第16課 透鏡（解析版）

第15課透鏡001預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、透鏡1、透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個(gè)表面是球面的一部分，對(duì)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：概念定義圖示主光軸通過透鏡的兩個(gè)球面球心的直線叫主光軸。光心主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光傳播方向不變。（透鏡中心可認(rèn)為是光心）詮釋：1、凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨制成透鏡，如冰、水晶、金剛石、高分子透明樹脂、有機(jī)玻璃等。2、透鏡是一種模型，常見的物體如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個(gè)透鏡。二、透鏡對(duì)光的作用1、凸透鏡：對(duì)光有會(huì)聚作用。（如圖所示，凸透鏡相當(dāng)于兩個(gè)三棱鏡組合，厚的一端相對(duì)）

2、凹透鏡：對(duì)光有發(fā)散作用。（如圖所示，凹透鏡相當(dāng)于兩個(gè)三棱鏡組合，薄的一端相對(duì)）

要點(diǎn)：凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，但并不是說通過凸透鏡后的光束一定會(huì)聚在一點(diǎn)，或一定是一束會(huì)聚光束，因?yàn)闀?huì)聚是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光線來說的。凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用，但并不是說通過凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的，或延長不相交，因?yàn)榘l(fā)散是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光線來說的。三、焦點(diǎn)和焦距1、焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“F”表示。

2、虛焦點(diǎn)：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(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)。

3、焦距：焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“”表示。

要點(diǎn)：1、凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn)，并且關(guān)于光心對(duì)稱；凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，關(guān)于光心對(duì)稱。2、凸透鏡的焦距的大小表示其會(huì)聚能力的強(qiáng)弱，越小，對(duì)光的會(huì)聚能力越強(qiáng)；凹透鏡焦距的大小表示其發(fā)散能力的強(qiáng)弱，越小，對(duì)光的發(fā)散能力越強(qiáng)。3、由于光路可逆，若把光源放在焦點(diǎn)上，光源射向透鏡的光，經(jīng)凸透鏡折射后將變?yōu)槠叫泄猓虼死猛雇哥R可產(chǎn)生平行光。凸透鏡、凹透鏡與凸面鏡凹面鏡的區(qū)別：種類符號(hào)原理對(duì)光線的作用凸透鏡光的折射，光穿過凸透鏡向較厚的一端偏折。會(huì)聚凸面鏡光的反射，光不能穿過凸面鏡，通過凸面鏡可以觀察到更大的范圍。發(fā)散凹透鏡光的折射，光穿過凹透鏡向較厚的一端偏折。發(fā)散凹面鏡光的反射，光不能穿過凹面鏡，可以把平行光會(huì)聚到一點(diǎn)上。會(huì)聚四、三條特殊光線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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)002考點(diǎn)分類考點(diǎn)1：透鏡的有關(guān)概念及分類1．如圖所示，屬于凹透鏡的是（）A．①②③ B．①②④⑤ C．①③⑤ D．②④⑥【答案】D【解析】中間厚邊緣薄的透鏡為凸透鏡，中間薄邊緣厚的透鏡為凹透鏡，圖中②④⑥為凹透鏡，①③⑤為凸透鏡，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。2．關(guān)于凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)B．凸透鏡兩個(gè)焦點(diǎn)之間的距離叫焦距C．平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)D．把點(diǎn)光源放在焦點(diǎn)上，通過凸透鏡后的折射光線一定平行于主光軸【答案】B【解析】AC．平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡的折射后將會(huì)聚于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)是實(shí)際光線會(huì)聚而成，因此是實(shí)焦點(diǎn)，凸透鏡左右兩側(cè)各有一個(gè)實(shí)焦點(diǎn)。故AC正確，AC不符合題意；B．凸透鏡中心到焦點(diǎn)的距離稱為焦距。故B錯(cuò)誤，B符合題意；D．平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡的折射后將會(huì)聚于焦點(diǎn)處，根據(jù)光路是可逆的，若把點(diǎn)光源放在焦點(diǎn)上，通過凸透鏡后的折射光線一定平行于主光軸。故D正確，D不符合題意。故選B。3．關(guān)于透鏡，下列說法中正確的是A．凸透鏡和凹透鏡都有焦點(diǎn)，凸透鏡有實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有虛焦點(diǎn)B．凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，因此通過凸透鏡的光一定會(huì)聚在焦點(diǎn)C．凸透鏡只對(duì)平行光有會(huì)聚作用D．經(jīng)過凹透鏡的兩條光線不可能相交【答案】A【解析】A、凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，故A正確;B、凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，但通過凸透鏡的光不一定會(huì)聚在焦點(diǎn)上，故B錯(cuò)誤；C、凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，不單指對(duì)平行光，故C錯(cuò)誤；D、凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，會(huì)聚光線經(jīng)過凹透鏡折射后，一定變得比折射前發(fā)散，會(huì)出現(xiàn)三種情況：還是會(huì)聚光束，能相交一點(diǎn)，但是會(huì)聚程度明顯減弱，②變成平行光線，這是折射前射向凹透鏡焦點(diǎn)的光線，是一種特殊情況；③變成發(fā)散光束，這種情況下凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散能力很強(qiáng)，故D錯(cuò)誤．故選A.4．關(guān)于透鏡，下列說法正確的是A．凸透鏡對(duì)光有發(fā)散作用

B．凸透鏡有一個(gè)焦點(diǎn)C．凹透鏡沒有焦點(diǎn)

D．凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用【答案】D【分析】（1）凸透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用；（2）凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡都有兩個(gè)虛焦點(diǎn)．【解析】A.凸透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；B.凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；C.凹透鏡都有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；D.凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用；本選項(xiàng)正確．故選D.5．關(guān)于凸透鏡對(duì)光的作用，下面說法中正確的是（

）A．光通過凸透鏡后一定會(huì)變成平行光B．只對(duì)平行光有會(huì)聚作用C．對(duì)任何光都有會(huì)聚作用D．凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用，是由光的反射形成的【答案】C【解析】A．只有從凸透鏡的焦點(diǎn)出發(fā)的光線，經(jīng)過凸透鏡后才會(huì)成為平行光，故A錯(cuò)誤；BC．凸透鏡對(duì)所有不過透鏡中心的光線都有會(huì)聚作用，不僅僅是只對(duì)平行光線，故B錯(cuò)誤，C正確；D．凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用，是由光的折射形成的，故D錯(cuò)誤。故選C。6．下列說法中正確的是（）A．平行光線通過凸透鏡后，折射光線會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)B．任何光線經(jīng)過凸透鏡后一定會(huì)偏向主光軸C．凸透鏡只對(duì)平行光線有會(huì)聚作用D．通過凸透鏡折射后的光線可能是發(fā)散形狀的【答案】D【解析】A．平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后，折射光線會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于發(fā)散的光線經(jīng)過凸透鏡后，可能會(huì)偏離主光軸，故B錯(cuò)誤；C．凸透鏡對(duì)任何光線都有會(huì)聚作用，故C錯(cuò)誤；D．若入射光線是發(fā)散的，即經(jīng)過凸透鏡折射后，減慢了發(fā)散，故光線也有可能是發(fā)散的，故D正確。故選D?？键c(diǎn)2：透鏡的光路圖，根據(jù)光路圖判斷透鏡類型7．一束光通過透鏡的光路如圖所示，其中正確的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，可以把兩條入射光線延長，然后與實(shí)際折射后的光線進(jìn)行比較，如圖所示：A．圖A通過凸透鏡的折射光線發(fā)散，故A錯(cuò)誤；B．圖B通過凸透鏡的折射光線會(huì)聚，故B正確；C．圖C通過凹透鏡的折射光線會(huì)聚，故C錯(cuò)誤；D．圖D通過凹透鏡的折射光線會(huì)聚，故D錯(cuò)誤。故選B。8．如圖所示，一束光線經(jīng)過一個(gè)透鏡后相交于主光軸上的A點(diǎn)，取走透鏡后，光線相交于B點(diǎn)，則該透鏡起到（會(huì)聚/發(fā)散）作用，由此說明，能把光線相交于一點(diǎn)的透鏡（一定/不一定/一定不）是凸透鏡。【答案】發(fā)散不一定【解析】[1][2]放上透鏡的會(huì)聚點(diǎn)A要比不放透鏡的會(huì)聚點(diǎn)B更要遠(yuǎn)離透鏡，由此可知，該透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用；所以該透鏡是發(fā)散透鏡，即凹透鏡；可見，在此種情況下，會(huì)聚的入射光線經(jīng)過凹透鏡折射后也會(huì)會(huì)聚于一點(diǎn)；而凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凸透鏡也可以將光線會(huì)聚于一點(diǎn)，由此可見，能夠使光線會(huì)聚于一點(diǎn)的不一定是凸透鏡。9．如圖所示是光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形，其中所用透鏡是凸透鏡的是（）A．① B．②C．③ D．①②③④都是凸透鏡【答案】C【解析】由圖可知，①②④中經(jīng)透鏡折射后的光線與射向透鏡的光線相比，遠(yuǎn)離主光軸，說明透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用，所以是凹透鏡；③圖中的光線經(jīng)透鏡折射后，與透鏡前的光線相比，與主光軸的分離程度小，說明透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，所以是凸透鏡。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。10．一束跟主光軸平行的光通過凸透鏡的光路如圖所示。下列說法中正確的是（）A．O點(diǎn)為該凸透鏡的焦點(diǎn)B．任意一束平行光經(jīng)過凸透鏡后都可以會(huì)聚于F點(diǎn)C．OF的距離越短，說明透鏡的折光能力越強(qiáng)D．若把圖中凸透鏡的上半部分用手遮住該凸透鏡對(duì)光不具有會(huì)聚作用【答案】C【解析】A．O點(diǎn)是凸透鏡的中心，叫光心，不是焦點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．只有與凸透鏡主光軸平行的光束經(jīng)凸透鏡折射后才會(huì)會(huì)聚于焦點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．凸透鏡的焦點(diǎn)F到光心O的距離叫焦距，凸透鏡的折光能力越強(qiáng)，焦點(diǎn)到光心的距離也就是焦距OF越短，故C正確；D．把圖中凸透鏡的上半部分用手遮住，并不改變凸透鏡的形狀，不影響凸透鏡的會(huì)聚光線的性質(zhì)，只是穿過凸透鏡的光線變少，故D錯(cuò)誤。故選C?？键c(diǎn)3：作圖題11．請(qǐng)將所示光路補(bǔ)充完整?！敬鸢浮浚窘馕觥科叫杏谥鞴廨S的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)；過凸透鏡光心的光線傳播方向不改變。如圖所示：平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)，過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變，如圖所示：12．如圖，兩個(gè)透鏡共一根主光軸放置，且兩透鏡的焦點(diǎn)正好重合，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出光線經(jīng)凸透鏡和凹透鏡折射后的光路圖?！敬鸢浮俊窘馕觥扛鶕?jù)凸透鏡的三條特殊光線可知，入射光線過焦點(diǎn)則折射光線與主光軸平行；該折射光線又平行于主光軸射入凹透鏡中，根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線可知，經(jīng)過凹透鏡的折射光線的反向延長線過凹透鏡左邊的焦點(diǎn)，如圖所示：13．AB通過凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，在圖中畫出凸透鏡及右側(cè)焦點(diǎn)位置。【答案】【解析】連接，根據(jù)過凸透鏡光心的光線，其傳播途徑不變，則確定光心為與的交點(diǎn)O，即凸透鏡的位置在O點(diǎn)；過B點(diǎn)作AO的平行線交凸透鏡于M點(diǎn)，根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡折射后過其焦點(diǎn)，則連接交于F點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)即為凸透鏡的焦點(diǎn)，如下圖：14．根據(jù)圖中的入射光線或折射光線，畫出相應(yīng)的折射光線或入射光線。，，【答案】；；【解析】第一幅圖：圖中為凸透鏡，平行于主光軸入射的光線折射后通過焦點(diǎn)，經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)的光線折射后平行于主光軸射出，如圖所示：第二幅圖：圖中為凹透鏡，通過光心的光線，傳播方向不變，對(duì)著凹透鏡異側(cè)虛焦點(diǎn)入射的光線折射后平行于主光軸射出，如圖所示：第三幅圖：圖中為凹透鏡，其中一條光線通過光心射入，其傳播方向不變；由圖可知，另一條光線平行于主光軸射出，因?qū)χ纪哥R異側(cè)虛焦點(diǎn)入射的光線折射后平行于主光軸射出，故入射光線的延長線過凹透鏡異側(cè)虛焦點(diǎn)，連接凹透鏡右側(cè)焦點(diǎn)、折射光線與凹透鏡的交點(diǎn)，即為入射光線所在直線，如圖所示：第四幅圖：圖中為凸透鏡，其中一條光線通過光心射入，其傳播方向不變；由圖可知，另一條折射光線由凸透鏡的焦點(diǎn)射出，因平行于主光軸入射的光線折射后通過焦點(diǎn)，故其入射光線平行于主光軸，如圖所示：15．如圖所示，一燭焰頂端S點(diǎn)射出的三條特殊光線SA、SB和SC。其中，SA平行于主光軸，SB經(jīng)過光心，SC經(jīng)過左焦點(diǎn)，請(qǐng)畫出SB和SC這兩條光線通過凸透鏡折射后的出射光線?！敬鸢浮俊窘馕觥客ㄟ^焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，故SB的的折射光線的傳播方向不變，SC的折射光線平行于主光軸，如圖所示：16．如圖所示，一條光線由空氣射向水面發(fā)生了反射和折射，反射光線AB經(jīng)凸透鏡的“2F”點(diǎn)射向凸透鏡。請(qǐng)畫出：（1）入射光線并標(biāo)出入射角i；（2）水中的折射光線；（3）光線AB經(jīng)過透鏡后的折射光線。【答案】【解析】（1）[1]過A垂直于界面作出法線，然后根據(jù)反射角等于入射角，在法線左側(cè)的空氣中畫出入射光線，如下圖所示。（2）[2]光由空氣中斜射進(jìn)入水中時(shí)，折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角，由此在法線右側(cè)的水中畫出折射光線，如下圖所示。（3）[3]凸透鏡成像中，物體在2F處成等大、倒立的實(shí)像，所以由2F處射向凸透鏡的光線折射后過另一側(cè)2F，由此畫出經(jīng)透鏡折射的后的光線。如下圖所示：考點(diǎn)4：透鏡的應(yīng)用17．集郵愛好者鑒別郵票時(shí)，為了看得更清楚一些，往往利用光學(xué)元件來觀察，如圖所示，這個(gè)光學(xué)元件是（）A．平面鏡 B．凹面鏡 C．凸透鏡 D．凹透鏡【答案】C【解析】AB．由于面鏡只能反光，不能透光，由題意可知，該光學(xué)元件能透光，故AB不符合題意；CD．當(dāng)時(shí)，凸透鏡成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡，能看清較小的物體，而凹透鏡成正立、縮小的虛像，故C符合題意，D不符合題意。故選C。18．林中游玩時(shí)不能隨意去棄飲料瓶，這是由于下雨時(shí)瓶內(nèi)灌了雨水后，相當(dāng)于一個(gè)透鏡，對(duì)太陽光有作用，容易引發(fā)火災(zāi)?！敬鸢浮客箷?huì)聚【解析】[1]因?yàn)槠績?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(diǎn)，相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。[2]凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，如果熱量集中，會(huì)造成樹葉燃燒，造成火災(zāi)，所以林中游玩時(shí)不能隨意去棄飲料瓶。19．如圖所示，在注有清水的試管內(nèi)留有一稍大的空氣泡，使太陽光從試管的正上方向下照，觀察試管下方的白紙，可以發(fā)現(xiàn)白紙上與空氣泡相對(duì)應(yīng)的位置較（選填“亮”或“暗”），這是因?yàn)闅馀菖c周圍水組成透鏡，太陽光射向空氣泡和它下方的水后，出射光線會(huì)被（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）。

【答案】暗凹發(fā)散【解析】[1][2][3]由于氣泡的存在，氣泡周邊的水形成中間薄邊緣厚的凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用，故在氣泡的下面對(duì)應(yīng)的位置較暗。20．小明為辨別直徑相同的兩個(gè)透鏡的類型，分別將它們正對(duì)太陽，把一張紙放在透鏡下方等距的位置如圖甲所示，在紙上得到相應(yīng)的光斑A、B，透鏡與光斑的大小如圖乙所示（d1<d<d2）。其中，形成A光斑的是（選填“凸”或“凹”）透鏡，為了判斷形成B光斑的是哪種類型的透鏡，小明將透鏡遠(yuǎn)離紙片，觀察光斑的大小一直變大，你認(rèn)為該透鏡（選填“一定”、“可能”或“一定不”）是凹透鏡?！敬鸢浮客箍赡堋窘馕觥縖1]因?yàn)橥雇哥R對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用，所以根據(jù)圖示可知，光斑A一定是對(duì)光線起了會(huì)聚作用形成的，所以形成A光斑的是凸透鏡。[2]光斑B可能是對(duì)光線起了發(fā)散作用形成的，也可能是光線經(jīng)凸透鏡會(huì)聚到焦點(diǎn)后，繼續(xù)向前傳播，形成放大的光斑，因此形成光斑A的一定是凸透鏡，形成光斑B的可能是凹透鏡。考點(diǎn)5：判斷焦距問題21．小明將凸透鏡正對(duì)太陽光，再把一張紙放在它的另一側(cè)．當(dāng)紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑時(shí)，測(cè)得這個(gè)光斑到凸透鏡的距離為l．設(shè)該凸透鏡的焦距為f，則下列說法中正確的是A．f一定大于l B．f一定小于lC．f一定等于l D．f可能小于l【答案】D【分析】當(dāng)紙上出現(xiàn)最小的光斑時(shí)，此時(shí)光斑到凸透鏡的距離即為該凸透鏡的焦距．那么顯然l并不是焦距，可根據(jù)這一特點(diǎn)進(jìn)行判斷．【解析】由于光斑到凸透鏡的距離為l時(shí)，即像距為l時(shí)，紙上并沒有得到最小的光斑，所以凸透鏡的焦距；而它們兩者的大小關(guān)系無法確定，因此f可能小于l，也可能大于l；只有D選項(xiàng)符合題意;故選D．【點(diǎn)睛】此題考查的是凸透鏡的成像規(guī)律，理解“光屏上得到最小物象”時(shí)，像距即為焦距是解答此類問題的關(guān)鍵．22．小王同學(xué)利用太陽光測(cè)量凸透鏡的焦距，他讓凸透鏡正對(duì)陽光，但在紙片上的光斑并不是最小時(shí)，就測(cè)出了光斑到凸透鏡中心的距離L；紙片稍微遠(yuǎn)離凸透鏡光斑變大．則凸透鏡的實(shí)際焦距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L【答案】A【分析】根據(jù)紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之后的，也可能是焦點(diǎn)之前的光斑，根據(jù)凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大可推斷焦點(diǎn)在光斑之前，從而判斷焦距．【解析】由于光斑到凸透鏡的距離為L時(shí)，即像距為L時(shí)，紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之后的，也可能是焦點(diǎn)之前的光斑，所以凸透鏡的焦距f≠L；根據(jù)題意，凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑變大，說明凸透鏡的焦點(diǎn)不在光斑之后，故焦點(diǎn)應(yīng)在光斑之前，因此f一定小于L．故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選A．003強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題1．下圖中，不是凸透鏡的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】ACD．凸透鏡是中間厚，邊緣薄的一種透鏡，ACD中的透鏡中間厚，邊緣薄，是凸透鏡，故ACD不符合題意；B．該透鏡中間薄，邊緣厚，是凹透鏡，故B符合題意；故選B。2．關(guān)于透鏡的主光軸和光心，下列說法中正確的是（）A．主光軸就是通過透鏡中心的直線B．光心就是透鏡的幾何中心，它位于主光軸上C．凸透鏡有主光軸，凹透鏡沒有主光軸D．凸透鏡有光心，凹透鏡沒有光心【答案】B【解析】A．主光軸是垂直通過透鏡中心的直線，故A錯(cuò)誤；B．光心在主光軸上，通過該點(diǎn)的光傳播方向不變，透鏡的光心就是透鏡的中心，故B正確；C．凸透鏡、凹透鏡都有主光軸，故C錯(cuò)誤；D．凸透鏡、凹透鏡都有光心，故D錯(cuò)誤。故選B。3．如圖，F(xiàn)是透鏡的焦點(diǎn)，其中正確的光路圖是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】A．過透鏡光心的光心方向不發(fā)生改變，故A不符合題意；B．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(diǎn)，故B不符合題意；C．凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，而圖中的凹透鏡對(duì)光線起了會(huì)聚作用，故C不符合題意；D．平行于主光軸的入射光線經(jīng)過凹透鏡折射后發(fā)散，折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)，故D符合題意。故選D。4．一個(gè)透明均勻的玻璃球被摔碎成三部分，下列說法正確的是（）A．①②都是凸透鏡 B．①③對(duì)光具有會(huì)聚作用C．②③對(duì)光具有發(fā)散作用 D．只有①對(duì)光具有會(huì)聚作用【答案】B【解析】A．由透鏡的定義可知，中間比邊緣厚的透鏡叫做凸透鏡，中間比邊緣薄的透鏡叫做凹透鏡，故由圖中可知，①③的中間比邊緣厚，是凸透鏡；②的中間比邊緣薄，是凹透鏡，故A錯(cuò)誤；BCD．由A中可知，①③是凸透鏡，對(duì)光有會(huì)聚作用；②是凹透鏡，對(duì)光有發(fā)散作用，故可知B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。5．如圖所示，AC為入射光線，CB為折射光線，且AO＜OB。已知AO=10cm，該凸透鏡的焦距可能是（）A．f=10cm B．f=5cm C．f=8cm D．f=12cm【答案】C【解析】AC為入射光線，CB為折射光線，A點(diǎn)發(fā)出的光線通過光心傳播方向不變，會(huì)與CB交于B點(diǎn)，則B點(diǎn)是A點(diǎn)通過凸透鏡成的像，其中AO是物距，OB為像距，因AO＜OB，則像距大于物距，成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)物距在一倍焦距與二倍焦距之間，即故由選項(xiàng)可知，該凸透鏡的焦距可能是8cm。故選C。6．如圖甲所示，某透鏡正對(duì)太陽光，在一側(cè)與透鏡平行放置一張白紙，在白紙上看到的現(xiàn)象如圖乙，為了判斷出該透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，小明將透鏡逐漸遠(yuǎn)離白紙，觀察白紙上的現(xiàn)象進(jìn)行判斷。對(duì)此操作以下看法正確的是（）A．可以判斷B．無法判斷C．無需操作，就能判斷該透鏡是凸透鏡D．無需操作，就能判斷該透鏡是凹透鏡【答案】D【解析】由題意可知，實(shí)驗(yàn)中將透鏡逐漸遠(yuǎn)離白紙，根據(jù)圖像乙可知，光線是發(fā)散的，所以可以判斷該透鏡為凹透鏡，故BC錯(cuò)誤，AD正確。故選AD。7．如圖，正午時(shí)，太陽光直射在水平地面，取一圓形薄透鏡正對(duì)陽光，在距透鏡20cm的地面上得到一個(gè)光斑，其直徑與透鏡直徑相等，透鏡的焦距是A．10cm B．20cmC．30cm D．40cm【答案】A【解析】由圖可知該透鏡為凸透鏡，根據(jù)凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，以及在距透鏡20cm的地面上得到一個(gè)光斑的直徑與透鏡直徑相等，得到透鏡的焦距是。故B、C、D項(xiàng)不符合題意，A項(xiàng)符合題意。8．如圖中畫出了光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形，其中凸透鏡是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】從光線通過凸透鏡的情形可知，ABC的折射光線相對(duì)于入射光線是發(fā)散的，所以是凹透鏡；而D的折射光線是會(huì)聚的，所以是凸透鏡，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。9．如圖所示，小明同學(xué)拿一透鏡正對(duì)著太陽光，再把一張紙放在它的另一側(cè)來回移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)在某個(gè)位置時(shí)，白紙上將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，則下列說法中不正確的是()A．此透鏡可能是凹透鏡B．該透鏡對(duì)光具有會(huì)聚作用C．最小、最亮的點(diǎn)到此透鏡中心的距離可近似認(rèn)為是它的焦距D．如果時(shí)間較長，將會(huì)看到最小、最亮光斑處的紙變焦糊【答案】A【解析】AB．凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，此現(xiàn)象是光發(fā)生了會(huì)聚，不可能是凹透鏡，故A錯(cuò)誤，符合題意，B正確，不符合題意；C．最小、最亮的光斑是透鏡的焦點(diǎn)位置，因此可認(rèn)為光斑與透鏡中心的距離是該透鏡的焦距，故C正確，不符合題意；D．太陽光具有能量，如果時(shí)間較長，將會(huì)看到光斑處的紙變焦，故D正確，不符合題意．10．如圖所示，從光源發(fā)出的光線，穿過金屬板上的小孔進(jìn)入煙箱，按圖示那樣傳播，則a、b、c三個(gè)位置上必然分別放置著（）A．a(chǎn)是凹透鏡，b是平板玻璃，c是凸透鏡B．a(chǎn)是凹透鏡，b是平板玻璃，c是凹透鏡C．a(chǎn)是平板玻璃，b是凸透鏡，c是凹透鏡D．a(chǎn)是凸透鏡，b是平板玻璃，c是凹透鏡【答案】D【解析】a處會(huì)聚光線，是凸透鏡，b處沒有改變光線方向，是平板玻璃，c處使光線發(fā)散，是凹透鏡，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。11．如圖，平面鏡MN垂直于凸透鏡的主軸CC′，點(diǎn)光源S位于主軸上，光線SA經(jīng)平面鏡反射和透鏡折射后與主軸平行。已知S到透鏡和平面鏡的距離分別是10cm、4cm，則此透鏡的焦距是（）

A．20cm B．18cm C．14cm D．8cm【答案】B【解析】由題意可知，光線SA經(jīng)平面鏡反射和透鏡折射后與主軸平行，如下圖所示，根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線的規(guī)律，通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后，平行于主光軸，由此可知，光線SA經(jīng)平面鏡的反射光線，它的反向延長線是經(jīng)過凸透鏡的焦點(diǎn)，即點(diǎn)光源S關(guān)于平面鏡MN的像S′為焦點(diǎn)，OS′為焦距，已知OS為10cm，B為平面鏡MN與CC′的交點(diǎn)，SB為4cm，根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律，像距等于物距，BS′也為4cm，則此透鏡的焦距為此透鏡的焦距為18cm，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。

12．如圖所示，有一長方體玻磚，在它內(nèi)部的中心位置有一圓形氣泡，當(dāng)一束平行光垂直于玻磚向下照射時(shí)（中心位置切面如圖所示），在地面MN區(qū)域內(nèi)可能會(huì)看到A．矩形亮斑B．矩形暗斑C．矩形暗斑且中心有一亮點(diǎn)D．矩形亮斑且中心有一暗點(diǎn)【答案】D【解析】垂直向下的光線經(jīng)過氣泡時(shí)，實(shí)際是從玻璃射向空氣，折射角大于入射角，經(jīng)過中間一點(diǎn)時(shí)，中間氣泡相當(dāng)于兩個(gè)凹透鏡，對(duì)光線起發(fā)散作用，不能會(huì)聚，所以中間比四周較暗，故選D．二、填空題13．透鏡有兩類，叫凸透鏡，叫凹透鏡。一些透鏡的截面圖如圖所示，在這些透鏡中屬于凸透鏡的是，屬于凹透鏡的是?！敬鸢浮恐虚g厚邊緣薄的透鏡中間薄邊緣厚的透鏡D、E、FA、B、C【解析】[1][2][3][4]透鏡分為兩種，如D、E、F，中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡，對(duì)光線具有會(huì)聚作用；如A、B、C，中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用。14．把甲、乙兩個(gè)透鏡分別正對(duì)太陽光，在光屏上出現(xiàn)了如圖所示的光斑，則甲為透鏡，乙為透鏡。【答案】凹凸【解析】[1][2]圖甲光斑的中間比較暗，圖乙中間出現(xiàn)亮斑，所以甲對(duì)光線具有發(fā)散作用，是凹透鏡，乙對(duì)光線具有會(huì)聚作用，是凸透鏡。15．填寫下圖中的如下內(nèi)容：它是透鏡，O點(diǎn)表示，F(xiàn)點(diǎn)表示，f表示?！敬鸢浮客构庑慕裹c(diǎn)焦距【解析】[1][2][3][4]由圖可知該透鏡中間厚，邊緣薄，所以是凸透鏡；O是它的中心，所以是凸透鏡的光心；F是平行于它的主光軸的光線的會(huì)聚點(diǎn)，所以是焦點(diǎn)；f是焦點(diǎn)到光心的距離，所以是焦距。16．一種手電筒上所用的聚光電珠如圖所示，其前端相當(dāng)于一個(gè)玻璃制的凸透鏡，為了使燈絲發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后變成平行光，應(yīng)把燈絲放在。【答案】焦點(diǎn)【解析】由凸透鏡的光學(xué)特點(diǎn)可知，過焦點(diǎn)射向凸透鏡的光線，折射光線平行于主光軸。17．把光源放在凸透鏡的處，通過凸透鏡后的光線會(huì)成為一束平行光線，平行光源就是根據(jù)這一原理制成的．如圖是某同學(xué)把凸透鏡正對(duì)著太陽光，在桌面上得到一個(gè)亮點(diǎn)F，并用直尺進(jìn)行測(cè)量的情況，則凸透鏡的焦距是cm．

【答案】焦點(diǎn)13.2【分析】（1）平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，該點(diǎn)叫焦點(diǎn)，過焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；（2）焦距指的是焦點(diǎn)到光心的距離，確定光心所在的位置，即可確定凸透鏡的焦距．【解析】（1）因?yàn)檫^焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，因此將光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)處，通過凸透鏡后的光線會(huì)成為一束平行光線，則平行光源就是根據(jù)這一原理制成的．（2）從圖中可以看出，焦點(diǎn)的位置已知，光心在凸透鏡的中心上．由此可知該凸透鏡的焦距為13.2cm．【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距定義的理解以及凸透鏡的用途，是一道基礎(chǔ)題．18．①光線經(jīng)過虛線框內(nèi)的透鏡折射后如圖所示，請(qǐng)判斷虛線框內(nèi)的透鏡是哪種透鏡？（選填“凹透鏡”“凸透鏡”）②F是凸透鏡的焦點(diǎn)，在圖中畫出光線a、b經(jīng)凸透鏡后的折射光線?！敬鸢浮堪纪哥R【解析】①[1]由圖可知，光線經(jīng)虛線框內(nèi)的透鏡后變得發(fā)散，則虛線框內(nèi)的透鏡為發(fā)散透鏡，即凹透鏡。②[2]F是凸透鏡的焦點(diǎn)，通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸，過凸透鏡光心的光線傳播方向不改變，如圖所示19．將凸透鏡正對(duì)太陽光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小最亮的光斑，這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為L。小明認(rèn)為凸透鏡的焦距一定大于L。為了檢驗(yàn)小明的推斷是否正確，可將凸透鏡慢慢遠(yuǎn)離白紙，若觀察到紙上呈現(xiàn)的光斑先（選填“變大”、“變小”或“不變”），則其推斷是正確的。

【答案】變小【解析】將凸透鏡正對(duì)太陽光，當(dāng)在紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑時(shí)，這個(gè)光斑可能在會(huì)聚焦點(diǎn)之前，也可能在會(huì)聚焦點(diǎn)之后；這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為L，將凸透鏡慢慢遠(yuǎn)離白紙，若紙上呈現(xiàn)的光斑先小后變大，則說明該透鏡的焦點(diǎn)在原來光斑之后，即凸透鏡的焦距一定大于L，從而驗(yàn)證小明的推斷正確。三、作圖題20．如圖，O點(diǎn)既是圖中凹透鏡的虛焦點(diǎn)，也是圖中凸透鏡的光心，F(xiàn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。請(qǐng)完成光路圖。

【答案】

【解析】延長線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸，由此作出經(jīng)凹透鏡的折射光線；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)，由此作出經(jīng)凸透鏡的折射光線。如圖所示：

21．請(qǐng)你在圖中畫出入射光線和經(jīng)過凸透鏡的折射光線，并標(biāo)出入射角的度數(shù)。

【答案】

【解析】過反射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線，在法線另一側(cè)根據(jù)反射角等于入射角畫出入射光線；由圖知，反射光線與平面鏡的夾角為45°，則反射角等于入射角等于90°-45°=45°由圖知，經(jīng)平面鏡后的反射光線平行于凸透鏡的主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后將過凸透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)，如圖所示：

22．如圖所示，平面鏡與凹透鏡的主光軸成45度角放置，一束與主光軸垂直的光入射到平面鏡上發(fā)生反射，反射光線透過凹透鏡發(fā)生折射，請(qǐng)畫出反射光線和折射光線。【答案】【解析】過A點(diǎn)先畫出法線，再根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線，反射角大小等于入射角45度，有題意可知，反射光線與平面鏡的夾角45度，而平面鏡與主光軸的夾角為45度，則反射光線又平行于凹透鏡的主光軸入射到凹透鏡上，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)，如下圖所示四、實(shí)驗(yàn)題23．小明和小華在學(xué)習(xí)了透鏡知識(shí)后想動(dòng)手完成測(cè)量凸透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)。（1）小明設(shè)計(jì)的是利用太陽光測(cè)焦距的方案，如圖甲所示，在放置凸透鏡時(shí)，他應(yīng)讓鏡面太陽光，同時(shí)在透鏡另一側(cè)緊靠透鏡位置放置一張白紙；再將白紙從透鏡處逐漸遠(yuǎn)離，移到了一個(gè)合適的位置，直到白紙上出現(xiàn)的光斑，從而測(cè)出了該透鏡的焦距；（2）小華采用的是另外一種方案，她將一個(gè)小燈泡（可看作點(diǎn)光源）放在凸透鏡的主光軸上緊靠透鏡的位置，同時(shí)在透鏡的另一側(cè)平行于鏡面放置了一張畫有與鏡面等大的圓的白紙，如圖乙，為了準(zhǔn)確測(cè)量該透鏡焦距，她應(yīng)使白紙上的圓心位于凸透鏡的上，在移動(dòng)小燈泡的過程中，當(dāng)她看到現(xiàn)象時(shí)，說明此時(shí)小燈泡移到了該透鏡的焦點(diǎn)處，最終就可以測(cè)出焦距了。【答案】正對(duì)最小最亮主光軸光斑和紙上的圓重合【解析】（1）[1]利用太陽光測(cè)焦距時(shí)，太陽光接近于平行光，凸透鏡正對(duì)太陽光時(shí)，跟主光軸平行的光線，經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。[2]凸透鏡正對(duì)太陽光時(shí)，在透鏡另一側(cè)緊靠透鏡位置放置一張白紙，在將白紙從透鏡處逐漸遠(yuǎn)離到較遠(yuǎn)位置的過程中，小明發(fā)現(xiàn)白紙上的光斑逐漸變小，最后形成一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑是凸透鏡的焦點(diǎn)，從而測(cè)量凸透鏡的焦距。（2）[3][4]把光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，光線經(jīng)凸透鏡折射后平行射出。把燈泡放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，燈光經(jīng)凸透鏡折射后平行射出時(shí)，光斑大小和凸透鏡的大小相等，即光斑和白紙上的圓重合，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，要把燈泡放在主光軸上，并且白紙上畫出與凸透鏡等大的圓的圓心在凸透鏡的主光軸上。24．為了研究凸透鏡的焦距與哪些因素有關(guān)，某小組同學(xué)選擇了如圖（a）所示的四個(gè)透鏡（其中A、B和C、D分別是兩組厚度相同的凸透鏡，它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成。(1)若要探究“凸透鏡的焦距與透鏡材料的關(guān)系”，小組應(yīng)選擇圖（a）中做實(shí)驗(yàn)（選填字母）。(2)若選擇A和C兩個(gè)透鏡還可以探究“凸透鏡的焦距與的關(guān)系”小組同學(xué)讓一束與主光軸平行的光，分別經(jīng)過兩凸透鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)處，如圖（b）所示。比較兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，可以得到的初步結(jié)論是：當(dāng)。(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是。【答案】A、B或C、D厚度平行于主光軸的光，經(jīng)過凸透鏡折射后經(jīng)過異側(cè)焦點(diǎn)控制變量法【解析】(1)[1]探究焦距與材料的關(guān)系，則應(yīng)保證除材料不同外，其他條件均相同，則應(yīng)選擇A、B或C、D。(2)[2]A和C兩個(gè)透鏡材料相同，厚度不同，則可用于探究凸透鏡焦距與厚度的關(guān)系。[3]比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，平行于主光軸的光，經(jīng)過凸透鏡折射后經(jīng)過異側(cè)焦點(diǎn)。(3)[4]每次控制一個(gè)條件不同，其他條件相同，采用的是控制變量法。25．物理學(xué)習(xí)小組，選擇如圖甲所示的四個(gè)透鏡進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)（其中A、B和C、D是兩組形狀相同的凸透鏡，它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成）。

（1）為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”，小組同學(xué)應(yīng)選擇圖甲中的兩個(gè)凸透鏡；（2）器材確定后，小明讓一束平行光穿過透鏡來測(cè)量凸透鏡的焦距，操作方案如圖乙所示，他的方案（選填“合理”或“不合理”），原因是：；（3）正確操作后，得到如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較圖丙中兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，可以得到的結(jié)論是：凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越?！敬鸢浮緼、C不合理光束沒有平行于凸透鏡的主光軸入射小【解析】（1）[1]要探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”，應(yīng)該控制材料等其它因素都相同，只讓透鏡球形表面彎曲程度不同，所以選擇AC兩個(gè)凸透鏡，這體現(xiàn)控制變量法。（2）[2][3]凸透鏡可以讓平行于主光軸的光會(huì)聚到它的焦點(diǎn)上，所以可以據(jù)此測(cè)焦距，小明的做法不合理，因?yàn)樗麤]有讓光束平行于凸透鏡的主光軸入射。（3）[4]由圖丙可知，凸透鏡表面越凸，折光能力越強(qiáng)，光線會(huì)聚得越早，焦距就越小。五、綜合題26．閱讀短文，回答問題。菲涅爾透鏡甲圖中圖1是平凸透鏡的截面圖，由光學(xué)知識(shí)可知，平