苏教版八年级上物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：30透镜(提高)

透镜（提高）

【学习目标】
1.知道凸透镜和凹透镜的定义；
2.知道凸透镜的光心、焦点和焦距；
3.理解凸透镜和凹透镜对光线的作用；
4.掌握三条特殊光线，经凸透镜或凹透镜折射后的传播方向。
【典型例题】
类型一、透镜
1. 如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用（　　）
A．会聚作用 B．发散作用 C．既不会聚也不发散 D．无法判断
【答案】B
【解析】 光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以会发散。这时空气泡把水分成两部分，每一部分相当于一个凹透镜。如图：
【总结升华】此题的关键是明确光不管是从水中斜射入空气中，还是从空气中斜射入水中，空气中的角始终是大的。空气泡把水分成两部分，每一部分相当于一个凹透镜，不容易识别，题目难度稍大。
举一反三：【变式】把一滴水银滴在玻璃板上，这滴水银大致可看成（　　）
A．凸面镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．凹面镜
【答案】A
类型二、透镜对光线的作用
2.（2014秋?铜官山区校级月考）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；故选C。
【总结升华】解答此类题目一定要认真审题，对可能出现的情况认真推敲，才能的出正确答案；凹透镜对光线有发散作用，平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散，其反向延长线过焦点；射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后与主光轴平行。
举一反三：【变式】下列陈述中错误的是（　　）
A．凹透镜对光线有发散作用 B．凹透镜对光线有会聚作用
C．虚焦点不是光线实际会聚的点 D．实焦点是光线实际会聚的点
【答案】B
类型三、焦点和焦距
3. 于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这个点叫做凸透镜的焦点，凸透镜的焦点有 个，焦点到凸透镜中心的距离叫 。把光源放在凸透镜的 处，通过凸透镜后的光线会成为一束平行光线， 就是根据这一原理制成的。右图是某同学把凸透镜正对着太阳光，在桌面上得到一个亮点F，并用直尺进行测量的情况，则凸透镜的焦距是 cm。
【答案】平行；两；焦距；焦点；平行光源；13.2
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这一点叫做凸透镜的焦点。对于一个凸透镜来讲，它的两侧都能形成这样的点，因此凸透镜有两个焦点；因为过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴，因此将光源放在凸透镜的焦点处，通过凸透镜后的光线会成为一束平行光线，则平行光源就是根据这一原理制成的；从图中可以看出，焦点的位置已知，光心在凸透镜的中心上。由此可知该凸透镜的焦距为13.2cm。
【总结升华】本题考查对主光轴、光心、焦点和焦距定义的理解，粗略测量凸透镜焦距，是一道基础题。
举一反三：【变式】（2014秋?市中区校级期中）小明找到一块透镜，用它来正对太阳光时出现了如图所示的现象，他手中拿的是 透镜，对光有 作用；图中那个最亮最小的光斑位于透镜的 处。
【答案】凸；会聚；焦点。
类型四、三条特殊光线
4. 完成下列光路图

【答案】
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后交于凸透镜的焦点；入射光线的延长线交于凹透镜的虚焦点，经凹透镜折射后的光线，平行于凹透镜的主光轴。
【总结升华】题目主要考察了利用透镜的三条特殊光线作图，特别要注意凹透镜的三条特殊光线。
举一反三：【变式】在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　）
A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲为凸透镜，乙为凹透镜
C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜
【答案】C
【巩固练习】
一、选择
1.（2015?诸城市校级一模）如图，F是透镜的焦点，其中不正确的光路图是（　　）（多选）
2. 关于凸透镜对光的作用，下面说法中正确的是（ ）
A．光通过凸透镜后会变成平行光 B．只对平行光有会聚作用
C．对任何光都有会聚作用 D．对不平行的光有发散作用
3. 小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距（　　）
A.一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于
4. 如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，凸透镜和平面镜相距为d，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，则此凸透镜的焦距为（　　）
A．d B．d/2 C．3d/2 D．2d/3
5.（2015春?兴平市期中）学完透镜后，小明同学对透镜的知识点作了如下记录，其中正确的是（　　）
A．凸透镜对光线起发散作用
B．凹透镜对光线起会聚作用
C．经过凸透镜射出的光线传播方向都会发生变化
D．若使凸透镜产生平行光，应将光源放在凸透镜的焦点上
二、填空
6.（2014春?秦都区校级月考）透镜分为________和________，中间厚边缘薄的叫 ________，中间薄边缘厚的叫 ________，透镜的中心叫做 ________。
7. 关于凸透镜的三条特殊光线是，通过光心的光线传播方向____；平行主光轴的光线经透镜折射后____焦点；通过焦点的光线经透镜折射后____主光轴。
8. 将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点，这个点叫________，透镜的焦距为________。
9. 平行光经凹透镜折射后的各折射光线发散而不会聚于一点，这些折射光线的________的会聚点称为“虚焦点”。
10. 如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜起到 作用（填“会聚”或“发散”），是 透镜，由此说明，能会聚于一点的透镜
（填“一定”或“不一定”）是凸透镜。
11. 一种微型手电筒的灯泡做成如图所示的形状，它的前端相当于一个 。使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件，它是 。
三、作图与实验探究
12. 光学黑箱中有焦距都是4cm的凸透镜和凹透镜各一只，凸透镜主光轴CC′如图所示。一条光线对准凸透镜焦点射入黑箱，折射后对准凹透镜焦点方向射去，经凹透镜折射后从黑箱射出。请完成箱内完整的光路（画出透镜、光线、凹透镜的主光轴和焦点）。
13. 在下图中的方框内填入适当的透镜。
14. 如图所示是平行于主光轴的光线通过透镜前后的方向，请补画上主光轴，在O点处画出凸透镜或凹透镜。
15. 有三只大小、形状完全相同的凸透镜，分别由坡璃、小晶、塑料制成．现在小宇想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距是否与制作材料有关”，请你帮他设计这次探究的全过程。
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】ABD
【解析】A、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点．故A错误；B、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．故B错误；C、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C正确；D、凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误；故选ABD。
2.【答案】C
【解析】凸透镜对任何光束都有会聚作用。光束经过凸透镜的折射之后变得会聚一些，但是不一定要相交或平行。
3.【答案】D
【解析】只有在焦点处得到的光斑最小、最亮，在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小。当测量距离为L时，焦距可能大于L，也可能小于L。如图所示：
4.【答案】C
【解析】由图可见，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,
∴凸透镜的焦距。
5.【答案】D
【解析】A、凸透镜对光有会聚的作用，故A错误；B、凹透镜对光有发散作用，故B错误；C、过光心的光线传播方向不改变，故C是错误的；D、从焦点上发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴；故D正确；故选D。
二、填空
6.【答案】凸透镜；凹透镜；凸透镜；凹透镜；光心

7.【答案】不改变、会聚于、平行于
8.【答案】焦点；10cm
9.【答案】反向延长线
10.【答案】发散；凹；不一定
【解析】一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜起到了发散作用，是凹透镜，由此说明，能会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
11.【答案】凸透镜；凹面反光碗
【解析】平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚一点，这个点是凸透镜的焦点，根据光路是可逆的，把灯丝放在凸透镜的焦点上，经过凸透镜折射后，会平行射出。使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件，它是凹面反光碗。利用凹面镜会聚光线的特点，那么灯丝应处于凹面反光碗的焦点上。
三、作图与实验探究
12.【答案与解析】入射光线和主光轴的焦点就是凸透镜的焦点，在焦点后方画出凸透镜，过焦点的光线经过凸透镜的折射就会变为平行于主光轴的光线射出；找到凹透镜的焦点（在经过凸透镜射出的光线上），据此画出凹透镜的主光轴以及凹透镜，射向凹透镜焦点的光线就会变为平行于主光轴的光线射出；
故答图如下：
13.【答案】
【解析】如图1所示，光线经过透镜后虽然交于一点，但是实际是被发散了，所以应该是凹透镜；如图2所示，光线经过透镜后，虽然还是发散光线，但是发散程度变小，实际是被会聚了，所以应该是凸透镜。
14.【答案与解析】若O点在透镜光心的上方，则该透镜对光线起到了（远离主光轴）发散的作用，应该是凹透镜；若O点在透镜光心的下方，则该透镜对光线起到了（靠近主光轴）会聚的作用，应该是凸透镜。如下图所示：
15.【答案与解析】（1）提出问题：凸透镜的焦距是否和材料有关。
（2）猜想：凸透镜的焦距是否和材料有（或无）关。猜想是任意的，只要有猜想依据就可以。
（3）设计实验：分别测量三只大小、形状完全相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较。
（4）实验器材：平行光源制造平行光；分别由玻璃、水晶、塑料制成三只大小、形状完全相同的凸透镜；用光屏呈接焦点；光具座；刻度尺测量焦距。
（5）设计实验表格：记录三个不同材料有一行，凸透镜的焦距f1、f2、f3有一行．如下图：
（6）实验步骤：①把平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度。让平行光源垂直照射玻璃凸透镜，前后移动光屏，在光屏上出现最亮最小的点，用刻度尺量得光心到焦点的距离。
②用水晶凸透镜替代玻璃凸透镜重复上面的实验记录。
③用塑料凸透镜替代水晶凸透镜重复上面的实验记录。
（7）分析结论：①如果，说明凸透镜的焦距和材料无关。
②如果，说明凸透镜的焦距和材料有关。
（8）交流评估。