凸透镜的焦距长短与它的直径有关。
【题型3】测量凸透镜的焦距
【典型例题】如图所示将一透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到透镜的距离为L。下面说法正确的是( )
A.一定是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距一定小于L
B.一定是凸透镜,若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则L一定大于透镜的焦距
C.由于纸上呈现一个并非最小的光斑,所以可能是凹透镜
D.一定是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距也随之变大
【答案】A
【解析】凸透镜正对太阳光,太阳光认为是平行光,凸透镜对平行光有会聚作用,其下方的纸上能呈现一个最小最亮的光斑,此时光斑到透镜的距离为焦距,若光斑到透镜的距离大于焦距时,透镜靠近纸的过程中光斑会先变小后变大,最小时为焦距;透镜远离纸的过程中光斑一直变大。若光斑到透镜的距离小于焦距时,透镜靠近纸的过程中光斑一直变大;透镜远离纸的过程中,光斑会先变小后变大,最小时为焦距。故A正确,B错误;将一透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,说明该透镜对光有会聚作用,所以一定是凸透镜,凹透镜对光线没有会聚作用,故C错误;
某透镜的焦距是一个定值,不会随透镜到纸的距离的变化而变化,故D错误。
【举一反三1】正午时,太阳光直射水平地面.取一圆形薄凸透镜正对阳光,在距透镜15cm的地面上得到一个光斑,其直径是透镜直径的一半.若将透镜向上移动少许,光斑变大.透镜的焦距是( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.30cm
【答案】B
【解析】凸透镜对光线有会聚作用;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.在距透镜15cm的地面上得到一个光斑,说明是太阳光经凸透镜未过焦点会聚的,或已过焦点会聚的光斑,将透镜向上移动少许,光斑变大,说明太阳光经凸透镜是已过焦点会聚的光斑;光斑的直径是透镜直径的一半,说明太阳光经凸透镜是已过焦点一半时的,则15cm是焦距和一半的焦距的和,即焦距是10cm,则ACD错误,B正确.
【举一反三2】利用太阳光测凸透镜焦距,操作时需前后移动白纸得到最小最亮的光斑,如图甲A和B是两名同学的操作示意图,分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm,则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示,两束光线原本相交于B点,在框内放一个透镜后相交于A点,则该透镜是 透镜。小明为判别直径相同的两透镜的类型,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,透镜与光斑的大小如图所示(d 【答案】9.9 凹 凸 可能
【解析】如图甲A和B是两名同学的操作示意图,分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm,该实验中太阳光应该垂直射向凸透镜,B同学的测量方法正确,则凸透镜的焦距是9.9cm。如图乙所示,两束光线原本相交于B点,在框内放一个透镜后相交于A点,说明光线通过该透镜后比以前发散了一些,则该透镜是凹透镜。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,甲一定是对光线起了会聚作用,而乙可能是对光线起了发散作用,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,因此形成甲光斑的一定是凸透镜,形成乙光斑的可能是凹透镜。
实验室里某物理小组采用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,如图所示,该刻度尺的分度值是 cm;测得凸透镜的焦距大约为 cm。
【答案】
1   10.0
【解析】
图中刻度尺每大格为10cm,平均分成10小格,分度值为1cm,故测得凸透镜的焦距大约为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
【举一反三4】小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。
(1)如图1,测量时需将凸透镜 太阳放置,再把一张白纸放在它的下方,移动凸透镜,当白纸上出现 的元斑时,测得此时光斑到凸透镜的距离,即为焦距f。
(2)小明在测量时,当纸上呈现如图2所示光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l,将凸透镜继续靠近白纸,白纸上的光斑先变小后变大,则f (选填“>”“=”或“<”)l;若用图3装置模拟小明测量的过程,开始时白纸应放在 (选填“A”“B”或“C”)位置。
【答案】(1) 正对 最小最亮(2) < C
【解析】(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距,需要使阳光平行于主光轴,故需将凸透镜正对太阳放置。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,白纸上呈现最小最亮的光斑,此时光斑到凸透镜的距离,即为焦距f。(2)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,这个非最小的光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后,如果光斑在焦点之前,焦距会大于l,如果光斑在焦点之后,焦距会小于l,如果凸透镜靠近白纸,此时光斑变小,说明光斑在焦点之后,焦距小于l,开始时白纸应放在C位置。
【举一反三5】在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示。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。小明推断,凸透镜的焦距f一定大于l。你认为小明的推断正确吗? 请说明理由。
【答案】见解析
【解析】小明的推断不正确。将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时,此光斑即为凸透镜的焦点,光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。现在这个光斑并非最小,则焦点有可能在透镜与纸之间的位置,即纸面上方,也可能在纸面下方,所以焦距可能大于l,也可能小于l,所以小明的推断不正确。
【题型4】凸透镜的会聚作用
【典型例题】下图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形.其中凸透镜是( )
A.a
B.b
C.C
D.d
【答案】C
【解析】透镜对光线的会聚和发散,是与原来入射光线比较而言的.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光线与原入射光线相比较,被会聚了,所以是凸透镜.
【举一反三1】对下列光现象的说法正确的是  
A.图甲,在太阳光下能把火柴点燃的是凹透镜
B.图乙,沿着看见鱼的方向去叉却叉不到鱼,是由于光的折射造成的
C.图丙,建筑物的倒影是光沿直线传播现象
D.图丁,小孔成像实验中所成的像是放大的虚像
【答案】B
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,因此在太阳光下能把火柴点燃的是凸透镜,故错误;斜射到水面的光会发生折射现象,渔民看到的水中鱼就是由于光的折射形成的鱼的虚像;所以沿着看见鱼的力向却叉不到是由于光的折射引起的,故正确;建筑物的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,故错误;小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,所成的像是实像,故错误。
【举一反三2】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.这是光的反射现象
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】古人将冰磨成一种冰透镜,该透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,能使光线发生折射;冰透镜正对太阳光,能使太阳光会聚焦点,从而能点燃艾草取火,故A错误,B、C、D正确。
【举一反三3】如图所示,晋代张华《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以草承之,则得火”。“削冰令圆”就是把冰块削成________透镜,因为它对光有________作用,所以把干燥的草放在镜的________位置就能取得火。
【答案】凸 会聚 焦点
【举一反三4】夏天小刚随父母自驾游,在一森林景区爸爸将没喝完的矿泉水扔到地上,小刚立马捡了起来,并提醒爸爸不应该将没喝完的矿泉水瓶随意丢弃。请用学过的知识解释为什么夏天不能随意丢弃透明饮料瓶。
【答案】见解析
【解析】因为瓶中进入水之后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,因此 装水的饮料瓶相当于凸透镜,因为凸透镜对光有会聚作用,它能使太阳光会聚于焦点,使焦点的光最集中,温度最高,可点燃枯草、枯枝和树叶等易燃物。
【举一反三5】为了提高防火意识,消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验:将装有水的球形鱼缸摆放在窗边,让阳光透过鱼缸照射到窗帘上.窗帘上聚光点的温度迅速上升,一会儿窗帘就被点燃了.请你用所学物理知识解释这一现象.
【答案】因为装有水的球形鱼缸相当于凸透镜,对光线有会聚作用,将太阳光会聚于窗帘某点处,温度上升,窗帘被点燃.
【解析】透明球形鱼缸装水后,中间厚而边缘薄,类似于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,当阳光透过球形鱼缸时,将会聚于窗帘上某点处,窗帘上的聚光点温度上升,窗帘被点燃.
【题型5】凹透镜的发散作用
【典型例题】根据入射光线和折射光线,可知甲、乙两图中虚线框内的透镜分别是(  )
A.凸透镜、凸透镜
B.凸透镜、凹透镜
C.凹透镜、凸透镜
D.凹透镜、凹透镜
【答案】C
【解析】甲图中,平行光经透镜以后发散,说明是凹透镜;乙图中,光线经透镜折射后光线会聚(靠近主光轴),说明该透镜是凸透镜,故C符合题意,ABD不符合题意。
【举一反三1】根据入射光线和折射光线的传播方向,下图的虚线框中是凸透镜的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,由选项图可知,ABC中光线经过透镜后发散,D中光线经过透镜会聚,故D符合题意,ABC不符合题意。
【举一反三2】关于凸透镜和凹透镜,下列说法中正确的是(  )
A.光经过凸透镜后一定会聚到一点
B.光经过凸透镜后,一定会平行射出
C.凹透镜对光有发散作用
D.光经过凹透镜,折射光线的反向延长线一定会相交
【答案】C
【解析】凸透镜对光有会聚作用,这种会聚是相对于入射光线而言的,所以光经过凸透镜后不一定会聚到一点,也不一定会平行射出。凹透镜对光有发散作用,光经过凹透镜,折射光线的反向延长线不一定会相交。故选C。
【举一反三3】凸透镜对光有_________作用,凹透镜对光有_________ 作用。如图所示,正对着太阳光的放大镜能够在另一侧的纸面上形成一个很小、很亮的光斑,并将纸烤焦。由此可知,放大镜是_________透镜。
【答案】会聚 发散 凸
【解析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
正对着太阳光的放大镜能够在另一侧的纸面上形成一个很小、很亮的光斑,这表明放大镜对光线具有会聚作用,所以放大镜为凸透镜。
【举一反三4】在一个不透明的木板上,钻一个小孔,用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围,如图所示,为了能获得最大观察范围,在小孔中最好嵌入_________(选填“玻璃砖”“凸透镜”或“凹透镜”)。因为其对光有_________作用。
【答案】凹透镜 发散
【解析】为了能获得最大观察范围,在小孔中最好嵌入凹透镜,因为其对光有发散作用。
【举一反三5】在下图所示的光路图中,分别填入合适的透镜.
【答案】
【解析】(1)折射光线比起入射光线更加远离主光轴(与主光轴的交点后移),所以这个透镜对光线有发散作用,因此填凹透镜;(2)图中将要会聚的光线经透镜后变得平行,因此该透镜对光线起发散作用,为凹透镜.
【题型6】透镜的三条特殊光线
【典型例题】如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中虚线框内应该放置凸透镜的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由图知,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的入射光线经透镜折射后,折射光线变得会聚了,所以是凸透镜,它对光线起会聚作用,故A、B、D错误,C正确。
【举一反三1】如图所示,根据方框中的透镜,判断下列光路图正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】图中平行光经透镜后变得会聚,因此该透镜对光线起会聚作用,应为凸透镜,故A错误;图中入射光线是平行的,而折射光线远离主光轴,即透镜有发散作用,所以是凹透镜,故B错误;
图中发散的光线经透镜后会聚了、变成平行光线,因此该透镜对光线起会聚作用,应为凸透镜,故C错误;
图中要会聚的光线经透镜后推迟会聚,因此该透镜对光线起发散作用,应为凹透镜,故D正确。
(1)如图为光线从水斜射向空气,请画出入射光线的折射光线和反射光线。
(2)如图,凸透镜的焦距为2cm,光心恰好位于刻度轴上的3cm处,某垂直于轴放置的物体上M点发出的三条光线经透镜折射后为图中的光线a、b、c,已知b与c平行。
①在图中画出光线a、b、c经透镜前的光线并找到M点 ;
②如果物体所在位置不变,原透镜换成焦距为3.5cm的凸透镜,则能成一个的 像。(选填“倒立放大”“倒立等大”“倒立缩小”或“正立放大”)。
【答案】
(1)见解析图
(2)见解析图   正立放大
【解析】
(1)光线从水斜射空气中,在水面处发生反射和折射,过入射点O作法线,据反射角等于入射角,可作出反射光线,折射角大于入射角,可大致确定折射光线的位置,作图如下:
(2)①根据凸透镜对光线的作用知道,平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点,经过光心的光线的传播方向不变,据此做出点,折射光线c与凸透镜的交点C为该光线的入射点,连接M与C点,即c的入射光线。如图所示:
②由图可知,物距约是2cm,如果物体所在位置不变,更换后的凸透镜的焦距是3.5cm,物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成一个放大正立的虚像。
【举一反三3】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。
【举一反三4】完成甲图和乙图中的光路
【答案】(1)(2)
【解析】(1)平行主光轴的光线,经过凸透镜后过焦点F;过焦点射向凸透镜的光线,经过凸透镜折射后将平行于主光轴传播;如图示;(2)入射光线的延长线过焦点,所以该光线经凹透镜折射后,与主光轴平行射出; 入射光线过光心,则折射光线的传播方向不改变. 如图所示.
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