專題4.2 透鏡 帶解析

蘇科版八年級上物理同步提高必刷題訓(xùn)練第4章光的折射透鏡4.2透鏡◆要點(diǎn)1凸透鏡和凹透鏡（1）透鏡：用透明物質(zhì)制成的，表面為球面一部分的光學(xué)元件。=1\*GB3①凸透鏡：中央厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡。=2\*GB3②凹透鏡：邊緣厚、中央薄的透鏡叫凹透鏡。（2）光心：透鏡的主光軸上有個特殊的點(diǎn)，凡通過該點(diǎn)的光，傳播方向不變，這個點(diǎn)叫透鏡的光心。（3）主光軸：通過光心且垂直于透鏡表面的直線叫主光軸，通常用點(diǎn)畫線表示?！粢c(diǎn)2透鏡對光的作用（1）凸透鏡對光線具有會聚作用；光線通過透鏡后折射光線會靠近主光軸。（2）凹透鏡對光線具有發(fā)散作用；光線通過透鏡后折射光線會偏離主光軸?！粢c(diǎn)3焦點(diǎn)和焦距（1）凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距：=1\*GB3①焦點(diǎn)：凸透鏡能使與主光軸平行的光線會聚與主光軸上的一點(diǎn)，該點(diǎn)叫凸透鏡的焦點(diǎn)（F）。=2\*GB3②焦距：焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫焦距。（2）凹透鏡的焦點(diǎn)和焦距：=1\*GB3①焦點(diǎn)：凹透鏡能使與主光軸平行的光線通過它后變得發(fā)散，且這些發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)（F）。=2\*GB3②焦距：虛焦點(diǎn)F到凹透鏡光心O的距離叫焦距?！粢c(diǎn)4三條特殊光線（1）過凸透鏡的三條特殊光線：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)（2）過凹透鏡的三條特殊光線：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)Δ基礎(chǔ)題系列◆1.如圖所示，是幾種光學(xué)器材的示意圖，其中對光線起發(fā)散作用的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】本題考查透鏡的概念及對光的作用。B.C選項，圖示的光學(xué)器材均為中間厚，兩邊薄，故為凸透鏡，對光線起會聚作用，故B.C錯誤。D選項，圖示的光學(xué)器材是凹透鏡，對光線起發(fā)散作用，故D正確。故本題答案為D?！?.香水的主要成分是易燃酒精，如圖所示為四瓶香水，透明玻璃瓶蓋形狀各異，最容易在陽光下引發(fā)火災(zāi)的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】：如圖所示為四瓶香水，透明玻璃瓶蓋形狀各異，最容易在陽光下引發(fā)火災(zāi)的應(yīng)該是B瓶口，因為B瓶口是凸透鏡，對光有匯聚作用，最容易在陽光下引發(fā)火災(zāi)．故選B?！?.關(guān)于透鏡對光的作用的討論，不正確的是（）A．跟主光軸平行的光線通過凸透鏡折射后光線的反向延長線會聚在焦點(diǎn)上B．凸透鏡能使會聚光線提前會聚C．跟主光軸平行的光線通過凹透鏡成發(fā)散光線D．凹透鏡能使會聚光線延后會聚【答案】A【解析】跟主光軸平行的光線通過凸透鏡折射后光線會聚在焦點(diǎn)上，A符合題意；凸透鏡對光線有會聚作用，能使光線的夾角變小，能使會聚光線提前會聚，B不符合題意；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，跟主光軸平行的光線通過凹透鏡成發(fā)散光線，C不符合題意；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，能使光線的夾角變大，能使會聚光線延后會聚，D不符合題意，故選A?！?.（2019·鹽城）小明利用太陽光測量凸透鏡焦距，下列操作最合理的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】太陽光可近似看成平行光。平行于凸透鏡主光軸的光經(jīng)折射后會聚于焦點(diǎn),則平行光應(yīng)垂直于鏡面,紙面與鏡面平行。故選C?！?.一束光通過透鏡的光路如圖所示，圖示正確的是（

）

A.B.C.D.【答案】A【解析】A.對于凸透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)，故A正確；B.對于凸透鏡，過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸，故B錯；C.對于凹透鏡，過焦點(diǎn)的光線不屬于特殊光線，折射光線將遠(yuǎn)離主光軸，故C錯；D.對于凹透鏡，平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點(diǎn)，故D錯．故選A?！?.如圖是口徑和材料都相同的兩個透鏡，關(guān)于它們的焦點(diǎn)和折射光的能力，下列說法中正確的是（）A.甲的焦距大，甲對光的折射能力強(qiáng)B.甲的焦距大，乙對光的折射能力強(qiáng)

C.乙的焦距大，甲對光的折射能力強(qiáng)D.乙的焦距大，乙對光的折射能力強(qiáng)【答案】B【解析】【解答】解：當(dāng)凸透鏡口徑相同時，透鏡越厚，對光線的折射能力越強(qiáng)，焦距越短；由圖可知，甲透鏡更薄，其焦距大，對光線的折射能力弱．故選：B?！?.學(xué)完透鏡后，小明同學(xué)對透鏡的知識點(diǎn)作了如下記錄，其中正確的是（）A．凸透鏡對光線起發(fā)散作用B．凹透鏡對光線起會聚作用C．經(jīng)過凸透鏡射出的光線傳播方向都會發(fā)生變化D．若使凸透鏡產(chǎn)生平行光，應(yīng)將光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上【答案】D【解析】A.凸透鏡對光有會聚的作用，故A錯誤；B.凹透鏡對光有發(fā)散作用，故B錯誤；C.過光心的光線傳播方向不改變，故C是錯誤的；D.從焦點(diǎn)上發(fā)出的光線，經(jīng)凸透鏡折射后會平行于主光軸；故D正確；故選D?！?.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=10cmB.f=5cmC.f=8cmD.f=12cm【答案】C【解析】：根據(jù)題意AO＜OB可知，A點(diǎn)成像在B點(diǎn)，像距大于物距，滿足f＜u＜2f，成倒立、放大的實(shí)像．因為AO=10cm，選項B.D不能滿足f＜10cm＜2f，選項C能滿足f＜10cm＜2f，故ABD不符合題意，C符合題意．故選C。◆9.如圖所示，有一塑石英正方體，內(nèi)有一空氣層，當(dāng)一束平行光垂直通過石英正方體時，光在空氣層中發(fā)生的現(xiàn)象是（）A.光束在空氣層中將變的發(fā)散B.光束在空氣層中將變的會聚C.束在空氣層中傳播方向不會發(fā)生變化D.束在空氣層中將發(fā)生反射【答案】B【解析】（1）由于空氣層的形狀中央薄，邊緣厚，所以其周圍的石英是中央厚，邊緣薄，這樣空氣層兩邊的石英就構(gòu)成了兩個凸透鏡．（2）當(dāng)平行光無論是從左邊進(jìn)入還是從右邊進(jìn)入石英正方體，都會經(jīng)過凸透鏡會聚，從而在空氣層中形成一個會聚光束．綜上分析故選B．（1）根據(jù)正方體內(nèi)空氣層的形狀可以確定，空氣層的左邊和右邊的石英體部分構(gòu)成了兩個凸透鏡．（2）當(dāng)平行光線經(jīng)過凸透鏡時，根據(jù)凸透鏡的光學(xué)性質(zhì)可以確定空氣層中的光束情況?！?0.如圖，水平放置的長方形暗盒N內(nèi)有水平向右的平行光，P為暗盒右側(cè)面上的一個圓孔，用一個外徑與圓孔P相同的光學(xué)器件嵌入其中，發(fā)現(xiàn)在暗盒右側(cè)與盒側(cè)面平行的光屏M上呈現(xiàn)出一個比圓孔P大的圓形光斑，則嵌入圓孔P的光學(xué)器件（

）A.一定是凹透鏡B.一定是凸透鏡C.可能是凸透鏡或凹透鏡D.可能是厚平板玻璃【答案】C【解析】①當(dāng)在暗盒處嵌入一個凹透鏡時，因為凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以光斑要比暗盒圓孔大．②當(dāng)在暗盒處嵌入一個焦距較小的凸透鏡時，因為凸透鏡對光線有會聚作用，光線在暗盒圓孔和光屏之間會聚，所以光斑要比暗盒圓孔大．③當(dāng)在暗盒處嵌入一個時平板玻璃時，因為平板玻璃對光線即沒有會聚也沒有發(fā)散作用，所以光斑與暗盒圓孔一樣大．因此嵌入暗盒圓孔的那個光學(xué)器可能是凹透鏡也可能是凸透鏡．故選C?！?1.小星同學(xué)利用太陽光測量凸透鏡的焦距，方法如圖所示。他注意到讓凸透鏡正對陽光，但沒有仔細(xì)調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離，在紙片上的光斑并不是最小時，就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L，那么，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【答案】D【解析】只有在焦點(diǎn)處得到的光斑最小、最亮，在焦點(diǎn)之前和焦點(diǎn)之后光斑都不是最小。當(dāng)測量距離為L時，焦距可能大于L，也可能小于L。如圖所示：◆12.（2019?鎮(zhèn)江一模）凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)性質(zhì)不同,為判別直徑相同的兩個透鏡的種類,現(xiàn)分別將它們正對太陽光,再把一張紙放在它的下方,在紙上分別得到大小不同的甲、乙兩個光斑,透鏡與光斑的大小如圖所示（d1<d<d2）。則根據(jù)這兩個光斑（）A.甲、乙均能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類B.甲能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類而乙不能C.乙能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類而甲不能D.甲、乙均不能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類【答案】B【解析】凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用,根據(jù)圖示可知,甲一定是對光起了會聚作用；而乙可能是對光起了發(fā)散作用,也可能是形成放大的實(shí)像,因此形成甲光斑的一定是凸透鏡,形成乙光斑的可能是凹透鏡，也可能是凸透鏡,故選B.◆13.（2018?內(nèi)江）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)?！敬鸢浮客雇哥R；會聚；【解析】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(diǎn)，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)。Δ強(qiáng)化題系列◆14.小華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(diǎn)叫做透鏡的，此透鏡是透鏡，若測得該點(diǎn)到鏡中心的距離為15cm，則該透鏡焦距為cm?！敬鸢浮拷裹c(diǎn)；凸；15【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(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。焦點(diǎn)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(diǎn)叫做透鏡的焦點(diǎn)；由于該透鏡對光線起會聚作用，因此該透鏡為凸透鏡；又因為焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離為15cm，則該透鏡的焦距為15cm?！?5.如圖所示，小明用一個透鏡觀看書上的一個英文單詞，他看到了兩個字母“YS”的放大的像．這個透鏡是________透鏡，這種透鏡對光線有________作用，利用這種透鏡可制成的光學(xué)儀器有________（只需填寫一種）．【答案】凸；會聚；放大鏡【解析】由圖可知，當(dāng)透鏡靠近英文單詞時，成的是正立、放大的虛像，所以應(yīng)該是凸透鏡；凸透鏡對光線有會聚作用，生活中的放大鏡和老花鏡都是利用凸透鏡做成的；故答案為：凸，會聚，放大鏡.◆16.如圖，夜晚，把桌子放在電燈下面，在桌面放一張白紙，然后再把凹透鏡放在白紙上．當(dāng)逐漸向上移動凹透鏡時，可以觀察到：通過凹透鏡的光束在白紙上所形成的光斑的面積會隨著凹透鏡移動而逐漸變______，光斑的亮度則逐漸變______（全部選填“大”、“小”）．【答案】大；??；【解析】當(dāng)逐漸向上移動凹透鏡時，電燈照向凹透鏡的光線更發(fā)散，所以紙上的光斑越大，光線越分散，光斑的亮度就越?。纪哥R對光線有發(fā)散作用．燈光射出的光線經(jīng)過凹透鏡的折射，光線變得更發(fā)散，從而在紙上形成一個光斑．逐漸向上移動凹透鏡時，凹透鏡與電燈的距離越來越小，燈光照向凹透鏡的光線越來越發(fā)散，白紙上的光斑就會越大．◆17.物理的透鏡問題盛有清水的封閉試管水平放置，內(nèi)有一個較大的空氣泡，如圖所示，陽光垂直照射試管，在空氣泡下方的白紙上，出現(xiàn)一個橢圓形的“陰影”。（1）陰影形成的原因是；（2）陽光透過試管的其他部分，會在白紙上形成.【答案】（1）氣泡與周圍的水組成凹透鏡，凹透鏡對光具有發(fā)散作用（2）一條與試管平行的亮線；【解析】（1）因為氣泡處的水是兩邊高,中間低,相當(dāng)于凹透鏡,且凹透鏡對光線有發(fā)散作用,把光線分散了,所以比別處暗,產(chǎn)生陰影,因此，本題正確答案是:氣泡與周圍的水組成凹透鏡,凹透鏡對光具有發(fā)散作用；（2）又因其他部分相當(dāng)于凸透鏡,凸透鏡對光線有會聚作用,會在白紙上留一條亮線,因此，本題正確答案是:一條與試管平行的亮線?！?8.按要求作圖：（1）（2019·威武）如圖所示，請畫出兩條光線經(jīng)過凹透鏡后的折射光線。

【答案】【解析】在作凸透鏡、凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖。凹透鏡三條特殊光線的作圖：①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。②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)。③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。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。（2）（2019·德陽）請畫出圖中兩條入射光線對應(yīng)的折射光線。【答案】【解析】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。（3）（2018?蘭州）在圖中，請畫出光線經(jīng)過凸透鏡后的折射光線和在平面鏡上發(fā)生反射時的光路圖?！敬鸢浮俊窘馕觥科叫杏谥鞴廨S的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)；過平面鏡的入射點(diǎn)垂直鏡面作出法線，在法線右側(cè)根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，如圖所示：（4）如圖a.b是從點(diǎn)光源S發(fā)出的、經(jīng)透鏡折射后的兩條光線．在圖中完成光路并標(biāo)出點(diǎn)光源S的位置．【答案】【解析】凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)．③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變．圖示的是一凸透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)，過光心的光線其傳播方向不變；如下圖所示：◆19.（2019·濰坊）如圖所示，AB為遮光板，S′是點(diǎn)光源S在平面鏡中所成的像，S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后恰好經(jīng)過凸透鏡左側(cè)焦點(diǎn)F。請畫出：（1）光源S的位置；（2）光線EF的入射光線；（3）光線EF經(jīng)凸透鏡后的出射光線?！敬鸢浮?；【解析】（1）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對稱作出光源S的位置；（2）連接光源S與入射點(diǎn)補(bǔ)出入射光線；（3）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)。③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變。（1）通過平面鏡作出S′的對稱點(diǎn)S，即為光源S的位置，（2）連接S與入射點(diǎn)E，則SE即為光線EF的入射光線；（3）由圖可知，光線EF過凸透鏡左側(cè)焦點(diǎn)F，則該光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸射出，如圖所示：◆20.某同學(xué)在研究透鏡的奧秘的實(shí)驗中，（1）他觀察到一束光通過三棱鏡后，射出的光線如下圖所示，你從中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？（2）他突然想到如果把三棱鏡如下圖組合，再讓平行光通過，情況將會怎樣？提出你的猜想．（3）要知道你的猜想是否正確，可通過什么方法驗證？（4）你對“透鏡的奧秘”有什么認(rèn)識？?！敬鸢浮浚海?）光線向三棱鏡的底部偏折；（2）左圖能使平行光會聚；右圖能使平行光發(fā)散；（3）用實(shí)驗的方法；（4）左圖相當(dāng)于凸透鏡，所以凸透鏡對光線有會聚作用；右圖相當(dāng)于凹透鏡，所以凹透鏡對光線有發(fā)散作用；【解析】：（1）三棱鏡可近似看作是凸透鏡，因此對光具有會聚作用，因此光線會向靠近底部偏折。（2）圖中左圖是一個凸透鏡，對光線具有會聚作用，右圖是凹透鏡，對光線具有發(fā)散作用。（3）要想驗證猜想是否正確，通常利用實(shí)驗的方法來研究。（4）本題考查對透鏡的一些認(rèn)識，可以從特點(diǎn)和對光線的作用入手回答?！?1.某物理學(xué)習(xí)小組，選擇如圖13所示的四個透鏡進(jìn)行探究實(shí)驗（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)選擇圖中的哪兩個凸透鏡做實(shí)驗？答：（選填字母序號）；器材確定后，接著小組同學(xué)讓一束與主光軸平行的光，分別經(jīng)過兩凸透鏡后會聚于焦點(diǎn)處，如圖甲、乙所示。比較兩次實(shí)驗的現(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；（2）如果選擇A.B兩個透鏡，他們還可以探究“凸透鏡的焦距大小與的關(guān)系”。（3）這次探究活動中,運(yùn)用的一種主要的科學(xué)研究方法是?！敬鸢浮浚?）A.C；短（2）材料（3）控制變量法?！窘馕觥浚?）由圖可知，根據(jù)實(shí)驗要求，同樣材質(zhì)的只有A和C，且它們的厚度不同，便于實(shí)驗的探究。故選A.C；由圖可知，乙圖的焦距小，而乙凸透鏡的厚度比較厚，會聚作用強(qiáng)，且凸面比較凸，故答案為：短；（2）A.B兩種材料的透鏡厚度相同，但材質(zhì)不同，所以得出的結(jié)論也就不同?？梢酝ㄟ^此作實(shí)驗“凸透鏡的焦距大小與材料的關(guān)系”。（3