透鏡（考點解讀）（原卷版）

\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"4.2\o"4.2透鏡"透鏡（考點解讀）（原卷版）1、透鏡的分類以及辨別凸、凹透鏡的方法（1）透鏡是用透明物質(zhì)制成的表面為球面一部分的光學(xué)元件，透鏡是根據(jù)光的折射現(xiàn)象制成的。（2）透鏡與面鏡區(qū)別：面鏡利用光的反射現(xiàn)象成像，透鏡利用光的折射現(xiàn)象成像；透鏡成像遵循光的折射定律，面鏡成像遵循光的反射定律。（3）透鏡分類：透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。①凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡（遠(yuǎn)視鏡鏡片，照相機的鏡頭、投影儀的鏡頭、放大鏡等）。②凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡（近視鏡等）。（4）凹透鏡與凸透鏡的辨別：①觸摸法：用手摸，凸透鏡：中間厚兩邊薄，凹透鏡：中間薄兩邊厚。

②成像法；放在書上的字上，放大是凸透鏡，縮小是凹透鏡。

③太陽聚焦法：把透鏡放在陽光下，再放一張白紙在透鏡下，若能在紙上找到一個很亮的點（焦點）即為凸透鏡，否則為凹透鏡。2、主光軸、光心、焦點和焦距（1）透鏡光路基本概念：圖（1）是透鏡光路示意圖。（2）過透鏡兩個球面球心的直線叫主光軸（主軸），用“CC”表示,透鏡的幾何中心叫光心，用“O”表示。圖(1)透鏡光路示意圖（3）平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于主光軸上一點，這點叫凸透鏡焦點，用“F”表示，如圖（2）a所示；平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，其反向延長線會交于一點，這是凹透鏡的焦點（虛焦點），如圖（2）b所示。圖（2）透鏡光路概念（4）焦點到光心的距離焦距，焦距用“f”表示，圖（1）中就是“OF”之間的距離。凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點，凸透鏡的焦點是實焦點，凹透鏡的焦點是虛焦點。（5）物體到光心的距離叫物距，用“u”表示。（6）像到光心的距離叫像距，用“v”表示。3、凸透鏡的會聚作用與凹透鏡的發(fā)散作用（1）透鏡的作用：凸透鏡有會聚光線作用，所以凸透鏡也叫會聚透鏡；凹透鏡有發(fā)散光線作用，所以凹透鏡也叫發(fā)散透鏡。（2）凸透鏡分為雙凸、平凸和凹凸（或正彎月形）等形式，凸透鏡有會聚作用故又稱聚光透鏡，較厚的凸透鏡則有望遠(yuǎn)、會聚等作用，這與透鏡的厚度有關(guān)。（3）凹透鏡對光有發(fā)散作用．平行光線通過凹球面透鏡發(fā)生偏折后，光線發(fā)散，成為發(fā)散光線，不可能形成實性焦點，沿著散開光線的反向延長線，在投射光線的同一側(cè)交于F點，形成的是一虛焦點（凹透鏡有兩個虛焦點）。4、透鏡的光路圖透鏡的三條特殊光線（1）過光心的光線，經(jīng)透鏡折射后傳播方向不改變，如圖所示。過光心的光線（2）平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后經(jīng)過另一側(cè)焦點；經(jīng)凹透鏡折射后向外發(fā)散，但其反向延長線過同側(cè)焦點，如圖所示。圖平行于主軸的光線（3）經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；射向異側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸，如圖所示。過焦點的光線【考點1透鏡的分類以及辨別凸、凹透鏡的方法】【典例1-1】（2022秋?新晃縣期末）如圖四種玻璃透鏡中（）A．只有a是凸透鏡 B．只有b是凸透鏡 C．只有a和b是凹透鏡 D．只有d是凹透鏡【典例1-2】（2022秋?平羅縣期末）小偉奶奶的老花眼鏡和小偉媽媽的近視眼鏡外觀幾乎一樣，早上起床時，奶奶發(fā)現(xiàn)兩副眼鏡放在了一起，于是叫來小偉幫自己挑眼鏡。小偉從物理課本中查到老花眼鏡的鏡片是凸透鏡，近視眼鏡的鏡片是凹透鏡。請你用兩種物理方法幫小偉挑選出奶奶的眼鏡。方法一：。方法二：?！咀兪?-1】（2021秋?河?xùn)|區(qū)期末）如圖所示，屬于凹透鏡的是（）A．①③⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤⑥【變式1-2】（2023?五華區(qū)二模）如圖是裝滿水和末裝水的同一個礦泉水瓶，根據(jù)你所學(xué)過的知識，可以判斷圖是裝滿水的瓶子，這是因為裝滿水后的瓶子相當(dāng)于一個透鏡。【考點2主光軸、光心、焦點和焦距】【典例2-1】（2022秋?石家莊期末）如圖所示，將一透鏡正對太陽光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑，這時光斑到透鏡的距離為L。下面說法正確的是（）A．一定是凸透鏡，若透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大，則透鏡的焦距一定小于L B．一定是凸透鏡，紙上的光斑是太陽通過透鏡所成的實像 C．由于紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑，所以可能是凹透鏡 D．一定是凸透鏡，若透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑先變小再變大，則透鏡的焦距一定小于L【典例2-2】（2022秋?連云港期末）在利用太陽光測量凸透鏡焦距時，小華將凸透鏡正對著太陽，再把一張紙放在它的下面，如圖所示。調(diào)節(jié)紙的位置，當(dāng)在紙上得到一個最小的光斑時，測得這個光斑到凸透鏡中心的距離為10cm，這個最小光斑就是該凸透鏡的，該凸透鏡的焦距是cm。當(dāng)在紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑時，測得這個光斑到凸透鏡中心的距離為l，小華推斷l(xiāng)一定小于該凸透鏡的焦距，你認(rèn)為小華的推斷對嗎？（選填“對”“不對”或“無法判斷”）。【變式2-1】（2022秋?東昌府區(qū)期末）在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，某同學(xué)利用了如圖所示的操作測出了透鏡的焦距。關(guān)于該凸透鏡焦距的大小，下列說法正確的是（）A．30cm B．40cm C．10cm D．70cm【變式2-2】（2023?道里區(qū)一模）如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。由圖可知，凸透鏡對光線具有作用，該凸透鏡的焦距是cm?！究键c3凸透鏡的會聚作用與凹透鏡的發(fā)散作用】【典例3-1】（2023?武江區(qū)校級一模）如圖，烈日下，應(yīng)避免將未喝完的礦泉水放在汽車擋風(fēng)玻璃后，否則可能會導(dǎo)致火災(zāi)。這是因為未喝完的礦泉水（）A．相當(dāng)于凸透鏡，對光有會聚作用 B．相當(dāng)于凸透鏡，對光有發(fā)散作用 C．相當(dāng)于凹透鏡，對光有會聚作用 D．相當(dāng)于凹透鏡，對光有發(fā)散作用【典例3-2】（2022秋?永春縣校級期末）如圖，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應(yīng)的位置較（選填“亮”或“暗”），這是因為太陽光射向空氣泡和它下方的水后，出射光線會被（選填“發(fā)散”或“會聚”）?！咀兪?-1】（2023?分宜縣校級模擬）西漢淮南王劉安的《淮南萬畢術(shù)》中有記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”其描述的現(xiàn)象如圖所示，下列說法正確的是（）A．該冰透鏡是一種邊緣厚、中間薄的透鏡 B．用冰透鏡生火利用了冰透鏡對光有會聚作用 C．用冰透鏡生火是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D．“以艾承其影”中的“影”指冰透鏡的影子【變式3-2】（2022?江西二模）如圖所示為中國空間站的太空授課情景，王亞平老師在水球中注入一個氣泡，通過水球和氣泡觀察到兩個不同的像，此時大水球中出現(xiàn)了倒立的像，該像的成像原理為光的（選填“直線傳播”“折射”或“反射”），而氣泡中卻顯示出正立縮小的像，這是因為帶氣泡的水球相當(dāng)于凹透鏡，對光有（選填“發(fā)散”或“會聚”）作用。【考點4透鏡的光路圖】【典例4-1】（2023?貴池區(qū)模擬）用光路圖解釋現(xiàn)象是學(xué)習(xí)光學(xué)的一種有效途徑，下列光路圖正確的是（）A．坐井觀天B．光從空氣中斜射入水中C．凸透鏡對光的作用D．凹透鏡對光的作用【典例4-2】（2022秋?新華區(qū)校級期末）如圖根據(jù)光通過透鏡前后的方向，判斷甲透鏡為（選填“凸”或“凹”）透鏡，乙透鏡為（選填“凸”或“凹”）透鏡【典例4-3】（2023?深圳）畫出兩條光線經(jīng)透鏡折射后的光路?！咀兪?-1】（2022秋?昌黎縣期末）下列選項中關(guān)于透鏡對光的作用畫法正確的是（）A． B． C． D．【變式4-2】（2022?蘇州模擬）透鏡的三條特殊（主要）光線：（1）過光心的光線：經(jīng)透鏡折射后傳播方向，如圖所示；（2）平行于主光軸的光線：經(jīng)凸透鏡折射后經(jīng)過另一側(cè)；經(jīng)凹透鏡折射后向外發(fā)散，但其反向延長線過，如圖所示；（3）經(jīng)過或射向焦點的光線：經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于；射向異側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于，如圖所示。【變式4-3】（2023?凌海市三模）如圖所示，S′是光源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F。請你畫出：（1）光源S的位置；（2）經(jīng)過凸透鏡的折射光線。一、選擇題。1．（2023春?肅州區(qū)校級期中）有一次，小明上學(xué)前取自己的眼鏡時，發(fā)現(xiàn)自己的近視眼鏡和爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R混在一起，外形完全一樣，如圖所示，小明要想找出自己的眼鏡，下列做法正確的是（）A．用手摸鏡片時，中間薄邊緣厚的是近視眼鏡 B．讓鏡片正對太陽光，太陽光通過鏡片后能呈現(xiàn)一個明亮小光斑的是近視眼鏡 C．讓鏡片正對太陽光，太陽光通過鏡片后能呈現(xiàn)一個大光斑的是遠(yuǎn)視眼鏡 D．拿著鏡片看字，把字放大的是近視眼鏡2．（2022秋?寶山區(qū)期末）如圖透鏡中，凹透鏡是（）A． B． C． D．3．（2022秋?興化市校級期末）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，當(dāng)紙片遠(yuǎn)離透鏡時，光斑一直變大，就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L，那么，凸透鏡的實際焦距（）A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于L4．（2022春?來鳳縣期末）關(guān)于凸透鏡的焦點和焦距，下列說法錯誤的是（）A．凸透鏡有兩個實焦點 B．凸透鏡兩個焦點之間的距離叫焦距 C．平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于焦點 D．把點光源放在焦點上，通過凸透鏡后的折射光線一定平行于主光軸5．（2023?市北區(qū)二模）光的世界色彩斑斕，下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法中正確的是（）A．黑板“反光“是因為光的折射 B．折射現(xiàn)象中，光路不可逆 C．發(fā)生漫反射時，反射光朝各個方向，所以漫反射不遵循光的反射定律 D．凸透鏡對光有會聚作用6．（2023?陳倉區(qū)三模）關(guān)于光現(xiàn)象的描述，下列說法正確的是（）A．如圖甲：墻上出現(xiàn)手影——手影是光沿直線傳播形成的虛像 B．如圖乙：將光屏放到像的位置，光屏不能接收到像——平面鏡成的像是實像 C．如圖丙：平行光經(jīng)凹透鏡后的現(xiàn)象——凹透鏡對光有會聚作用 D．如圖丁：小明通過平面鏡看到小貓，同時小貓通過平面鏡也看到小明——反射時光路可逆7．（2023?海州區(qū)一模）下列關(guān)于光現(xiàn)象描述正確的是（）A．凹透鏡對光有會聚作用 B．漫反射遵循光的反射定律 C．平面鏡成的像能呈現(xiàn)在光屏上 D．月亮在水中形成倒影是光的折射現(xiàn)象8．（2022秋?章貢區(qū)期末）如圖所示光學(xué)現(xiàn)象及其解釋正確的是（）A．圖甲中，平面鏡成像時進(jìn)入眼睛的光線是由像發(fā)出的 B．圖乙中，凹透鏡對光具有會聚作用 C．圖丙中，人們看到的“魚”是實像 D．圖丁中，漫反射的光線雜亂無章但遵循光的反射定律9．（2023?蘇州模擬）將蠟燭放在如圖所示位置，能通過凸透鏡成倒立、縮小的像。小紅畫了圖中所示的光路。下列說法正確的是（）A．小紅畫的光路是正確的 B．透鏡成的是虛像 C．透鏡的焦距小于10cm D．透鏡的焦距大于10cm二、填空題。10．（2022?蘇州模擬）透鏡是利用光的規(guī)律制成的，有凸透鏡和凹透鏡兩種，現(xiàn)有一個玻璃球分成A、B、C、D、E五塊，其橫截面如圖所示，屬于凸透鏡的是，屬于凹透鏡的是。11．（2022秋?丹徒區(qū)期末）在圖中所示透鏡中，屬于凸透鏡的有，屬于凹透鏡的有，該透鏡對光線具有作用。12．（2023春?原陽縣校級月考）最簡單的透鏡的兩個表面都是球面的一部分，通過兩個球心的直線叫作透鏡的，到凸透鏡光心的距離叫作焦距。13．（2023春?遼陽期中）為防止森林火災(zāi)，在森林里不允許隨地丟棄飲料瓶，因為雨水進(jìn)入瓶后，它相當(dāng)于，對光有作用，可能導(dǎo)致森林火災(zāi)。如圖是中間為“空氣凹透鏡”的玻璃磚，它與裝水的飲料瓶對光的作用（填“相同”或“不同”）14．（2023春?青浦區(qū)期末）在外出游玩時我們要提升安全意識，如：在森林里不能隨意丟棄裝有水的透明礦泉水瓶；因為它相當(dāng)于一個透鏡，對太陽光有作用，可能會導(dǎo)致森林火災(zāi)；從岸上看清澈池塘的深度比實際的要淺，這是由于光的現(xiàn)象造成的，所以我們不要貿(mào)然下水，以免發(fā)生意外。15．（2021秋?雙牌縣期末）如圖四塊透鏡中，對光有發(fā)散作用的是。三、作圖題。16．（2023?寶應(yīng)縣二模）按要求作圖。（保留作圖痕跡）請把圖中的光路圖補畫完整。?17．（2023?合肥二模）凸透鏡成像情況如圖所示，AC是從物點A發(fā)出的一束射到凸透鏡上的光，A′B′是AB的像，請作出AC經(jīng)凸透鏡折射后的光線。18．（2023?涼山