第13講透鏡（含答案）（預(yù)習(xí)）2025學(xué)年八年級物理上冊暑假提升講義（蘇科版）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

■知識點一：透鏡
1．透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個表面是球面的一部分，對光起折射作用的光學(xué)元件。
2．透鏡的類型：
（1）凸透鏡：邊緣薄，中央厚。（圖甲）
（2）凹透鏡：邊緣厚，中央薄。（圖乙）

3．主光軸和光心：
■知識點二：透鏡對光的作用
1．凸透鏡：對光有會聚作用。（如圖所示，凸透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，厚的一端相對）
2．凹透鏡：對光有發(fā)散作用。（如圖所示，凹透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，薄的一端相對）

■知識點三：焦點和焦距
1．焦點：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這點叫透鏡的焦點，用“F”表示。
2．虛焦點：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點不是實際光線的會聚點，所以叫虛焦點。
3．焦距：焦點到光心的距離叫焦距，用“f”表示。
■知識點四：三條特殊光線
考向一：透鏡的種類
【例1】下列各鏡片中，屬于凹透鏡的（）
【答案】C
【解析】如圖，中間比邊緣厚的透鏡是ABD，即為凸透鏡；中間比邊緣薄的是C，即為凹透鏡。
【總結(jié)升華】題目主要考察了凸透鏡和凹透鏡的定義，簡單題目。
考向二：透鏡對光的作用
【例2】關(guān)于透鏡，下列說法正確的是（）
A．凸透鏡對光有會聚作用，因此通過凸透鏡的光一定會聚在焦點上
B．凸透鏡和凹透鏡都有焦點，凸透鏡有實焦點，凹透鏡有虛焦點
C．凸透鏡只對平行光有會聚作用
D．平行于主光軸的光，通過凹透鏡后一定得過焦點
【思路點撥】（1）凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用；凸透鏡有實焦點；凹透鏡有虛焦點；（2）對于凸透鏡來說：平行于主光軸的光線會聚與焦點；過光心的光線傳播方向不變。
【答案】B
【解析】A．凸透鏡對光線有會聚作用，但光線通過凸透鏡不一定能會聚于一點，故A錯誤；
B．凸透鏡和凹透鏡都有焦點，凸透鏡有兩個實焦點，凹透鏡有兩個虛焦點，故B正確；
C．凸透鏡對所有光線有會聚作用，故C錯誤；
D．平行于主光軸的光線通過凸透鏡后一定得過焦點，故D錯誤。
故選B。
【總結(jié)升華】本題考查透鏡的光線性質(zhì)，知道凸透鏡和凹透鏡對光線的作用是解決該題的關(guān)鍵。
考向三：焦點和焦距
【例3】如圖所示，凸透鏡正對著太陽光，來回移動另一側(cè)的紙片，得到最小、最亮的光斑時，紙片距離凸透鏡中心10cm，則此凸透鏡的焦距是 cm；接著將紙片遠(yuǎn)離凸透鏡移動，紙片上的光斑（選填“變大”、“變小”或“不變”），紙片上光斑與凸透鏡的鏡面大小相同時，紙片距離凸透鏡的中心是 cm。
【思路點撥】解答此題從以下知識點入手：
（1）陽光相當(dāng)于平行光，利用凸透鏡正對著太陽光，移動凸透鏡，直到地面上會聚成的最小、最亮的點，這個點就是凸透鏡的焦點．焦點到透鏡光心的距離為焦距，用焦距為10cm的凸透鏡正對太陽光，其下方的白紙上呈現(xiàn)一光斑，當(dāng)光斑到凸透鏡的距離為12cm時，此時距離大于焦距；故此時光斑比焦點的光斑要大，亮度不如焦點時的亮度；（2）紙片上光斑與凸透鏡的鏡面大小相同時，作圖解答。
【答案】10；變大；20
【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點；焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距；故讓一透鏡正對太陽光，用一張白紙在它的另一側(cè)前后移動，直到紙上的光斑變得最小、最亮，這個點叫做透鏡的焦點；因為焦點到凸透鏡中心的距離為10cm，則該透鏡的焦距為10cm．因為凸透鏡會聚在焦點的光最亮、最小，所以若凸透鏡遠(yuǎn)離白紙，則光斑將一直變大，亮度會越來越暗；凸透鏡正對太陽光，光線平行于主光軸，會聚成焦點F，光線到焦點F，不會停止，繼續(xù)傳播，形成和凸透鏡口徑相同的光斑；如圖所示：
凸透鏡到光斑的距離是L=10cm，所以紙片距離凸透鏡的中心為2L=20cm。
故答案為：10；變大；20。
【總結(jié)升華】平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上，這點是凸透鏡的焦點，光線到達焦點后不會停止，繼續(xù)傳播。
考向四：三條特殊光線
【例3】完成下列光路圖

【答案】
【解析】平行于凸透鏡主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后交于凸透鏡的焦點；入射光線的延長線交于凹透鏡的虛焦點，經(jīng)凹透鏡折射后的光線，平行于凹透鏡的主光軸。
【總結(jié)升華】題目主要考察了利用透鏡的三條特殊光線作圖，特別要注意凹透鏡的三條特殊光線。
一、單選題
1．在如圖所示的光學(xué)元件中，屬于凸透鏡的是（）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】AB．中間薄，邊緣厚的透鏡是凹透鏡，故AB不符合題意；
C．該透鏡中間厚，邊緣薄，屬于凸透鏡，故C符合題意；
D．該元件厚度相同，不是凹透鏡，也不是凸透鏡，故D不符合題意。
故選C。
2．如圖1所示，從P點發(fā)出的三條特殊光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于點?，F(xiàn)有一條光線也從P點發(fā)出，經(jīng)過凸透鏡后的傳播路徑，在圖2的四種表示中，正確的是（）
A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】A
【解析】點為像點，經(jīng)過P點發(fā)出的光線最終都會通過點，故BCD不符合題意，A符合題意。
故選A。
3．下列說法中正確的是（）
A．近視眼鏡對光線有會聚作用
B．反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)
C．一束太陽光可以通過三棱鏡分解為三種色光
D．鏡面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律
【答案】B
【解析】A．近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，故A項錯誤；
B．光在傳播到不同物質(zhì)時，會在介質(zhì)表面發(fā)生光的反射現(xiàn)象，光的反射過程中反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，故B項正確；
C．一束太陽光可以通過三棱鏡分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種色光，故C項錯誤；
D．鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故D項錯誤。
故選B。
4．據(jù)央視新聞報道，我國臺灣省臺中市一輛小客車，因車主將礦泉水隨手放在儀表盤上的防滑墊上，導(dǎo)致防滑墊起火（如圖所示）．這瓶礦泉水所起的作用相當(dāng)于（）
A．平面鏡B．三棱鏡C．凸透鏡D．凹透鏡
【答案】C
【解析】裝有水的礦泉水瓶由于中間厚邊緣薄，相當(dāng)于一個凸透鏡，而凸透鏡對光線的會聚作用，射入車內(nèi)的光線經(jīng)礦泉水瓶折射后集中于它的焦點上，時間一長正好使放置于此處的物品起火．
二、多選題
5．下列實例中，利用光的反射的是（）
A．同學(xué)用平面鏡整理著裝B．牙醫(yī)用小鏡子觀察口腔情況
C．近視眼同學(xué)用凹透鏡矯正視力D．同學(xué)用自制潛望鏡觀察窗外景物
【答案】ABD
【解析】A．同學(xué)用平面鏡整理著裝，這是平面鏡成像，利用了光的反射，故A符合題意；
B．牙醫(yī)用小鏡子觀察口腔情況，口腔通過小鏡子成像，從而讓醫(yī)生看的清新，利用了光的反射，故B符合題意；
C．配戴凹透鏡矯正視力，利用凹透鏡對光的折射作用，不是利用光的反射，故C不符合題意；
D．利用潛望鏡觀察窗外景物，潛望鏡中一般是兩個平面鏡，利用了平面鏡，發(fā)生兩次反射，故D符合題意。
故選ABD。
6．截面為正方形、中空部分為橢圓形的玻璃體如圖所示．則這個玻璃體（）
A．可以看做兩塊凹透鏡B．可以看做一塊凸透鏡
C．對圖示光束具有發(fā)散作用D．對圖示光束具有匯聚作用
【答案】AC
【解析】如圖，中空部分為橢圓形的玻璃體，整體看好像是一個凸透鏡，但要清楚對光起折射作用的是玻璃部分，所以將其從中間分開來看，相當(dāng)于兩個凹透鏡；凹透鏡對光線有發(fā)散作用．故AC符合題意，BD不符合題意．
【點睛】解題的關(guān)鍵是將其從中間分開來看，這時相當(dāng)于兩個凹透鏡，不能當(dāng)成一個凸透鏡來考慮．
7．如圖，F(xiàn)是透鏡的焦點，其中不正確的光路圖是（）
A．B．C．D．
【答案】ABD
【解析】A．入射光線平行于主光軸，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線應(yīng)該過焦點，故A錯誤，符合題意；
B．通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸．故B錯誤，符合題意；
C．平行于主光軸的入射光線經(jīng)過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點．故C正確，不符合題意；
D．凹透鏡對光線有發(fā)散作用，而圖中的凹透鏡對光線起了會聚作用，故D錯誤，符合題意。
故選ABD。
三、填空題
8．西漢時期的《淮南萬畢術(shù)》中，記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生?！逼渲小跋鞅顖A”是把冰削成透鏡；“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透鏡的上。
【答案】凸焦點
【解析】[1]凸透鏡對光線有會聚作用，因此“削冰令圓”是把冰削成凸透鏡。
[2]“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透鏡的焦點上，凸透鏡對光線有會聚作用，會將艾點燃。
9．兩只激光筆并排放置，它們發(fā)出的光束經(jīng)過透鏡（未畫出）的光路如圖所示，說明該透鏡對光有作用。

【答案】發(fā)散
【解析】由圖可知，光線經(jīng)過透鏡后，傳播范圍比通過透鏡之前傳播范圍大，說明該透鏡對光有發(fā)散作用。
10．在森林中旅游時，導(dǎo)游會提醒你，不要隨意丟棄飲料瓶，這是由于下雨時瓶內(nèi)灌了雨水后，相當(dāng)于一個（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”），太陽出來后，它對光線有作用，可能會引起森林火災(zāi)。
【答案】凸透鏡會聚
【解析】[1][2]因為瓶內(nèi)灌了雨水后，瓶中水的形狀是中間厚、邊緣薄，符合凸透鏡的形狀特點，對光線有會聚作用，如果熱量集中，會造成樹葉燃燒，造成火災(zāi)。
11．如圖所示的四個透鏡，屬于凸透鏡的有，屬于凹透鏡的有（兩空均填編號）。
【答案】 ②③ ①④
【解析】[1]中間厚，邊緣薄的透鏡叫凸透鏡，如圖所示的四個透鏡，屬于凸透鏡的有②③。
[2]中間薄，邊緣厚的透鏡叫凹透鏡，如圖所示的四個透鏡，屬于凹透鏡的有①④。
12．如圖所示，西漢時期的《淮南萬畢術(shù)》中記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”請你用學(xué)過的光學(xué)知識判斷“削冰令圓”就是把冰塊制成鏡，若要“火生”應(yīng)把“艾”放在鏡的位置。
【答案】凸透焦點
【解析】[1]削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生，將冰削圓，對著太陽能生火，說明削成的圓冰對火有會聚作用，所以是冰塊制成凸透鏡。
[2]太陽光都會會聚到凸透鏡的焦點位置，要快速生火，需把“艾”放在鏡的焦點位置。
13．如圖，L表示凸透鏡，MN為主光軸。O為光心，F(xiàn)為焦點。從S點發(fā)出兩條光線，一條經(jīng)過光心，另一條平行于主光軸，請在圖中畫出它們經(jīng)凸透鏡后的出射光線。
【答案】
【解析】通過光心后傳播方向不變，故將SO延長，并標(biāo)上向下的箭頭，平行于主光軸后，過焦點，故將折射點與焦點用實線連接，并標(biāo)上向下的箭頭，故如下圖所示：
。
四、作圖題
14．一束平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后在水面發(fā)生反射和折射，請完成光路圖。
【答案】
【解析】凸透鏡光線有會聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后將會聚于焦點，當(dāng)光線達到水面時水面會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，與水面的交點即為入射點，先作出法線，法線與入射光線的夾角為入射角，根據(jù)反射角等于入射角在水面上方作出反射光線，再根據(jù)光線與法線在空氣中的夾角大于在水中的夾角，在水面下方作出折射光線，如下圖所示：
15．畫出兩條光線經(jīng)透鏡折射后的光路。

【答案】
【解析】由于凸透鏡能將平行光會聚到焦點上，所以平行于主光軸的光，經(jīng)過凸透鏡折射，經(jīng)過焦點；經(jīng)過光心的光，不發(fā)生折射，沿原來的傳播方向傳播，如下圖所示：

16．請根據(jù)圖中凸透鏡折射后的光線，作出凸透鏡的入射光線和經(jīng)平面鏡反射后的光線。

【答案】
【解析】經(jīng)凸透鏡折射后的光線過焦點，說明入射光線平行于主光軸，據(jù)此作出凸透鏡的入射光線；先過平面鏡的入射點垂直于鏡面作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角在法線右側(cè)作出反射光線，如下圖：

五、實驗題
17．三棱鏡是一種重要的光學(xué)元件，光通過三棱鏡的傳播路線是怎樣的呢？小越用紅光以一定角度射到三棱鏡上，光路圖如圖甲所示。改變?nèi)肷浣嵌?，光路圖如圖乙、圖丙所示。
（1）經(jīng)過兩次折射后，紅光均向三棱鏡的（選填“頂角A”或“底面BC”）偏折。這個規(guī)律對于其他的單色光成立嗎？小越選用其他不同的單色光重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)了同樣的規(guī)律；
（2）了解了小越的探究后，老師建議小越把凸透鏡分割成兩部分進行思考，如圖丁所示。小越經(jīng)過分析和綜合，理解了凸透鏡對光具有作用的原因；
（3）利用三棱鏡還可以進行的探究實驗是。
【答案】底邊BC 會聚研究白光是由哪些顏色的光組成的
【解析】（1）[1]由圖甲、圖乙、圖丙分析可知，經(jīng)過兩次折射后，紅光都向底邊BC偏折。
（2）[2]凸透鏡可以看出是兩個三棱鏡，兩個三棱鏡底邊BC重合，當(dāng)光線傳播到凸透鏡上，光線會向BC偏折，即起到會聚作用。
（3）[3]三棱鏡還可以研究光的色散，研究白光是由哪些光組成的。
18．如圖甲，在“探究光的反射規(guī)律”實驗中：
（1）在紙板前從不同方向都可以看到紙板上入射光線EO的徑跡，這是因為光在紙板上發(fā)生了（選填“漫”或“鏡面”）反射；
（2）多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M行實驗，可以得出結(jié)論：反射角入射角；
（3）小明發(fā)現(xiàn)實驗中所用的激光垂直照在光屏上不是一個點而是一條直線，這樣使得實驗中更容易觀察光路。他很好奇這是如何做到的，于是拆開激光筆。如圖乙所示，一束很細(xì)的激光發(fā)射出來后通過一個透明的圓柱體，由于圓柱體對光有（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，最終使激光在光屏上展開得很寬。
【答案】漫等于會聚
【解析】（1）[1]從不同方向都可以看到紙板上入射光線EO的徑跡，說明是漫反射，能夠光線經(jīng)白紙反射后反射光線向四面八方射去，故可以從四面八方看到光線的徑跡。
（2）[2]在光的反射定律中反射角等于入射角。
（3）[3] 如圖乙所示，一束很細(xì)的激光發(fā)射出來后通過一個透明的圓柱體，折射光與入射光進行對比，發(fā)現(xiàn)折射光向法線靠攏，故對光線有會聚作用，故填會聚。
模塊一思維導(dǎo)圖串知識
模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）
模塊三核心考點精準(zhǔn)練
模塊四小試牛刀過關(guān)測
1．知道凸透鏡和凹透鏡的定義；
2．知道凸透鏡的光心、焦點和焦距；
3．理解凸透鏡和凹透鏡對光線的作用；
4．掌握三條特殊光線，經(jīng)凸透鏡或凹透鏡折射后的傳播方向。
概念
定義
圖示
主光軸
通過透鏡的兩個球面球心的直線叫主光軸。
光心
主光軸上有個特殊的點，通過它的光傳播方向不變。（透鏡中心可認(rèn)為是光心）
凸透鏡
通過光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變
通過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸
跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點
凹透鏡
通過光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變
射向凹透鏡的光線如果其延長線通過虛焦點，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸
跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點

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