专题4.2 透镜 带解析

苏科版八年级上物理同步提高必刷题训练第4章光的折射透镜4.2透镜◆要点1凸透镜和凹透镜（1）透镜：用透明物质制成的，表面为球面一部分的光学元件。=1\*GB3①凸透镜：中央厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。=2\*GB3②凹透镜：边缘厚、中央薄的透镜叫凹透镜。（2）光心：透镜的主光轴上有个特殊的点，凡通过该点的光，传播方向不变，这个点叫透镜的光心。（3）主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线叫主光轴，通常用点画线表示。◆要点2透镜对光的作用（1）凸透镜对光线具有会聚作用；光线通过透镜后折射光线会靠近主光轴。（2）凹透镜对光线具有发散作用；光线通过透镜后折射光线会偏离主光轴。◆要点3焦点和焦距（1）凸透镜的焦点和焦距：=1\*GB3①焦点：凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚与主光轴上的一点，该点叫凸透镜的焦点（F）。=2\*GB3②焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫焦距。（2）凹透镜的焦点和焦距：=1\*GB3①焦点：凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点叫凹透镜的虚焦点（F）。=2\*GB3②焦距：虚焦点F到凹透镜光心O的距离叫焦距。◆要点4三条特殊光线（1）过凸透镜的三条特殊光线：凸透镜通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点（2）过凹透镜的三条特殊光线：凹透镜通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点Δ基础题系列◆1.如图所示，是几种光学器材的示意图，其中对光线起发散作用的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】本题考查透镜的概念及对光的作用。B.C选项，图示的光学器材均为中间厚，两边薄，故为凸透镜，对光线起会聚作用，故B.C错误。D选项，图示的光学器材是凹透镜，对光线起发散作用，故D正确。故本题答案为D。◆2.香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】：如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的应该是B瓶口，因为B瓶口是凸透镜，对光有汇聚作用，最容易在阳光下引发火灾．故选B。◆3.关于透镜对光的作用的讨论，不正确的是（）A．跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后光线的反向延长线会聚在焦点上B．凸透镜能使会聚光线提前会聚C．跟主光轴平行的光线通过凹透镜成发散光线D．凹透镜能使会聚光线延后会聚【答案】A【解析】跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后光线会聚在焦点上，A符合题意；凸透镜对光线有会聚作用，能使光线的夹角变小，能使会聚光线提前会聚，B不符合题意；凹透镜对光线有发散作用，跟主光轴平行的光线通过凹透镜成发散光线，C不符合题意；凹透镜对光线有发散作用，能使光线的夹角变大，能使会聚光线延后会聚，D不符合题意，故选A。◆4.（2019·盐城）小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】太阳光可近似看成平行光。平行于凸透镜主光轴的光经折射后会聚于焦点,则平行光应垂直于镜面,纸面与镜面平行。故选C。◆5.一束光通过透镜的光路如图所示，图示正确的是（

）

A.B.C.D.【答案】A【解析】A.对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，故A正确；B.对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，故B错；C.对于凹透镜，过焦点的光线不属于特殊光线，折射光线将远离主光轴，故C错；D.对于凹透镜，平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，故D错．故选A。◆6.如图是口径和材料都相同的两个透镜，关于它们的焦点和折射光的能力，下列说法中正确的是（）A.甲的焦距大，甲对光的折射能力强B.甲的焦距大，乙对光的折射能力强

C.乙的焦距大，甲对光的折射能力强D.乙的焦距大，乙对光的折射能力强【答案】B【解析】【解答】解：当凸透镜口径相同时，透镜越厚，对光线的折射能力越强，焦距越短；由图可知，甲透镜更薄，其焦距大，对光线的折射能力弱．故选：B。◆7.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【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。◆8.如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB．已知AO=10cm，该凸透镜的焦距可能是（）A.f=10cmB.f=5cmC.f=8cmD.f=12cm【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，选项B.D不能满足f＜10cm＜2f，选项C能满足f＜10cm＜2f，故ABD不符合题意，C符合题意．故选C。◆9.如图所示，有一塑石英正方体，内有一空气层，当一束平行光垂直通过石英正方体时，光在空气层中发生的现象是（）A.光束在空气层中将变的发散B.光束在空气层中将变的会聚C.束在空气层中传播方向不会发生变化D.束在空气层中将发生反射【答案】B【解析】（1）由于空气层的形状中央薄，边缘厚，所以其周围的石英是中央厚，边缘薄，这样空气层两边的石英就构成了两个凸透镜．（2）当平行光无论是从左边进入还是从右边进入石英正方体，都会经过凸透镜会聚，从而在空气层中形成一个会聚光束．综上分析故选B．（1）根据正方体内空气层的形状可以确定，空气层的左边和右边的石英体部分构成了两个凸透镜．（2）当平行光线经过凸透镜时，根据凸透镜的光学性质可以确定空气层中的光束情况。◆10.如图，水平放置的长方形暗盒N内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧面上的一个圆孔，用一个外径与圆孔P相同的光学器件嵌入其中，发现在暗盒右侧与盒侧面平行的光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌入圆孔P的光学器件（

）A.一定是凹透镜B.一定是凸透镜C.可能是凸透镜或凹透镜D.可能是厚平板玻璃【答案】C【解析】①当在暗盒处嵌入一个凹透镜时，因为凹透镜对光线有发散作用，所以光斑要比暗盒圆孔大．②当在暗盒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，光线在暗盒圆孔和光屏之间会聚，所以光斑要比暗盒圆孔大．③当在暗盒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，所以光斑与暗盒圆孔一样大．因此嵌入暗盒圆孔的那个光学器可能是凹透镜也可能是凸透镜．故选C。◆11.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LB．一定大于LC．可能等于LD．可能小于L，也可能大于【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：◆12.（2019•镇江一模）凸透镜和凹透镜的光学性质不同,为判别直径相同的两个透镜的种类,现分别将它们正对太阳光,再把一张纸放在它的下方,在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑,透镜与光斑的大小如图所示（d1<d<d2）。则根据这两个光斑（）A.甲、乙均能准确判断透镜的种类B.甲能准确判断透镜的种类而乙不能C.乙能准确判断透镜的种类而甲不能D.甲、乙均不能准确判断透镜的种类【答案】B【解析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,根据图示可知,甲一定是对光起了会聚作用；而乙可能是对光起了发散作用,也可能是形成放大的实像,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，也可能是凸透镜,故选B.◆13.（2018•内江）在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个（选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有作用，可能会引起森林火灾。【答案】凸透镜；会聚；【解析】因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾。Δ强化题系列◆14.小华让一透镜正对太阳光，用一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，这个点叫做透镜的，此透镜是透镜，若测得该点到镜中心的距离为15cm，则该透镜焦距为cm。【答案】焦点；凸；15【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。故让一透镜正对太阳光，用一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，这个点叫做透镜的焦点；由于该透镜对光线起会聚作用，因此该透镜为凸透镜；又因为焦点到凸透镜中心的距离为15cm，则该透镜的焦距为15cm。◆15.如图所示，小明用一个透镜观看书上的一个英文单词，他看到了两个字母“YS”的放大的像．这个透镜是________透镜，这种透镜对光线有________作用，利用这种透镜可制成的光学仪器有________（只需填写一种）．【答案】凸；会聚；放大镜【解析】由图可知，当透镜靠近英文单词时，成的是正立、放大的虚像，所以应该是凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用，生活中的放大镜和老花镜都是利用凸透镜做成的；故答案为：凸，会聚，放大镜.◆16.如图，夜晚，把桌子放在电灯下面，在桌面放一张白纸，然后再把凹透镜放在白纸上．当逐渐向上移动凹透镜时，可以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变______，光斑的亮度则逐渐变______（全部选填“大”、“小”）．【答案】大；小；【解析】当逐渐向上移动凹透镜时，电灯照向凹透镜的光线更发散，所以纸上的光斑越大，光线越分散，光斑的亮度就越小．凹透镜对光线有发散作用．灯光射出的光线经过凹透镜的折射，光线变得更发散，从而在纸上形成一个光斑．逐渐向上移动凹透镜时，凹透镜与电灯的距离越来越小，灯光照向凹透镜的光线越来越发散，白纸上的光斑就会越大．◆17.物理的透镜问题盛有清水的封闭试管水平放置，内有一个较大的空气泡，如图所示，阳光垂直照射试管，在空气泡下方的白纸上，出现一个椭圆形的“阴影”。（1）阴影形成的原因是；（2）阳光透过试管的其他部分，会在白纸上形成.【答案】（1）气泡与周围的水组成凹透镜，凹透镜对光具有发散作用（2）一条与试管平行的亮线；【解析】（1）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,因此，本题正确答案是:气泡与周围的水组成凹透镜,凹透镜对光具有发散作用；（2）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,因此，本题正确答案是:一条与试管平行的亮线。◆18.按要求作图：（1）（2019·威武）如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线。

【答案】【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。凹透镜三条特殊光线的作图：①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。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。如图所示。（2）（2019·德阳）请画出图中两条入射光线对应的折射光线。【答案】【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。（3）（2018•兰州）在图中，请画出光线经过凸透镜后的折射光线和在平面镜上发生反射时的光路图。【答案】【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，在法线右侧根据反射角等于入射角作出反射光线，如图所示：（4）如图a.b是从点光源S发出的、经透镜折射后的两条光线．在图中完成光路并标出点光源S的位置．【答案】【解析】凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．图示的是一凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变；如下图所示：◆19.（2019·潍坊）如图所示，AB为遮光板，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。请画出：（1）光源S的位置；（2）光线EF的入射光线；（3）光线EF经凸透镜后的出射光线。【答案】；【解析】（1）根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出光源S的位置；（2）连接光源S与入射点补出入射光线；（3）凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。（1）通过平面镜作出S′的对称点S，即为光源S的位置，（2）连接S与入射点E，则SE即为光线EF的入射光线；（3）由图可知，光线EF过凸透镜左侧焦点F，则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，如图所示：◆20.某同学在研究透镜的奥秘的实验中，（1）他观察到一束光通过三棱镜后，射出的光线如下图所示，你从中发现了什么规律？（2）他突然想到如果把三棱镜如下图组合，再让平行光通过，情况将会怎样？提出你的猜想．（3）要知道你的猜想是否正确，可通过什么方法验证？（4）你对“透镜的奥秘”有什么认识？。【答案】：（1）光线向三棱镜的底部偏折；（2）左图能使平行光会聚；右图能使平行光发散；（3）用实验的方法；（4）左图相当于凸透镜，所以凸透镜对光线有会聚作用；右图相当于凹透镜，所以凹透镜对光线有发散作用；【解析】：（1）三棱镜可近似看作是凸透镜，因此对光具有会聚作用，因此光线会向靠近底部偏折。（2）图中左图是一个凸透镜，对光线具有会聚作用，右图是凹透镜，对光线具有发散作用。（3）要想验证猜想是否正确，通常利用实验的方法来研究。（4）本题考查对透镜的一些认识，可以从特点和对光线的作用入手回答。◆21.某物理学习小组，选择如图13所示的四个透镜进行探究实验（其中A.B和C.D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验？答：（选填字母序号）；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越；（2）如果选择A.B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与的关系”。（3）这次探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法是。【答案】（1）A.C；短（2）材料（3）控制变量法。【解析】（1）由图可知，根据实验要求，同样材质的只有A和C，且它们的厚度不同，便于实验的探究。故选A.C；由图可知，乙图的焦距小，而乙凸透镜的厚度比较厚，会聚作用强，且凸面比较凸，故答案为：短；（2）A.B两种材料的透镜厚度相同，但材质不同，所以得出的结论也就不同。可以通过此作实验“凸透镜的焦距大小与材料的关系”。（3