6.常見的透鏡（講義）（解析版）

浙教版中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)--常見的透鏡凸透鏡和凹透鏡成像特點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)分析】一.透鏡和視覺1.透鏡及應(yīng)用：能透過光的鏡片都是透鏡，透鏡廣泛應(yīng)用在放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、眼鏡鏡片、望遠(yuǎn)鏡等。2.透鏡的分類：（1）凸透鏡：中間厚邊緣?。?）凹透鏡：中間薄邊緣厚3.凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚光線，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用：4.透鏡的焦距、焦點(diǎn)等主光軸：通過透鏡兩個(gè)球面球心的直線叫主光軸，畫主光軸應(yīng)用點(diǎn)劃線光心：透鏡中有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光線傳播方向不改變，這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的光心，用字母“O”主光軸表示焦點(diǎn)：平行于主光軸的光經(jīng)過凸透鏡會(huì)聚的一點(diǎn)?；蚱叫杏谥鞴廨S的光經(jīng)凹透鏡發(fā)散的光反向延長(zhǎng)線交于的點(diǎn)（虛焦點(diǎn)）。焦距(f)：焦點(diǎn)與光心的距離?！纠}分析】【例1】如圖所示虛線方框內(nèi)各放置一個(gè)透鏡，遠(yuǎn)處發(fā)出的兩束光通過透鏡前后的方向。如圖所示，則以下判斷中正確的是（）A．（a）為凸透鏡（b）為凹透鏡 B．（a）（b）都為凸透鏡C．（a）為凹透鏡（b）為凸透鏡 D．（a）（b）都為凹透鏡【答案】D【解析】根據(jù)凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用分析，由于兩圖中光線經(jīng)過透鏡折射后都變得發(fā)散了，而凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用，凸透鏡對(duì)光起會(huì)聚作用，故兩個(gè)圖中都是凹透鏡?！纠?】下列透鏡中，對(duì)光有發(fā)散作用的有（）A．一種 B．兩種 C．三種 D．四種【答案】A【解析】根據(jù)凸透鏡和凹透鏡的形狀特點(diǎn)可知，圖中第一種是凹透鏡，第二、三、四種是凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，所以可以對(duì)光有發(fā)散作用的有一種?！纠?】一塊玻璃磚內(nèi)有一個(gè)餅形氣泡，如圖所示，一束平行光線垂直通過玻璃磚后將A．被發(fā)散 B．被會(huì)聚 C．還是平行光 D．無法判斷【答案】A【解析】玻璃磚被氣泡分成兩部分，這兩部分都是中間薄，邊緣厚，都是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用，因此平行光經(jīng)過玻璃磚后，會(huì)變得發(fā)散，故A符合題意，BCD不符合題意．【例4】如圖所示，1為入射光線，2為出射光線，在圖中添加一個(gè)合理的光學(xué)器件可為（）A．平面鏡 B．凸透鏡C．凹透鏡 D．前三者均可【答案】D【解析】1為入射光線，2為反射光線，作兩條光線組成角的角平分線，即為法線，再作法線的垂線即為反射鏡面的位置，如下圖所示1為入射光線，2為折射光線，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用，入射光線1看做是平行于主光軸的一條光線，據(jù)此畫出主光軸，折射光線經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)，據(jù)此可畫出凸透鏡，如下圖所示1為入射光線，2為折射光線，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用。1為平行于凹透鏡主光軸的光線，經(jīng)折射后，折射光線的反向延長(zhǎng)線通過焦點(diǎn)。如下圖所示故ABC不符合題意，D符合題意?！纠?】圖中只畫出了光線通過透鏡前后的光路（圖中未畫出透鏡）情形。請(qǐng)你根據(jù)光路的方向判斷其中屬于凸透鏡是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】A．兩條將要會(huì)聚的光線，經(jīng)圖示透鏡折射后，變得發(fā)散，因此該透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，為凹透鏡，故A不符合題意；B．兩條將要會(huì)聚的光線，經(jīng)圖示透鏡折射后，變得平行射出（發(fā)散），因此該透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，為凹透鏡，故B不符合題意；C．從主光軸的一點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)圖示透鏡折射后，變得會(huì)聚，因此該透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，為凸透鏡，故C符合題意；D．兩條平行于主光軸的光線，經(jīng)圖示透鏡折射后，變得發(fā)散，因此該透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，為凹透鏡，故D不符合題意?！纠?】把一個(gè)透明且均勻的玻璃球切成a、b、c、d、e五塊，其截面如圖所示，其中能夠使平行光發(fā)散的是（）A．只有b B．只有a、b、c、dC．只有a、b D．a(chǎn)、b、c、d、e均可【答案】A【解析】由圖知：玻璃a、c、e、d都是中間厚，邊緣薄，是凸透鏡，能使光線會(huì)聚，而玻璃b是中間薄，邊緣厚，是凹透鏡，能使光線發(fā)散?！纠?】現(xiàn)有五種光學(xué)元件如圖甲所示，對(duì)圖乙的光路圖，方框中可放入的元件為（）A．2或4 B．1或5 C．1或3或5 D．2或3或4【答案】C【解析】由圖可知，光經(jīng)過透鏡后變得發(fā)散了，所以方框內(nèi)應(yīng)放入凹透鏡，而1、3、5都為凹透鏡，故C符合題意，ABD不符合題意?！纠?】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【詳解】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?！纠?】?jī)墒馔ㄟ^透鏡的光路如圖所示，哪幅圖是錯(cuò)誤的（）A． B．C．D．【答案】A【解析】A．經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)經(jīng)過折射后一定平行主光軸，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．光線經(jīng)凸透鏡后減慢發(fā)散，透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，故B正確，不符合題意；C．入射光線的延長(zhǎng)線過凹透鏡異側(cè)的焦點(diǎn)，則過折射后折射光線平行于凹透鏡主光軸；過光心的光線經(jīng)凹透鏡后光路不變，故C正確，不符合題意；D．平行于凹透鏡主光軸的光經(jīng)過折射后發(fā)散，折射光線的反向延長(zhǎng)線通過異側(cè)的焦點(diǎn)，故D正確，不符合題意。【例10】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(gè)玻璃體（）A．可以看作兩塊凹透鏡B．可以看作一塊凸透鏡C．可以看作兩塊凸透鏡D．對(duì)圖示光束具有會(huì)聚作用【答案】A【解析】玻璃體被中空（中間是空氣）分成了兩部分，這兩部分都是中間薄、邊緣厚，都是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用，因此平行光經(jīng)過玻璃磚后，會(huì)變得發(fā)散?！纠?1】如圖，表示對(duì)入射光線起會(huì)聚作用的圖是（）A．只有（a）圖B．（a）圖和（b）圖C．（a）圖、（b）圖和（c）圖D．（a）圖、（b）圖、（c）圖和（d）圖【答案】C【解析】由圖可知，（a）圖、（b）圖和（c）圖中的入射光線，經(jīng)凸透鏡后的出射光線更靠近主光軸，說明凸透鏡對(duì)入射光線起會(huì)聚作用；（d）圖中的入射光線，經(jīng)凹透鏡后的出射光線更遠(yuǎn)離主光軸，說明凹透鏡對(duì)入射光線起發(fā)散作用；故ABD不符合題意，C符合題意。【例12】下列關(guān)于透鏡說法中，正確的是（）A．凸透鏡只對(duì)平行光有會(huì)聚作用B．凸透鏡的焦距越小，對(duì)光的會(huì)聚作用越弱C．凹透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用D．凹透鏡的又叫發(fā)散透鏡【答案】D【解析】A．凸透鏡可以將平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，也對(duì)其它方向射來的光線同樣有會(huì)聚作用，故A錯(cuò)誤；B．凸透鏡的焦距越小，其對(duì)光的會(huì)聚作用就越強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；CD．凹透鏡是指中間比邊緣薄的透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，所以凹透鏡又叫發(fā)散透鏡，故C錯(cuò)誤、D正確?！纠?3】如圖所示，小松鼠在樹上玩得正歡，見小狐貍急匆匆從樹下跑過，小松鼠感到奇怪，關(guān)于它們的對(duì)話，下列說法正確的是（）A．小狐貍?cè)鲋e，礦泉水瓶不可能引起火災(zāi)B．小狐貍沒有撒謊，因?yàn)榘咨V泉水瓶中有水時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，對(duì)光具有會(huì)聚作用，引起附近的草木著火，引發(fā)森林火災(zāi)C．小狐貍沒有撒謊，因?yàn)榘咨V泉水瓶中有水時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡，對(duì)光具有發(fā)散作用，引起周圍的草木著火，引發(fā)森林火災(zāi)D．無法判斷【答案】B【解析】盛水的透明塑料瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，對(duì)光具有會(huì)聚作用，可以將射來的太陽光會(huì)聚在一點(diǎn)上，會(huì)聚點(diǎn)的溫度比較高，引起附近的草木著火，引發(fā)森林火災(zāi)，故只有B項(xiàng)說法正確。【例14】如圖所示，一束光線射入O處光學(xué)儀器后聚于主光軸的S點(diǎn)，取走光學(xué)元件后，光線會(huì)聚于P點(diǎn)，則該鏡一定是（）A．凹透鏡 B．凸透鏡 C．凸面鏡 D．平面鏡【答案】B【解析】由題意，取走光學(xué)元件后，光線的會(huì)聚點(diǎn)距離該鏡更遠(yuǎn)，說明該鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，故一定為凸透鏡。【例15】下列說法中正確的是（

）A．通過凸透鏡的光線都要會(huì)聚在焦點(diǎn)上B．凸透鏡只對(duì)平行光線有會(huì)聚作用C．凸透鏡有焦點(diǎn)，凹透鏡沒有焦點(diǎn)D．通過透鏡中心的光線傳播方向不變【答案】D【解析】A．通過凸透鏡的光不一定交于一點(diǎn)，比如來自焦點(diǎn)的光通過凸透鏡后會(huì)變成平行光，故A錯(cuò)誤；B．凸透鏡對(duì)所有光線有會(huì)聚作用，故B錯(cuò)誤；C．凸透鏡和凹透鏡都有焦點(diǎn)，凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)光線經(jīng)過透鏡的中心時(shí)，此點(diǎn)“棱鏡”的頂角為0，入射光線與法線的夾角為90度，光線不發(fā)生折射，所以光線的傳播方向不變，故D正確。【例16】取一個(gè)大燒杯，里面充滿煙霧，倒扣在桌上，用手電筒射出平行光，要使射入杯中的光束發(fā)散，應(yīng)在杯底放置的器材是（）A．平板玻璃 B．平面鏡 C．凹透鏡 D．凹面鏡【答案】C【解析】A．平板玻璃可以使光線通過，然后沿平行方向射出，光線不會(huì)分散；故A項(xiàng)不符合題意；B．光照到平面鏡上被平面鏡反射，不能沿原來的方向繼續(xù)傳播；故B項(xiàng)不符合題意；C．凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，燒杯底部放上凹透鏡，光線經(jīng)過凹透鏡后會(huì)發(fā)散；故C項(xiàng)符合題意；D．凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用；故D項(xiàng)不符合題意。【例17】下列光學(xué)元件中，能在陽光下將火柴點(diǎn)燃的是（

）A．平面鏡 B．凸面鏡 C．凹透鏡 D．凸透鏡【答案】D【解析】能在陽光下將火柴點(diǎn)燃，說明該光學(xué)元件對(duì)光具有會(huì)聚作用；平行光經(jīng)平面鏡反射的光線是平行的，沒有會(huì)聚作用；凸面鏡和凹透鏡都對(duì)光具有發(fā)散作用，只有凸透鏡對(duì)光具有會(huì)聚作用。【例18】如圖所示，有一長(zhǎng)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．【例19】如下圖所示，N是一個(gè)水平放置的長(zhǎng)方形暗盒，盒內(nèi)有水平向右的平行光，P為暗盒右側(cè)平面上的一個(gè)圓孔，M是一個(gè)與暗盒右側(cè)平面平行的、相間一定距離的光屏，若用一個(gè)外徑與圓孔P相同的光學(xué)器件嵌入其中，發(fā)現(xiàn)在光屏M上呈現(xiàn)出一個(gè)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】凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，若M在焦點(diǎn)外，平行光線會(huì)聚在焦點(diǎn)繼續(xù)傳播，M離焦點(diǎn)越遠(yuǎn)，則光斑越大，所以可能是凸透鏡，此時(shí)M在焦點(diǎn)