第1节《透镜》同步综合试题
一、单选题
1.早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”图中关于该记载解释的光路图正确的是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由冰透镜对着大阳却能聚光，使艾绒着火，由此可知冰透镜是凸透镜，因为凸透镜对光线有会聚作用，且行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚成一点，故选A。
2.2020年6月21日，我国境内最重要的天象日环食将现身苍穹，如图，有关说法不合理的是（ ）
A.甲图中太阳是光源，月亮不是光源
B.乙图中彩虹形成的原理与日环食相同
C.丙图用水中映日来进行日环食安全观测，利用了平面镜成像
D.丁图用带巴德膜的望远镜进行日环食安全观测，望远镜中的凸透镜对光有会聚作用
【答案】B
【解析】A.甲图中太阳是光源；月亮不能自行发光，所以不是光源，故A不符合题意；
B.乙图中彩虹形成的原理是光的折射，而日环食的形成原理是光的直线传播，所以它们的形成原理不相同，故B符合题意；
C.丙图用水中映日来进行日环食安全观测，利用了平面镜成像，故C不符合题意；
D.望远镜中的凸透镜对光有会聚作用，故D不符合题意。
故选B。
3.在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点发现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
【解析】一束光通过甲、乙透镜后，折射光线都靠近主光轴，都变得会聚了，因此两图都应是凸透镜.故选C
4.如图所示的光学作图中正确的是（ ）
A.光的反射B.平面镜成像
C.光的折射D.光通过凸透镜
【答案】B
【解析】A.由图可知，入射光线与镜面的夹角为50°，则入射角等于40°，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，也等于40°，而图中反射角等于50°了，故A错误；
B.由图可知，像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等，即像与物关于平面镜对称，故B正确；
C.光从空气射入水中，折射角小于入射角，由图可知，折射角大于入射角，不符合光的折射规律，故C错误；
D.过焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴，图中折射光线与主光轴相交，故D错误。
故选B。
5.下图中光路图不合理的是（）
A.人眼观察树的倒影
B.池水变“浅”了
C.光透过玻璃
D.冰透镜取火
【答案】A
【解析】A.树的倒影，是树在水中所成的虚像，属平面镜成像，是由于光的反射形成的，不是光的折射形成的，故A不合理，符合题意。
B.池水变“浅”了，池底的反射光从水中斜射入空气中，在界面发生折射，人眼逆着折射光线看去，感觉池底变浅了，故B合理，不符合题意；
C.光透过玻璃，光从空气中斜射入玻璃中，在界面处发生折射，折射角小于入射角，再从玻璃中斜射入空气中，折射角大于入射角，故C合理，不符合题意；
D.平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，交于焦点，故D合理，不符合题意。
故选A。
6.如图所示，虚线框内为一透镜，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.透镜是凸透镜，距离OP小于焦距
B.透镜是凸透镜，距离OP大于焦距
C.透镜是凹透镜，距离OQ小于焦距
D.透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距
【答案】A
【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.经透镜的折射作用后光线会聚，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后会聚焦点，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.
平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而b光线如果不发生折射，将会偏离主光轴射出，又因为b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右侧，所以此时OQ大于焦距.
故A正确.
7.如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且，若，该凸透镜的焦距可能是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据题意AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。因为AO=10cm，则
f＜10cm＜2f
即
5cm＜f＜10cm
故选C。
8.如图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则透镜的焦距是（）
A.0.1m
B.0.2m
C.0.3m
D.0.5m
【答案】A
【解析】因为像点M到镜面的距离为0.2m，根据平面镜成像的特点，发光点S离镜面的距离也为0.2m，因为一束平行光经凸透镜折射后要会聚在焦点上，所以点S即为凸透镜的焦点，点S到凸透镜光心的距离为焦距.由图象分析可知，焦距为
0.3m﹣0.2m=0.1m
故选A。
二、填空题
9.如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取下透镜后，光会聚于B点，则该透镜是_____透镜。
【答案】凹
【解析】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。
10.图中L为凸透镜，MN为其主光轴，D为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A'B’，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置.
【答案】
【解析】根据凸透镜成像原理，过光心的光传播方向不变，因此A和像点的连线过光心，过A点的与主光轴的平行光线过凸透镜后会聚与焦点，与过光心的光线交点即A的像点.
如图所示：
11.发光点S发出的两条光线通过透镜的光路如所示：
(1)该透镜是_____透镜。（填“凸”或“凹”）
(2)光线a射向平行玻璃砖，在图中：
①画出a的射向玻璃前表面的反射光；
②作出光线a穿透玻璃射向墙面的大致光路；
(3)将平行玻璃砖慢慢向墙面远离，光线a在墙面形成的光斑会______填“上移”、“下移”或“不动”）
【答案】凸不动
【解析】(1)[1]由图可知经过透镜的折射光线比原来的入射光线会聚，说明该透镜是凸透镜。
(2)[2]光线a射向玻璃表面时，过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中画出反射光线；光线从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角；如图所示：
(3)[3]将玻璃砖慢慢向墙面远离，入射角不会发生变化、折射角也不会发生变化，入射光线和折射光线的位置会下移，但是折射光线偏离原来的入射光线距离不变，所以光线a在墙面形成的光斑位置不变。
12.如图，在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是_________图。
【答案】丙
【解析】由题图可知，甲、乙、丙三个凸透镜中，乙的厚度是最大的，丙的厚度是最薄的，厚度越大，聚光能力越强，焦点越靠近凸透镜的光心，焦距越小，故乙的焦距是最小的，丙最薄，丙的焦距最大；在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，物距是相同的，凸透镜的焦距越大，像距离凸透镜越远，故像距最大的是丙。
13.阳阳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，透镜与光斑的外围形状及大小如图（d1【答案】一定可能
【解析】[1][2]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凸透镜，也可能是凹透镜。
三、简答题
14.如图所示的漫画中，烈日下坐在透镜后的兔子洋洋得意地“欣赏”窗外景色，却不知头上已冒出“青烟”，人们笑兔子是“找死”。试分析，要出现漫画中的情景，透镜是什么透镜？为什么会出现这种情景？
【答案】凸透镜；太阳光经凸透镜会聚在凸透镜的焦点上，而此时兔子所在位置正好在凸透镜的焦点上，故出现题中情景。
【解析】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，所以要出现漫画中的情景，透镜是凸透镜；太阳光经凸透镜会聚在凸透镜的焦点上，而此时兔子所在位置正好在凸透镜的焦点上，内能增大，温度升高，故出现题中情景。
15.动画片《蓝猫淘气三千问》中讲述了这样一则故事：雨过天晴后，森林失火了，蓝猫赶到现场勘察，原来罪魁祸首竟是挂在树上的一颗颗水珠。请分析原因。
【答案】见解析
【解析】大雨过后，树上挂有一颗颗小水珠，小水珠是中间厚、边缘薄的透明物体，相当于是凸透镜，对光线有会聚作用，可以会聚太阳光，会聚点若在树上某一点，使树上这一点温度升高，若达到着火点，就会燃烧，引起火灾。
1(共27张PPT)
1
5.1
透
镜
认识生活中的透镜
眼镜
放大镜
照相机
投影机
望远镜
显微镜
凸透镜:
凹透镜:
透镜
中间厚
边缘薄
中间薄
边缘厚
透镜：至少有一个表面是球面的一部分，用透明材料制成的镜片。
知识点一
凸透镜和凹透镜
【例题】如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃中，属于凸透镜的是
，从形状上看，它们的共同特点是
，属于凹透镜的是
，从形状上看，其特点
是
。
典例赏析
acde
中间厚，边缘薄
b
中间薄，边缘厚
主光轴和光心
C2
C1
O
主光轴：透镜上通过两个球面球心直线C1C2，简称
主轴
。
光
心：透镜主轴上的一个特殊点（O），凡是过该点的光，其传播方向不变。
C2
C1
O
薄透镜的光心在透镜的中心上。
主光轴和光心
凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜
知识点二
透镜对光的作用
会聚：折射光线相对入射光线，更加靠近主光轴。
注意：
①凸透镜对所有光线都有会聚作用，但折射光线不一
定都会会聚在一点上。
②平行光通过凸透镜后一定会会聚在一点上。
③会聚光线通过凸透镜后会提前会聚在一点上。
④发散光线通过凸透镜后可能成发散光线、平行光线、
会聚光线。
?
?
?
?
?
凹透镜对光的作用
发散：折射光线相对入射光线，更加远离主光轴。
注意：
①凹透镜对所有光线都有发散作用，但折射光线不一
定都会成发散光线，可能是延迟相交。
②平行光通过凹透镜后一定会成发散光线。
③发散光线通过凹透镜后一定会更加发散。
④会聚光线通过凸透镜后可能是会聚光线、平行光线、
发散光线。
?
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凸透镜对光的会聚作用原理解释
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凹透镜对光的发散作用原理解释
?
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?
【例题】下列关于凸透镜对光的会聚作用的理解不正确的是（ ）
A.凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于一点上
B.凸透镜使能够会聚的光线提前会聚
C.任何一束光线通过凸透镜后都将会聚于一点
D.凸透镜能使发散的光线减小发散程度
典例赏析
【例题】关于凹透镜对光线的发散作用，下列说法中正确的是（ ）
A.凹透镜对光的发散作用使得所有经过凹透镜的光
都不能会聚在一点上
B.凹透镜是对平行于主光轴的光起发散作用
C.凹透镜折射后的光线都会比原来更散一些
D.原来会聚的光线经凹透镜折射后，一定不能会聚
【例题】光线经过甲、乙两透镜后的折射光线,两透镜的类型是（ ）
A.甲是凸透镜，乙是凹透镜
B.甲是凹透镜，乙是凸透镜
C.甲、乙都是凸透镜
D.甲、乙都是凹透镜
【例题】根据光的传播路径，在方框填适当的透镜。
答案：凹透镜
凸透镜
【例题】如图所示，一束平行光从左侧射入含有气泡的玻璃砖，从玻璃砖右侧射出的光线形状应为（
?
）
O
F
f
焦点：平行主光轴的光线通过凸透镜后会聚于一点，这个点叫做凸透镜的焦点（F）。
焦距：焦点到光心的距离叫做焦距（f）。
主轴
凸透镜焦点和焦距
F
f
凸透镜焦点和焦距
太阳光
平行主光轴的光线经过凹透镜后折射，折射光线的反向延长线相交于主光轴上一点，叫虚焦点(F)。
凹透镜有2个虚焦点。
F
F`
凹透镜焦点和焦距
f
焦距大小与折光能力
X
12
1.通过光心的光线传播方向不改变。
知识点三
透镜中的三条特殊光线
2.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，
根据光路可逆性，从焦点入射的光线，沿主光轴
平行射出。
3.平行于主光轴的光线经凹透镜后折射，折射光线
的反向延长线通过虚焦点。对准凹透镜异侧虚焦
点入射的光线折射后平行于主光轴射出。第1节《透镜》教学设计
教学目标
知识与技能
（1）认识透镜，会用“摸”、“看”、“照”、“望”等方法对透镜进行分类。
（2）通过透镜（组）对光的作用的实验探究，理解凸透镜对光会聚作用和凹透镜对光发散作用的本质。
（3）知道科学描述透镜的几个概念：主光轴，光心，焦点，焦距。
（4）能运用光的折射分析透镜对光的作用。
过程与方法
（1）通过对将透镜分类的活动，培养学生识别不同事物的异同点能力，让学生体会结构与功能相适应的特点。
（2）通过探究透镜对光的作用，培养学生科学观察抓住事物本质特征的能力。?
（3）通过透镜对光的作用的理论分析，培养学生知识迁移的能力。
情感态度和价值观：
（1）知道透镜在生活中的应用，从生活走向物理，从物理走向社会。
（2）通过分析生活中的透镜，提升学生用科学解释自然现象的素养。
（3）通过实验探究培养学生实事求是的科学态度，以及乐于学习和研究物理的态度。
（4）通过学习光的折射等方面知识在实际光学器材中的应用，激发学生探究物理规律的兴趣。
教材分析与重难点
教材分析：本节内容主要包括透镜的分类及相关概念、凸透镜和凹透镜对光线的作用。透镜是眼镜、照相机等光学仪器最重要的组成部分，是上一节光的折射定律的具体应用，也是下面章节对光在传播过程中成像规律及其应用的进一步研究的基础。
教学重点：凸透镜对光的会聚作用，凹透镜对光的发散作用。?
教学难点：1.探究透镜对光线的作用；2.探究经过透镜的三条特殊光线的折射规律。
知识点梳理：（1）透镜及其分类；（2）辨别凸透镜和凹透镜的方法；（3）主光轴、光心、焦点和焦距；（4）凸透镜的会聚作用；（5）凹透镜的发散作用；（6）透镜的光路图。
本章整体概述
在光现象中，重点讲述了以平面镜、凹面镜、凸面镜为重点的光的反射现象，同时在光线经过其他介质时发生折射，光的色散是光的折射的一个具体应用，那么透镜这一章节是光的折射的具体应用，而且本章内容为透镜、生活中的透镜（照相机、投影仪、放大镜）、凸透镜成像的规律、眼睛和眼镜、望远镜和显微镜，这都是透镜在生活中的应用，因此本章内容其实就是学习透镜的成像特点与应用。第一、二节内容讲述透镜、引入物距、像距的概念，虚像、实像的概念，定性的判断三种光学器件的成像特点（尤其是动态成像问题），第三节是对成像特点的定量分析，通过光路图得出定量的得出成像特点，第四、五节内容难度并没有加大，都是透镜的定性判断角度进行学习，在三种延续光的折射的内容，但又高于光的折射的内容。
引入新课
今天和大家介绍新的内容，先来看PPT上的图片，今天让我们一起来研究透镜。
（一）透镜的种类
透镜：由透明材料制成的、至少有一个表面为球面的一部分，可以透光的镜片。一种是中间厚，边缘薄，叫凸透镜；一种是中间薄，边缘厚，叫凹透镜。
双凸平凸凹凸双凹平凹凹凸
从上述的定义给出的信息可以判断透镜类型的方法。
因此判断透镜的方法：是对比中间的厚度和边缘的厚度关系，不仅是判断面的凸或凹。
【例题】如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃中，属于凸透镜的是，从形状上看，它们的共同特点是，属于凹透镜的是，从形状上看，其特点是。
注意：有的透镜两面都是球面，也有的透镜只有一面是球面，不能根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型，要比较中间与边缘厚度来确定透镜的类型。
答案：acde
中间厚，边缘薄
b
中间薄，边缘厚
（二）主光轴和光心
什么是主光轴？
主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线C1C2，简称主轴。
什么是光心？光心有什么特殊性质？
光心：透镜主轴上的一个特殊点（），凡是过该点的光，其传播方向不变。
强调：主光轴画成点画线，光心在透镜的中心，用字母表示。
（三）透镜对光的作用
通过NB实验装置给学生演示凸透镜对光的作用。
凸透镜对光的作用：
引导学生理解会聚：折射光线与入射光线比较，向中间偏折，中间的位置其实就是主光轴。因此，会聚就是折射光线与入射光线比较，靠近主光轴。
②总结结论：平行光线经过凸透镜一定时
注意：透过对光有会聚作用，但是折射的光线不一定都是会聚光线，有可能是发散光线，但是折射光线更加靠近主光轴了，因此又叫会聚透镜。
甲发散光束乙平行于主光轴的光束丙会聚光束
凸透镜对光的会聚原理解释
凹透镜对光的作用
引导学生类比凸透镜，观察折射光线与入射光线的位置关系。
通过NB物理实验演示凹透镜对光的折射作用
发散：折射光线与入射光线比较，更加远离主光轴。
注意：凹透镜对光有发散作用，是指入射光线经过凹透镜后，折射出来的光相对于入射光更远离主光轴，但是折射光线不一定都是发散光线，可能是折射光线延迟相交（会聚）了。因此又叫发散透镜。
凹透镜对光的发散原理解释
注意：所有透镜成像都属于光的折射现象。在进入和离开透镜时，光共经历了两次折射。
甲发散光线乙发散光线丙会聚光线
总结：凸透镜能使发散光线发散程度减小，会聚光束提前会聚，平行于主光轴的光束变得会聚。
凹透镜能使会聚光线延迟会聚或不会聚，平行于主光轴的光束变得发散，发散光束发散程度更大。
光线经过凸透镜后可能是会聚，平行于主光轴的，发散的；光线经过凹透镜后可能是会聚的，平行于主光轴的的，发散的。
会聚光线经过凸透镜后一定会会聚
平行于主光轴的光线经过凸透镜后一定会会聚
发散光线经过凸透镜可能发散光线，可能是平行于主光轴的光线，可能是会聚光线。
平行于主光轴的光线经过凹透镜后一定是发散光线
发散光线经过凹透镜后是发散光线
会聚光线经过凹透镜后可能是平行于主光轴的光线、会聚光线、发散光线
光线会聚和会聚光线表示不同的意思。会聚光线是指光线在没有经过透镜时就能会聚在一起的光束；光线会聚是指光线在经过透镜以后能够会聚在一起的光束。
光线发散和发散光线也表示不同的意思。
此部分知识很绕，而且学生理解起来难度会比较大，因此还得继续研究教法。
注意：平行光线和平行于主光轴的光线，两种说法表示的意思不完全相同的，因此应该说平行于主光轴的光线。
【例题】下列关于凸透镜对光的会聚作用的理解不正确的是（ ）
A.凸透镜能使平行于主光轴的于主光轴的光线会聚于焦点
B.凸透镜使能够会聚的光线提前会聚
C.任何一束光线通过凸透镜后都将会聚于一点
D.凸透镜能使发散的光线减小发散
答案：D
【例题】关于凹透镜对光线的发散作用，下列说法中正确的是（ ）
A.凹透镜对光的发散作用使得所有经过凹透镜的光都不能会聚在一点上
B.凹透镜是对平行于主光轴的主光轴的光起发散作用
C.凹透镜折射后的光线都会比原来更散一些
D.原来会聚的光线经凹透镜折射后，一定不能会聚了
说明：①以平行主光轴光线、发散光线、会聚光线为例来进行演示会聚作用，由此说明会聚作用就是在原有光线的方向上更加靠近法线，发散作用是在原有光线传播的方向上更加远离法线，也由此得出判断透镜类型的方法之一（光学黑箱问题）
答案：C
凸透镜的焦点和焦距
什么是焦点？什么是焦距？
通过NB物理实验演示，平行于主光轴的主光轴的光线经过凸透镜时，在透镜另一侧光线聚焦在一个点上，这个点叫做焦点，用表示。焦点与光心之间的距离叫做焦距，用表示，凸透镜的焦距是折射光线实际会聚成的点，两侧各有一个，因此凸透镜有两个实焦点。
凹透镜的折射光线光线反向延长得到两个虚焦点，因此凹透镜有两个虚焦点。
小结：（1）凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点；（2）平行于主光轴的于凸透镜主光轴的光线会聚在异侧焦点上，平行于主光轴的凹透镜主光轴的光线的反向延长线会聚在同侧焦点上。
如何理解焦距大小与折光能力强弱？（通过NB物理实验演示）
在光的折射中，光路是可逆的，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光经凸透镜折射以后会变得平行于主光轴的，因此，凸透镜可用来制作平行于主光轴的光源。根据光路的可逆性，我们可作出如图所示的光路，即正向延长过凹透镜另一侧焦点的入射光，经凹透镜折射后会变成平行于主光轴的光。
答：焦距越小，折光能力越强（透镜的曲度，即凹凸程度大）。
注意：相同材质的透镜，曲度越大，焦距越小，折光能力越强。
在凸透镜中，焦距越短，说明凸透镜对光线的会聚能力越强；在凹透镜中，焦距越短，说明凹透镜对光线的发散能力越强。
在进入和经过透镜时，光共经历了两次折射。在透镜的作图中，折射点在入射光线与透镜的交点处。
（四）测量凸透镜的焦距
焦距是凸透镜的重要参数，不同的凸透镜可能焦距不同。
太阳光是自然界中的平行光，平行光的特点是沿着光的传播方向没有交点，逆着光的传播方向的延长线也没有交点。同学们能不能想办法利用太阳光粗测凸透镜的焦距呢？小组讨论后说明你的测量方法。
方法一：太阳光聚焦法。让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，直到纸上的光斑变得最小、最亮。这就是该凸透镜的焦点。
用刻度尺测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，这就是该凸透镜的距离。
方法二：根据透镜形态特点判断。中间厚，边缘薄叫做凸透镜；相反叫做凹透镜。
获取平行光的两种方法：将光源放在焦点上，光经过凸透镜得到平行光源。太阳光是平行光源。
（五）关于两种透镜三条特殊的光线：
平行于主光轴的于主光轴的光经凸透镜后，将会聚在焦点上；平行于主光轴的于主光轴的光经凹透镜折射后，反向延长线将交于入射光线一侧的虚焦点上。
从焦点出发的光，通过凸透镜后，必平行于主光轴的于主光轴射出，对准异侧焦点射入的光线，经透镜折射后，平行于主光轴的射出。
通过光心的光线，其传播方向不改变。
方法：与凸透镜相关的三条特殊光线简记：过光心传播方向不变，平行于主光轴的过焦点，过焦点的平行于主光轴。
与凹透镜相关的三条特殊光线简记：过光心传播方向不变，平行于主光轴的过焦点反向延长线，过焦点延长线的平行于主光轴。
知识拓展：透过透镜的光线传播方向不变。初中阶段透镜视为薄透镜，尽管有旁向的平行于主光轴的位移，对薄透镜一般认为传播方向不变，薄透镜的中心可以近似当做光心。
光学“黑匣子”问题的特征是“黑匣子”内有一未知的光学元件，已知入射光线和出射光线，根据入射光线与出射光线的特征来判断内部具体是什么光学器件，根据光路判定所用的光学器件的方法是：连接成光路图→判定是反射还是折射→判定是会聚还是发散→判定所用的光学器件。
【例题】光线经过甲乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（ ）
A.甲是凸透镜，乙是凹透镜B.甲是凹透镜，乙是凸透镜
C.甲、乙都是凸透镜D.甲、乙都是凹透镜
解析：先将入射光线沿着光线方向画虚线，得到虚线与折射光线的位置关系，比较二者与主光轴的位置关系，即可判断。
答案：A
光学黑箱问题
【例题】如图甲所示，光通过虚线框中的透镜，传播方向发生变化，请在方框中面出合适的透镜。
答案：凹透镜
【例题】如图所示，L1为入射光线，L2为出射光线。请在图中添加合理的光学器件（注意所添加的器件位置要正确）。
解析：
1第1节《透镜》同步基础试题
一、选择题
1.下列说法中正确的是（
）
A.通过凸透镜的光线都要会聚在焦点上
B.凸透镜只对平行光线有会聚作用
C.凸透镜有焦点，凹透镜没有焦点
D.通过透镜中心的光线传播方向不变
【答案】D
【解析】A.通过凸透镜的光不一定交于一点，比如来自焦点的光通过凸透镜后会变成平行光，故A错误；
B.凸透镜对所有光线有会聚作用，故B错误；
C.凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故C错误；
D.当光线经过透镜的中心时，此点“棱镜”的顶角为0，入射光线与法线的夹角为90度，光线不发生折射，所以光线的传播方向不变，故D正确。
故选D。
2.在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点发现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
【解析】一束光通过甲、乙透镜后，折射光线都靠近主光轴，都变得会聚了，因此两图都应是凸透镜.故选C
3.据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火（如图所示）。这瓶矿泉水所起的作用相当于（ ）
A.平面镜
B.三棱镜
C.凸透镜
D.凹透镜
【答案】C
【解析】装有水的矿泉水瓶由于中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜，而凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。
4.如图所示，对光有发散作用的透镜是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，对光有会聚作用，中间薄边缘厚的透镜是凹透镜，对光有发散作用，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5.下列各图是光通过透镜前后的光路图，据此判断图中的透镜属于凹透镜的是（
）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】凸透镜对光线具有会聚作用，ABD中光线经过透镜，折射光线相比原来光线更靠近主光轴，因此是凸透镜；凹透镜对光线具有发散作用，C中光线经过透镜，折射光线相比原来光线更远离主光轴，因此是凹透镜。故选C。
6.小明用画图的方式总结了透镜对光线的作用，如图所示，其中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】AC.过光心的光线经透镜折射后传播方向不变，故AC错误；
BD.平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过对侧焦点；经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过同侧虚焦点，故B错误，D正确。
故选D。
7.如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（
）
A.a
B.b
C.d
D.都不行
【答案】B
【解析】由图可知：玻璃a、c、e、d都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，能使光线会聚，不符合题意；而玻璃b是中间薄，边缘厚，是凹透镜，能使光线发散，符合题意。
故选B。
8.不正确用眼等原因都会导致患上近视眼，有近视眼的人大多数是采用戴近视眼镜进行矫正，现取一块近视眼镜片研究，下列说法不正确的是（
）
A.镜片的中央比边缘薄
B.对光有发散作用
C.对光线具有会聚作用
D.是一块凹透镜
【答案】C
【解析】近视眼是由于物体成像在视网膜前，需用凹透镜矫正.凹透镜是中间薄两边厚，对光具有发散作用.而凸透镜对光线有会聚作用，镜片的中央比边缘厚，所以近视眼镜片有以下特征：镜片的中央比边缘薄、是一块凹透镜、对光有发散作用，所以选项ABD正确，选项C错误，故选C。
9.如图所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”.当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为（
）
A.平行光束
B.会聚光束
C.发散光束
D.不能确定
【答案】C
【解析】水中的空气可以把水分解为两个“水凹透镜”.凹透镜对光有发散作用.因此当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为发散光束.故选C.
10.（多选）如图，光路图正确的是（
）
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】根据凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；
凹透镜对光线有发散作用，凹透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
然后对各个选项逐一分析即可。
A、过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，正确；
B、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，错误；
C、相对于凹透镜来说，图中入射光线不是特殊光线，折射光线应该比入射光线更远离主光轴，故C错；
D、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，故D正确。
故选：AD。
二、填空题
11.为了防止森林火灾,在森林里不允许随意丢弃透明的饮料瓶,这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个______，它对太阳光的______作用可能导致森林火灾。
【答案】凸透镜
会聚
【解析】(1)瓶子进入水后，呈现一个中间厚、边缘薄的形状，相当于一个凸透镜；
(2)凸透镜使光会聚于一点，热量上升，温度升高，容易引发火灾。
12.如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取下透镜后，光会聚于B点，则该透镜是_____透镜。
【答案】凹
【解析】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。
13.如图所示，凸透镜对光有_____________作用，当光从凸透镜进入空气折射角___________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】会聚
大于
【解析】[1]由图可知，平行光线经过凸透镜后会聚到某一点，这说明凸透镜有会聚作用。
[2]凸透镜是玻璃制成的，由光的折射规律可知，当光从凸透镜进入空气折射角大于入射角。
14.让一束平行光源照到凸透镜上，平行光通过凸透镜后会聚到光屏上一点，如图所示，则该凸透镜的_________是15cm。
【答案】焦距
【解析】平行光通过凸透镜反射后一定过焦点，由图可知，凸透镜到焦点的距离为15cm，故凸透镜的焦距为15cm。
15.如图，在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是_________图。
【答案】丙
【解析】由题图可知，甲、乙、丙三个凸透镜中，乙的厚度是最大的，丙的厚度是最薄的，厚度越大，聚光能力越强，焦点越靠近凸透镜的光心，焦距越小，故乙的焦距是最小的，丙最薄，丙的焦距最大；在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，物距是相同的，凸透镜的焦距越大，像距离凸透镜越远，故像距最大的是丙。
三、作图题
16.如图所示，平行于凸透镜主光轴和通过凸透镜光心的两条光线射到凸透镜上，画出这两条光线的折射光线。
【答案】
17.水面下有一点光源S刚好与凹透镜左侧虚焦点F在水中的像重合，S发出的一条光线经水面和凹透镜两次折射后平行于凹透镜的主光轴射出，如图所示。请你画出点光源S的位置，并完成该光路。
【答案】
四、简答题
18.在台湾台中市发生了一起汽车起火事故，经调查发现，起火的“元凶”竟然是车主随手放在中控台的几瓶矿泉水.是真的吗?请用所学物理知识帮以解释.
【答案】见解析
【解析】是真的，光在不同介质之间传播，会发生一定角度的折射；而放在车内的矿泉水瓶则可以被看作一个中央较厚、边缘较薄的“凸透镜”，太阳光在矿泉水这个“凸透镜”的表面经过两次折射后，将能量汇集在“焦点”位置，在小面积区域产生高温高热现象，由此即可致使易燃物起火。
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