高拔尖 凸透镜 训练4重点

1、 训练4 透镜（2）1（2011内江）如图所示，是几种光学器材的示意图，其中能对光线起发散作用的是（）ABCD【分析】（1）透镜有两种：凸透镜、凹透镜；（2）凸透镜中间比边缘厚，对光线有会聚作用；（3）凹透镜中间比边缘薄，对光线有发散作用【解答】解：A、中间厚、边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用，不合题意；B、中间厚、边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用，不合题意；C、中间厚、边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用，不合题意；D、中间薄、边缘厚，是凹透镜，对光线有发散作用，符合题意故选D【点评】（1）掌握凹透镜、凸透镜的特点；（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用2（2011秋甘州区校

2、级期末）如图所示，一束光通过一个玻璃三棱镜，光路图正确的是（）ABCD【分析】分别根据光的折射定律：光从空气中斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，对作出的光路图逐一分析即可【解答】解：（1）第一条光线是光从空气斜射入玻璃中，折射光线应该向靠近法线的方向偏折，而选项AC中的折射光线向远离法线的方向偏折，故AC选项错误；（2）第二条光线是光从玻璃斜射入空气中，折射光线向远离法线的方向偏折，即折射光线向三棱镜的底边偏折选项D符合要求而B选项中的光线没有发生偏折，故B错误故选D【点评】此题主要考查光从一种透明介质射入另一种透明介质时的特征，注意垂直射入传播路径不

3、变，斜射时会发生偏折画出法线是作图的依据3（2014盐城）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lB一定等于lC一定大于lD可能小于l，也可能大于l【分析】根据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，根据凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大可推断焦点在光斑之前，从而判断焦距【解答】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fl；若凸透镜远离纸的过程中光斑

4、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正确故选：A【点评】此题考查的是凸透镜的成像规律，理解“光屏上得到最小物象”时，像距即为焦距是解答此类问题的关键4（2009秋九江期末）有媒体报道：在烈日下洗车，水滴所形成的效果会使车身局部产生高温现象，时间长了车漆便会失去光泽对这一现象的合理解释是（）A水滴相当于平面镜，能使车漆发生反射而失去光泽B水滴相当于凸透镜，能使光聚在车身的局部产生高温C水滴相当于凹透镜，能使光聚在车身的局部产生高温D水滴相当于凸透镜，能发散光使车身的局部产生高温【分析】水滴的形状是中间厚边缘薄的，所以可以看做是凸透镜，而凸

5、透镜对光线有会聚的作用【解答】解：在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，同时也会聚了太阳光的能量，使得局部高温，从而伤害汽车的外表故选B【点评】解此题的关键是要注意水滴的形状，只有联想到了它是一个凸透镜，才能正确的解答此题5（2008秋萝岗区期末）如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（）A仍然平行B会聚C发散D无法确定【分析】要判断光线通过玻璃砖后会怎样，关键是要看玻璃砖属于什么透镜图中，玻璃砖是被气泡分成了两部分，这两部分都属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用【解答】解：如果同学们不对图片进行分析，很容易选B，这是错误的，因为凸

6、形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，是凹透镜因此对照过去的平行光有发散作用，所以C是正确的故选 C【点评】本题中的一个干扰因素就是那个凸形的气泡，学生往往只注意到了气泡的形状，而忽视了对光线起主要作用的其实是玻璃砖6（2012春泗洪县校级月考）一块矩形玻璃切割成甲、乙两块，其形状如图所示，那么能使光线发散的是乙，能使光线会聚的是甲【分析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；中间比边缘薄的透镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用【解答】解：如图，甲玻璃块中间比边缘厚是凸透镜，对光线具有会聚作

7、用；乙玻璃块中间比边缘薄是凹透镜，对光线具有发散作用；故答案为：乙；甲【点评】判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法：有根据定义判断、根据成像情况进行判断、根据对光线的作用进行判断7（2007淮安）盛有清水的封闭试管水平放置，内有一较大的空气泡，如图所示，阳光垂直照射试管，在空气泡下方的白纸上出现一椭圆形的“阴影”，“阴影”形成的原因是 气泡与周围的水组成凹透镜，凹透镜对光具有发散作用阳光透过试管的其它部分会在白纸上形成 一条与试管平行的亮线【分析】凹透镜的形状是中间薄、边缘厚，并且凹透镜对光线有发散作用，气泡所在处的水是两边高，中间低，相当于凹透镜，把光线分散了，所以比别处暗，产生阴影而试管内

8、充满水的地方相当于一凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用【解答】解：因为气泡处的水是两边高，中间低，相当于凹透镜，且凹透镜对光线有发散作用，把光线分散了，所以比别处暗，产生阴影，故答案为：气泡与周围的水组成凹透镜，凹透镜对光具有发散作用；又因其他部分相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会在白纸上留一条亮线，故答案为：一条与试管平行的亮线【点评】本题主要考查了凸透镜对光线会聚作用和凹透镜对光线发散作用的应用8完成下列光路图【分析】（1）先确定所给的入射光线或折射光线的特点，然后根据凸透镜或凹透镜的三条特殊光线作图（2）根据入射光线和折射光线的特点判断出光线是会聚的还是发散的，来确定透镜的类型【解答】

9、解：（1）对于凸透镜，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：对于凹透镜，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；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：（2）上图中从一点发出的光线变成平行光线，变得会聚，故虚线框内的是凸透镜；下图中平行光线变得发散，故虚线框内的是凹透镜；如图所示：【点评】（1）掌握凸透镜的三条特殊光线的入射光线和对应的折射光线的特殊点是解决此题的关键入射光线平行于主光轴，折射光线过焦点；入射光线过焦点，折射光线平行于主光轴；过光心的

10、传播方向不变凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；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；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（2）在判断经透镜折射后的光线是“会聚”还是“发散”时，可用延长入射光线的方法来判断若入射光线的延长线在折射光线的里面，则光线被发散1（2011成都校级自主招生）学习了透镜的有关知识后，为了把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，小王同学找来了三只薄透镜，其中凸透镜L1的焦距是5cm，凸透镜L2的焦距是3cm，凹透镜L3的焦距是2cm小王分别设计了如图所示的四种光路，能够达到目的是（）ABCD【分析】根据平行于主光

11、轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后反向延长通过焦点，分别作出四个透镜组合对光线的作用，找到满足题干要求的选择项【解答】解：A、对平行于主光轴的光线经L1、L2透镜组合折射后折射光线如图：能把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，符合题干要求；B、对平行于主光轴的光线经L2、L1透镜组合折射后折射光线如图：能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求；C、对平行于主光轴的光线经L2、L3透镜组合折射后折射光线如图：一束从左侧射入的平行光，最后的折射光线不再是平行光，不符合题干要求；D、对平行于主光轴的光线经L3、L1透镜组合折射后折射光线如图：能把一束从左侧射入

12、的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求故选A【点评】透镜组合对光线的作用，要充分利用凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，找到各自焦距和透镜距离间的关系，作出光路图2（1998苏州）图中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相间一定距离的光斑若从外径与圆孔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上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌人圆孔P的那个光学器（）A只能是凹透镜B只可能是凹透镜或厚平板玻璃C只可能是凹透镜或凸透镜D凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能【分析】平板玻璃、凸透镜、凹透镜

13、这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，根据凸透镜对光线的会聚作用以及凹透镜对光线的发散作用和平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用，来分别分析即可得出结论【解答】解：当在P处嵌入一个凹透镜时，因为凹透镜对光线有发散作用，所以光斑要比圆孔P大当在P处嵌入一个焦距较小的凸透镜时，因为凸透镜对光线有会聚作用，光线在PM之间会聚，所以光斑要比圆孔P大当在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一样大因此嵌人圆孔P的那个光学器可能是凹透镜也可能是凸透镜故选C【点评】本题考查了凸透镜的会聚作用与焦距的关系以及凹透镜的发散作用与焦距的关系当焦距越小时，透镜的折光能

14、力就越强3（2015秋姜堰市校级月考）在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：猜想l：凹透镜也能点燃火柴；猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的你认为他们判断的依据是凹透镜对光线有发散作用（2）为了验证猜想2是否正确，小华他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等这说明猜想2是错误的（3）小华他们在验

15、证猜想2后，又选用直径和焦距不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想3是否正确请你评价该实验方案：小华他们的实验能（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的你认为实验中，直径最大的凸透镜点燃火柴的时间最短，你判断的依据是直径最大的透镜汇聚的太阳光的能量最多【分析】（1）透镜对光线的作用：凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用；（2）根据控制的变量与实验现象得出实验结论；（3）探究透镜对火柴的点燃效果与透镜直径的关系时要选取直径不等的凸透镜进行实验；凸透镜的直径越大，会聚的太阳光的能量越多【解答】解：（1）凹透镜对

16、光线起发散作用，不能够会聚光线，不能点燃火柴；所以猜想1是错误的；（2）用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小无关，则猜想2是错误的（3）小华的实验中，选用直径不同的凸透镜，分别用它们点燃火柴，测出火柴被点燃所需要的时间，多次重复实验；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的，所以能够验证猜想3是否正确；直径最大的凸透镜会聚的太阳光的能量最多，所以点燃火柴的时间最短故答案为：（1）凹透镜对光线有发散作用；（2）错误；（3）能；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量

17、的目的；直径最大；直径最大的透镜汇聚的太阳光的能量最多【点评】本题考查了透镜对光线的不同作用，以及设计实验探究不同的透镜对火柴的点燃效果；应用控制变量法探究实验的是正确解题的关键4（2010龙岩）一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，用手电筒通过杯底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使通过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束（图甲）：（1）烧杯内充以烟雾，是利用了烟尘微粒对光的漫反射来显示光通过的路径（2）烧杯底上放一个凸透镜，观察到的现象如图乙所示，说明凸透镜对光有会聚作用（3）烧杯底上放一个凹透镜，观察到的现象如图丙所示，说明凹透镜对光有发散作用【分析】解决此题要掌握：当一束光射到凸凹不平的物体时

18、，它的反射光线是射向不同的方向的，不是平行的，所以我们才能从不同的地方看到同一个物体，而这种反射方式称为“漫反射”；凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用【解答】解：（1）当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径；（2）当在烧杯底放一个凸透镜时，发现光路聚集，说明凸透镜对光线有会聚作用；（3）如果放置凹透镜，发现光路是发散的，说明凹透镜对光线有发散作用；故答案为：漫反射；会聚；发散【点评】此题考查了漫反射现象，知道凸透镜和凹透镜对光线的作用，会用此解释一些现象5（2012秋寿光市期末）小明最喜爱的玩具是叔叔送给他的生日礼物，那是

19、三只大小、形状完全相同的凸透镜，分别由玻璃、水晶、塑料制成现在小明想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关”请你帮他设计这次探究的全过程，完成如下的工作：（1）这次探究所需要的器材有哪些？请你写出来（2）写出主要的实验步骤（3）请你设计出实验现象或实验数据记录表格（4）在这次探究过程中，你所运用的1种主要的科学研究方法是什么【分析】（1）要探究凸透镜的焦距与制作材料的关系，首先我们要知道如何测量焦距，让凸透镜正对太阳光，调整凸透镜和地面的距离，知道地面上出现很小、很亮的光斑，测出凸透镜和光斑的距离就是焦距探究时需要的器材就是：三只大小、形状完全相同但材料不同的凸透镜，刻度尺（2

20、）我们用测量焦距的方法依次测出玻璃、水晶、塑料不同材料制成的凸透镜的焦距，比较焦距，得出结论（3）实验中需要记录的数据就是三个不同凸透镜的焦距，据此画出实验数据记录表格（4）凸透镜的焦距和凸透镜的凸度、大小有关，在探究凸透镜的焦距和材料的关系，我们采用了三只大小、形状完全相同的凸透镜，就是为了保证凸透镜的凸度和大小不变，这种探究方法叫控制变量法【解答】答：（1）三种不同的透镜、刻度尺；（2）探究过程：用玻璃透镜会聚太阳光，通过调整它到地面的距离，使地面上出现最小的光斑，用刻度尺量出透镜到光斑的距离即是焦距；用水晶透镜进行上述实验；用塑料透镜进行上述实验；比较三种透镜的焦距得出结论（3）实验数据记录表格：凸透镜种类焦距玻璃透镜水晶透镜塑料透镜（4）控制变量法【点评】此题考查的是我们的实验探究能力，这是初中物理课标上明确要求的、需要掌握的一种能力1（2012秋白云区校级月考）如图所示，A0是入射光线，0B是其经某一光学元件后的出射光线，请你在学过的光学元件中任选两种，在甲、乙两图上分别用作图法画出他们的种类和位置【分析】本题属于开放型题，可以为平面镜的入射光线和反射光线；凸面镜的入射光线和反射光线；凸透镜的过焦点的光线和折射光线、平行于主光轴的光线和折射光线；凹透镜通过另一侧焦点的光线和折射光线、平行于主光轴的光线和折射光线【解答】解：若用平面镜或凸