滬科版八年級物理上學(xué)期同步練習(xí)4.5.1透鏡(練習(xí))(原卷版+解析)

4.5.1透鏡一、單選題1．如圖所示，屬于凹透鏡的是（） A．①③⑤ B．①②③ C．②④⑥ D．②④⑤⑥2．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3．如圖，F(xiàn)是透鏡的焦點，其中正確的光路圖是（）A．B．C．D．4．虛線方框內(nèi)各放置一個透鏡，兩束光通過透鏡前后的方向如圖所示，則（）A．甲為凸透鏡，乙為凹透鏡 B．甲、乙都為凸透鏡C．甲為凹透鏡、乙為凸透鏡 D．甲、乙都為凹透鏡5．夏天在烈日下洗車，車身上留下的水滴會使車身局部產(chǎn)生高溫現(xiàn)象，時間長了車漆便會失去光澤。對這一現(xiàn)象的解釋，合理的是（

）A．水滴相當(dāng)于平面鏡，能使光在車漆上發(fā)生反射而失去光澤B．水滴相當(dāng)于凸透鏡，能發(fā)散光在車身的局部產(chǎn)生高溫C．水滴相當(dāng)于凹透鏡，能會聚光在車身的局部產(chǎn)生高溫D．水滴相當(dāng)于凸透鏡，能會聚光在車身的局部產(chǎn)生高溫6．一束跟主光軸平行的光通過透鏡的光路如圖所示，下列說法中正確的是（）A．O點為該凸透鏡的焦點B．任意一束平行光經(jīng)過凸透鏡后都可以會聚于F點C．若把圖中凸透鏡的上半部分用手遮住，該凸透鏡對光將仍然具有會聚作用D．若在F點放一個發(fā)光的小燈泡，則該凸透鏡對小燈泡發(fā)出的光將不具有會聚作用7．如圖，正午時，太陽光直射在水平地面，取一圓形薄透鏡正對陽光，在距透鏡20cm的地面上得到一個光斑，其直徑與透鏡直徑相等，透鏡的焦距是A．10cm B．20cmC．30cm D．40cm8．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（中心位置切面如圖所示），在地面MN區(qū)域內(nèi)可能會看到A．矩形亮斑B．矩形暗斑C．矩形暗斑且中心有一亮點D．矩形亮斑且中心有一暗點9．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10．小科同學(xué)將凸透鏡正對太陽，在紙面上得到一個并非最小的光斑，此時光斑到凸透鏡的距離為10cm。若凸透鏡遠(yuǎn)離紙面的過程中光斑一直變大，則該凸透鏡的焦距（）A．一定小于10cm B．一定等于10cmC．一定大于10cm D．可能小于10cm，也可能大于10cm二、填空題11．把甲、乙兩個透鏡分別正對太陽光，在光屏上出現(xiàn)了如圖所示的光斑，則甲為________透鏡，乙為________透鏡。12．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______。13．如圖所示，透鏡的焦距是______cm。14．圖中畫出了光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形，其中是凸透鏡的是______；是凹透鏡的是______。（填序號）15．放在凸透鏡主軸上焦點以內(nèi)的點光源S發(fā)出的光，通過凸透鏡后的光路如圖所示，說明凸透鏡對光有______作用，若要獲得一束平行光，應(yīng)將S移至______位置，若要獲得S的實像，應(yīng)將S移至______位置（后兩空選填“焦點”、“焦點以內(nèi)”或“焦點以外”）。16．小明想知道自己家中放大鏡的焦距，于是讓放大鏡正對著太陽光，將一個光屏放在放大鏡的另一側(cè)，觀察太陽光通過放大鏡后出現(xiàn)的現(xiàn)象，直到光屏上得到的光斑最小、最亮，則該光斑的所處位置是放大鏡的__________，小明請爸爸拿來刻度尺，粗略測量為20cm，則該放大鏡的焦距為________。17．如圖所示，虛線框內(nèi)為一透鏡，MN為透鏡的主光軸，O是透鏡光心，a（雙箭頭）和b（單箭頭）是射向透鏡的兩條光線。已知光線a通過透鏡之后與MN交于P點，光線b通過透鏡之后與MN交于Q點。該透鏡是___________透鏡，焦距___________OQ（選填“大于”、“小于”或“等于”）。18．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)知識可知，平行光由平凸透鏡左側(cè)垂直入射，在透鏡中傳播方向不變，只有經(jīng)透鏡另一側(cè)曲面時才會發(fā)生偏折，并會聚于焦點。若在甲圖圖2中將平凸透鏡陰影部分去掉，保留圖中曲面的白色部分并將其向左平移到透鏡左側(cè)平面處，即為甲圖圖3，像甲圖圖3這樣的透鏡叫做菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡與平凸透鏡一樣，仍能將平行于主光軸的光線會聚于焦點。與平凸透鏡相比，光在菲涅爾透鏡中傳播時減少了在透鏡中直線傳播的部分，只保留透鏡發(fā)生折射的曲面，因此，在節(jié)省透鏡材料的同時也減少了光在透鏡中傳播的光能損失。這使得菲涅爾透鏡有著廣泛的應(yīng)用，如圖乙所示為手機(jī)閃光燈上用到的菲涅爾透鏡，從上方俯視，它由數(shù)個同心圓紋路的玻璃組成。同時，菲涅爾透鏡是聚光太陽能系統(tǒng)中重要的光學(xué)部件之一，它能提高太陽能板上單位面積獲得的光能，如圖丁所示。（1）根據(jù)短文可知，菲涅爾透鏡對光有______（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，原因是：______；（2）與平凸透鏡相比，菲涅爾透鏡的好處是______（寫出一種即可）；（3）如圖丙所示，F(xiàn)、分別是菲涅爾透鏡的焦點和主光軸，請在丙圖中畫出入射光線經(jīng)過菲涅爾透鏡的光路圖。______三、作圖題19．請根據(jù)圖中給出的光線，畫出它們完整的光路圖．()20．請根據(jù)圖中所示情形，畫出S點通過凸透鏡所成的像S'．()21．如圖所示，請完成下列光路圖．()

四、實驗題22．小明家中有一個透鏡，如何鑒別是凸透鏡還是凹透鏡，在不能用手觸摸鏡片的前提下，將如何辨別?請你設(shè)計一個小實驗來做出判斷．實驗器材：__________________；實驗方法：_____．23．在測量凸透鏡焦距實驗中，小明將凸透鏡正對太陽，在透鏡下方的白紙上呈現(xiàn)一較小的光斑（如圖乙）。（1）圖甲中有________個凸透鏡；圖乙現(xiàn)象說明了凸透鏡對光線有________作用；（2）測得光斑到透鏡的距離為l，將白紙再靠近透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，則l______f（選填“大于”、“等于”或“小于”）；小華取一發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為l處，在透鏡另一側(cè)將白紙沿主光軸遠(yuǎn)離透鏡過程中，紙上的光斑大小將_________。24．測量凸透鏡的焦距.

（1）小麗的方案如圖所示．移動凸透鏡直到白紙上的光斑最小時，凸透鏡到白紙的距離為10cm，則凸透鏡的焦距為________cm．（2）對用太陽光測量凸透鏡焦距的具體操作提出一條注意事項：________．

（3）小麗發(fā)現(xiàn)：將凸透鏡正對著太陽光，再把一張白紙放在它的另一側(cè)，無論怎樣調(diào)節(jié)白紙的位置，都不能使太陽光在白紙上會聚成一點，而是一個光斑，這個光斑的直徑有兩三毫米．這是為什么呢？小麗猜想：太陽光不能會聚成一點是由于光的色散引起的．①小麗猜想的理由或依據(jù)是________．②為了驗證小麗的猜想，簡要的做法是________．③如果小麗的猜想正確，實驗中觀察到的現(xiàn)象是________．25．三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)肷浣嵌龋饴穲D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(jìn)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(jìn)行的探究實驗是______。26．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______做實驗（選填字母）。(2)若選擇A和C兩個透鏡還可以探究“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)過兩凸透鏡后會聚于焦點處，如圖（b）所示。比較兩次實驗的現(xiàn)象，可以得到的初步結(jié)論是：當(dāng)______。(3)本實驗采用的科學(xué)方法是______。27．（1）小明在判別直徑相同的兩透鏡的類型時，分別將它們正對太陽，把一張紙放在它的下方，在紙上得到相應(yīng)的光斑，透鏡與光斑的大小如圖所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的______是凸透鏡，形成乙光斑的______是凹透鏡（以上選填“一定”、“可能”或“一定不”）；（2）小華在測量凸透鏡的焦距f時，將凸透鏡正對太陽，在透鏡下方的白紙上呈現(xiàn)一光斑時，測得光斑到透鏡的距離為l，將白紙再遠(yuǎn)離透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，則l______f（選填“大于”、“等于”或“小于”）；小華取一發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為l處，在透鏡另一側(cè)將白紙沿主光軸遠(yuǎn)離透鏡過程中，紙上的光斑大小將______（“變大”或“變小”或“不變”）。28．凸透鏡的焦距可以在陽光下用刻度尺來測量，如圖所示，小明同學(xué)為了探索凸透鏡的焦距跟什么因素有關(guān)，他做了實驗，根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)，回答下列問題：實驗次數(shù)1234凸透鏡厚度1cm0.5cm0.5cm0.5cm凸透鏡直徑4cm4cm6cm4cm凸透鏡材料玻璃玻璃玻璃塑料凸透鏡焦距3cm5cm8cm6cm（1）此實驗運用了___________研究問題。（2）比較實驗___________與___________，得出結(jié)論：同材料、同直徑，凸透鏡厚度越厚，凸透鏡焦距越小。（3）比較實驗___________與___________，得出結(jié)論：同材料、同厚度，凸透鏡直徑越大，凸透鏡焦距越大。（4）比較實驗2與4，得出結(jié)論：___________。29．小明和小華利用太陽光測量凸透鏡的焦距，（1）小明上午第二課下課后，將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個最小的亮點，小明用刻度尺測出此點到凸透鏡光心的距離視為焦距．小華卻告訴他，這個距離不是凸透鏡的焦距，其理由是__________；（2）如圖所示，小華采取正確的操作步驟在白紙屏上形成了一個最小最亮的光斑．由圖可知，該凸透鏡的焦距是_________cm．（3）測量焦距后，他們想進(jìn)一步探究凸透白紙屏鏡的焦距可能與什么因素有關(guān)．經(jīng)過討論后，他們提出了以下幾種猜想：猜想1：與凸透鏡玻璃的顏色有關(guān)；猜想2：與照射太陽光的亮度有關(guān)；猜想3：與凸透鏡球形表面彎曲程度有關(guān)；猜想4：與凸透鏡的直徑大小有關(guān)．①根據(jù)所學(xué)知識，他們經(jīng)過討論。判斷猜想1是_______（選填“正確”或“錯誤"）的。你認(rèn)為他們判斷的依據(jù)是_________；②為了驗證猜想2是否正確，他們調(diào)節(jié)照射到同一凸透鏡上太陽光的亮度進(jìn)行多次實驗，發(fā)現(xiàn)所得焦距基本相等、這說明猜想2是_______（選填“正確”或“錯誤"）的．③小華他們在驗證猜想2后，又選用直徑和球形表面彎曲程度都不相同間的無色玻璃凸透鏡進(jìn)行多次實驗來驗證猜想3是否正確．你認(rèn)為小華他們的實驗____（選填“能”成“不能"）驗證猜想3是否正確，理由是________。4.5.1透鏡一、單選題1．如圖所示，屬于凹透鏡的是（）A．①③⑤ B．①②③ C．②④⑥ D．②④⑤⑥【答案】C【解析】圖中的②④⑥，都是中間薄邊緣厚，都屬于凹透鏡；而①③⑤都是中間厚邊緣薄，都屬于凸透鏡，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。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錯誤；B．光心在主光軸上，通過該點的光傳播方向不變，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錯誤；D．凸透鏡、凹透鏡都有光心，故D錯誤。故選B。3．如圖，F(xiàn)是透鏡的焦點，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，故B不符合題意；C．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，故D符合題意。故選D。4．虛線方框內(nèi)各放置一個透鏡，兩束光通過透鏡前后的方向如圖所示，則（）A．甲為凸透鏡，乙為凹透鏡 B．甲、乙都為凸透鏡C．甲為凹透鏡、乙為凸透鏡 D．甲、乙都為凹透鏡【答案】A【解析】發(fā)光點發(fā)出的兩束光通過甲透鏡后折射光線變得會聚了，因此甲應(yīng)是凸透鏡；光線通過乙透鏡后折射光線變得發(fā)散了，由于凹透鏡對光線有發(fā)散作用，故乙圖中是凹透鏡。故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。5．夏天在烈日下洗車，車身上留下的水滴會使車身局部產(chǎn)生高溫現(xiàn)象，時間長了車漆便會失去光澤。對這一現(xiàn)象的解釋，合理的是（

）A．水滴相當(dāng)于平面鏡，能使光在車漆上發(fā)生反射而失去光澤B．水滴相當(dāng)于凸透鏡，能發(fā)散光在車身的局部產(chǎn)生高溫C．水滴相當(dāng)于凹透鏡，能會聚光在車身的局部產(chǎn)生高溫D．水滴相當(dāng)于凸透鏡，能會聚光在車身的局部產(chǎn)生高溫【答案】D【解析】在陽光下的水滴好比一個小的凸透鏡，把太陽光進(jìn)行了會聚，同時也會聚了太陽光的能量，使得局部高溫，從而傷害汽車的外表，故選D。6．一束跟主光軸平行的光通過透鏡的光路如圖所示，下列說法中正確的是（）A．O點為該凸透鏡的焦點B．任意一束平行光經(jīng)過凸透鏡后都可以會聚于F點C．若把圖中凸透鏡的上半部分用手遮住，該凸透鏡對光將仍然具有會聚作用D．若在F點放一個發(fā)光的小燈泡，則該凸透鏡對小燈泡發(fā)出的光將不具有會聚作用【答案】C【解析】A．由圖可知，O點為該凸透鏡的光心，故A錯誤；B．任意一束平行于主光軸的光經(jīng)過凸透鏡后才會聚于F點，故B錯誤；C．若把圖中凸透鏡的上半部分用手遮住，該凸透鏡的焦距不變，對光將仍然具有會聚作用，故C正確；D．凸透鏡對光始終有會聚作用，若在F點放一個發(fā)光的小燈泡，根據(jù)光的可逆性，對小燈泡發(fā)出的光仍具有會聚作用，故D錯誤。故選C。7．如圖，正午時，太陽光直射在水平地面，取一圓形薄透鏡正對陽光，在距透鏡20cm的地面上得到一個光斑，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)凸透鏡對光有會聚作用，以及在距透鏡20cm的地面上得到一個光斑的直徑與透鏡直徑相等，得到透鏡的焦距是。故B、C、D項不符合題意，A項符合題意。8．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（中心位置切面如圖所示），在地面MN區(qū)域內(nèi)可能會看到A．矩形亮斑B．矩形暗斑C．矩形暗斑且中心有一亮點D．矩形亮斑且中心有一暗點【答案】D【解析】垂直向下的光線經(jīng)過氣泡時，實際是從玻璃射向空氣，折射角大于入射角，經(jīng)過中間一點時，中間氣泡相當(dāng)于兩個凹透鏡，對光線起發(fā)散作用，不能會聚，所以中間比四周較暗，故選D．9．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。10．小科同學(xué)將凸透鏡正對太陽，在紙面上得到一個并非最小的光斑，此時光斑到凸透鏡的距離為10cm。若凸透鏡遠(yuǎn)離紙面的過程中光斑一直變大，則該凸透鏡的焦距（）A．一定小于10cm B．一定等于10cmC．一定大于10cm D．可能小于10cm，也可能大于10cm【答案】A【解析】將凸透鏡正對太陽，在紙面上得到一個最小的光斑時，這個最小的光斑是凸透鏡的焦點，而此時在紙面上得到一個并非最小的光斑，且凸透鏡遠(yuǎn)離紙面的過程中光斑一直變大，說明凸透鏡的焦距小于光斑到凸透鏡的距離，即焦距小于10cm。故選A。二、填空題11．把甲、乙兩個透鏡分別正對太陽光，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，所以甲對光線具有發(fā)散作用，是凹透鏡，乙對光線具有會聚作用，是凸透鏡。12．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______?！敬鸢浮?/p>

折射

ACDE

B【解析】[1]透鏡是指光能夠穿透，所以利用光的折射規(guī)律。[2]凸透鏡是中間厚邊緣薄的透鏡，圖中ACDE是中間厚邊緣薄的透鏡，所以ACDE屬于凸透鏡。[3]凹透鏡是中間薄邊緣厚的透鏡，圖中B是中間薄邊緣厚的透鏡，所以B屬于凹透鏡。13．如圖所示，透鏡的焦距是______cm?！敬鸢浮?0.0【解析】平行于凸透鏡主光軸的光線的會聚點在40.0cm處，光心在30.0cm處，所以它的焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm。14．圖中畫出了光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形，其中是凸透鏡的是______；是凹透鏡的是______。（填序號）【答案】

③⑤⑥

①②④【解析】[1]由圖可知，③⑤⑥中圖中的光線經(jīng)透鏡折射后靠近主光軸，說明透鏡對光線具有會聚作用，所以是凸透鏡。[2]由圖可知，①②④圖中的光線經(jīng)透鏡折射后遠(yuǎn)離主光軸，說明透鏡對光線具有發(fā)散作用，所以是凹透鏡。15．放在凸透鏡主軸上焦點以內(nèi)的點光源S發(fā)出的光，通過凸透鏡后的光路如圖所示，說明凸透鏡對光有______作用，若要獲得一束平行光，應(yīng)將S移至______位置，若要獲得S的實像，應(yīng)將S移至______位置（后兩空選填“焦點”、“焦點以內(nèi)”或“焦點以外”）?！敬鸢浮?/p>

會聚

焦點

焦點以外【解析】[1]如圖所示，折射光線與入射光線相比，往主光軸偏折，故說明凸透鏡對光有會聚作用。[2]通過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸，所以若要獲得一束平行光，應(yīng)將S移至焦點。[3]若要獲得S的實像，應(yīng)將S移至焦點外，因為焦點內(nèi)成虛像，焦點上不成像。16．小明想知道自己家中放大鏡的焦距，于是讓放大鏡正對著太陽光，將一個光屏放在放大鏡的另一側(cè)，觀察太陽光通過放大鏡后出現(xiàn)的現(xiàn)象，直到光屏上得到的光斑最小、最亮，則該光斑的所處位置是放大鏡的__________，小明請爸爸拿來刻度尺，粗略測量為20cm，則該放大鏡的焦距為________?！敬鸢浮?/p>

焦點

20cm【解析】[1][2]太陽光照射到放大鏡上相當(dāng)于平等光束，經(jīng)折射會聚在一點，則該點即為放大鏡的焦點，焦點至放大鏡中心的距離即為焦距，則該放大鏡的焦距為20cm。17．如圖所示，虛線框內(nèi)為一透鏡，MN為透鏡的主光軸，O是透鏡光心，a（雙箭頭）和b（單箭頭）是射向透鏡的兩條光線。已知光線a通過透鏡之后與MN交于P點，光線b通過透鏡之后與MN交于Q點。該透鏡是___________透鏡，焦距___________OQ（選填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】

凸

小于【解析】[1]由圖示知，透鏡對光線有會聚作用，所以該透鏡是凸透鏡。[2]因為平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于焦點，而a光線如果不發(fā)生折射，他將射向OP的外側(cè)，又因為a不是平行主光軸的光線，所以經(jīng)凸透鏡折射后光線一定在焦點的左側(cè)，所以此時OP小于焦距。18．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)知識可知，平行光由平凸透鏡左側(cè)垂直入射，在透鏡中傳播方向不變，只有經(jīng)透鏡另一側(cè)曲面時才會發(fā)生偏折，并會聚于焦點。若在甲圖圖2中將平凸透鏡陰影部分去掉，保留圖中曲面的白色部分并將其向左平移到透鏡左側(cè)平面處，即為甲圖圖3，像甲圖圖3這樣的透鏡叫做菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡與平凸透鏡一樣，仍能將平行于主光軸的光線會聚于焦點。與平凸透鏡相比，光在菲涅爾透鏡中傳播時減少了在透鏡中直線傳播的部分，只保留透鏡發(fā)生折射的曲面，因此，在節(jié)省透鏡材料的同時也減少了光在透鏡中傳播的光能損失。這使得菲涅爾透鏡有著廣泛的應(yīng)用，如圖乙所示為手機(jī)閃光燈上用到的菲涅爾透鏡，從上方俯視，它由數(shù)個同心圓紋路的玻璃組成。同時，菲涅爾透鏡是聚光太陽能系統(tǒng)中重要的光學(xué)部件之一，它能提高太陽能板上單位面積獲得的光能，如圖丁所示。（1）根據(jù)短文可知，菲涅爾透鏡對光有______（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，原因是：______；（2）與平凸透鏡相比，菲涅爾透鏡的好處是______（寫出一種即可）；（3）如圖丙所示，F(xiàn)、分別是菲涅爾透鏡的焦點和主光軸，請在丙圖中畫出入射光線經(jīng)過菲涅爾透鏡的光路圖。______【答案】

會聚

菲涅爾透鏡中去掉的直線傳播的部分，保留發(fā)生折射的曲面

節(jié)省透鏡材料、減少了光在透鏡中傳播的光能損失等

【解析】（1）[1][2]菲涅爾透鏡是將平凸透鏡中光沿直線傳播的部分去掉了，保留了對光線有折射作用的曲面，所以菲涅爾透鏡像常見凸透鏡一樣有會聚作用。（2）[3]因為去掉了對光線不起折射作用的部分，保留了對光線有折射作用的曲面，故可以節(jié)省透鏡材料使透鏡更薄，減少了光在透鏡中傳播的光能損失等。（3）[4]由于菲涅爾透鏡仍然有平凸透鏡對光線的作用，根據(jù)凸透鏡三條件特殊光線的作用規(guī)律，平行與主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，要經(jīng)過焦點，如圖所示三、作圖題19．請根據(jù)圖中給出的光線，畫出它們完整的光路圖．()【答案】【解析】根據(jù)透鏡的三條特殊光線作圖規(guī)律作圖：（1）過光心的光線不改變傳播方向；（2）平行于主光軸的光線經(jīng)折射后過焦點（對于凹透鏡來說，是折射光線的反向延長線過虛焦點）；（3）過焦點的光線經(jīng)折射后與主光軸平行（對于凹透鏡來說，是入射光線的延長線過虛焦點，經(jīng)折射后與主光軸平行）．答案如下：20．請根據(jù)圖中所示情形，畫出S點通過凸透鏡所成的像S'．()【答案】【解析】利用凸透鏡的三條特殊光線畫出兩條光線的折射光線，一是平行入射的光線折射后過焦點，二是過光心的光線傳播方向不變，兩條折射光線的反向延長線交點就是S的像點位置，如圖；21．如圖所示，請完成下列光路圖．()

【答案】【解析】通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸，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，如圖所示：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，如圖所示：四、實驗題22．小明家中有一個透鏡，如何鑒別是凸透鏡還是凹透鏡，在不能用手觸摸鏡片的前提下，將如何辨別?請你設(shè)計一個小實驗來做出判斷．實驗器材：__________________；實驗方法：_____．【答案】

書本（報紙等帶有文字圖片的紙張）

見解析【解析】[1][2]帶有文字或圖片的書本、報紙等均可，將透鏡放在書本的文字或圖片上，透鏡逐漸遠(yuǎn)離書本上的字，能起到放大作用的是凸透鏡，不能起到放大作用的是凹透鏡；23．在測量凸透鏡焦距實驗中，小明將凸透鏡正對太陽，在透鏡下方的白紙上呈現(xiàn)一較小的光斑（如圖乙）。（1）圖甲中有________個凸透鏡；圖乙現(xiàn)象說明了凸透鏡對光線有________作用；（2）測得光斑到透鏡的距離為l，將白紙再靠近透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，則l______f（選填“大于”、“等于”或“小于”）；小華取一發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為l處，在透鏡另一側(cè)將白紙沿主光軸遠(yuǎn)離透鏡過程中，紙上的光斑大小將_________?！敬鸢浮?/p>

3

會聚

大于

變小【解析】（1）[1]如圖所示：根據(jù)透鏡的概念，中間比邊緣厚的透鏡是凸透鏡，中間比邊緣薄的透鏡是凹透鏡，所以圖中（1）（3）（5）為凸透鏡，有三個凸透鏡。[2]太陽光通過凸透鏡后相交于一點，說明凸透鏡對光線有會聚作用。（2）[3]將白紙再靠近透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，說明開始光屏在焦點后，后一次在焦點前，即l大于f。[4]\將發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為l處時，光線通過凸透鏡后是會聚的，所以將白紙沿主光軸遠(yuǎn)離透鏡過程中，紙上的光斑大小將逐漸變小。24．測量凸透鏡的焦距.

（1）小麗的方案如圖所示．移動凸透鏡直到白紙上的光斑最小時，凸透鏡到白紙的距離為10cm，則凸透鏡的焦距為________cm．（2）對用太陽光測量凸透鏡焦距的具體操作提出一條注意事項：________．

（3）小麗發(fā)現(xiàn)：將凸透鏡正對著太陽光，再把一張白紙放在它的另一側(cè)，無論怎樣調(diào)節(jié)白紙的位置，都不能使太陽光在白紙上會聚成一點，而是一個光斑，這個光斑的直徑有兩三毫米．這是為什么呢？小麗猜想：太陽光不能會聚成一點是由于光的色散引起的．①小麗猜想的理由或依據(jù)是________．②為了驗證小麗的猜想，簡要的做法是________．③如果小麗的猜想正確，實驗中觀察到的現(xiàn)象是________．【答案】

10

凸透鏡正對太陽光，在白紙上得到最小的光斑

不同色光通過三棱鏡的折射程度不同（凸透鏡可以看成多個三棱鏡組合而成的）

把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化（或用單色光照射凸透鏡，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化）

光斑變小【解析】解答：(1)移動凸透鏡白紙上的光斑最小，這個光斑是凸透鏡的焦點，凸透鏡到焦點的距離為10cm，則凸透鏡的焦距為10cm.(2)陽光聚焦法，一定要注意使凸透鏡正對太陽光，移動白紙在白紙上得到最小的光斑，這個光斑才是凸透鏡的焦點．(3)①凸透鏡正對著太陽光，白紙上會聚成一個直徑有兩三毫米的光斑，是由于不同色光通過三棱鏡的折射能力不同，不能在白紙上會聚成最小、最亮的點．②為了驗證太陽光不能會聚成一點是由于光的色散引起的，把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化；或用單色光照射凸透鏡，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化．如果光斑變小，猜想正確．③如果小麗的猜想正確，把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調(diào)節(jié)白紙的位置，會看到光斑變小．點睛：根據(jù)凸透鏡焦點和焦距的定義進(jìn)行判斷．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，焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距．凸透鏡正對太陽光時，光線才能平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后會聚成的最小、最亮的點才是凸透鏡的焦點，才能得到準(zhǔn)確的焦距．太陽光經(jīng)三棱鏡之后變得發(fā)散，其原因是太陽光由七種色光組成，不同色光的折射能力不同，所以才形成紅橙黃綠藍(lán)靛紫的光譜．實驗時光斑太大是因為不同的色光折射能力不同造成的，為了證明這個問題，可以用單色光照射凸透鏡，或用彩色透明膠片放在凸透鏡前，觀察光斑大小的變化．25．三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(jìn)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(jìn)行的探究實驗是______?！敬鸢浮?/p>

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。26．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______做實驗（選填字母）。(2)若選擇A和C兩個透鏡還可以探究“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)過兩凸透鏡后會聚于焦點處，如圖（b）所示。比較兩次實驗的現(xiàn)象，可以得到的初步結(jié)論是：當(dāng)______。(3)本實驗采用的科學(xué)方法是______?！敬鸢浮?/p>

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

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]比較實驗現(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。(3)[4]每次控制一個條件不同，其他條件相同，采用的是控制變量法。27．（1）小明在判別直徑相同的兩透鏡的類型時，分別將它們正對太陽，把一張紙放在它的下方，在紙上得到相應(yīng)的光斑，透鏡與光斑的大小如圖所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的______是凸透鏡，形成乙光斑的______是凹透鏡（以上選填“一定”、“可能”或“一定不”）；（2）小華在測量凸透鏡的焦距f時，將凸透鏡正對太陽，在透鏡下方的白紙上呈現(xiàn)一光斑時，測得光斑到透鏡的距離為l，將白紙再遠(yuǎn)離透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，則l______f（選填“大于”、“等于”或“小于”）；小華取一發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為l處，在透鏡另一側(cè)將白紙沿主光軸遠(yuǎn)離透鏡過程中，紙上的光斑大小將______（“變大”或“變小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

一定

可能

小于

變大【解析】（1）[1][2]因為凸透鏡對光線有會聚作用、凹透鏡對光線起發(fā)散作用，根據(jù)圖示可知，甲一定是對光線起了會聚作用，而乙可能是對光線起了發(fā)散作用，也可能是形成放大的實像，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。（2）[3][4]將白紙再遠(yuǎn)離透鏡一段距離，發(fā)現(xiàn)白紙上又出現(xiàn)了相同大小的光斑，說明開始光屏在焦點前，后一次在焦點后，即l小于f，將發(fā)光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為l處時，光線通過凸透鏡后是發(fā)散的，所以將白紙沿主光軸遠(yuǎn)離透鏡過程中，紙上的光斑大小將逐漸變大。28．凸透鏡的焦距可以在陽光下用刻度尺來測量，如圖所示，小明同學(xué)為了探索凸透鏡的焦距跟什么因素有關(guān)，他做了實驗，根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)，回答下列問題：實驗次數(shù)1234凸透鏡厚度1cm0.5cm0.5cm0.5cm凸透鏡直徑4cm4cm6cm4cm凸透鏡材料玻璃玻璃玻璃塑料凸透鏡焦距3cm5cm8cm6cm（1）此實驗運用了___________研究問題。（2）比較實驗___________與___________，得出結(jié)論：同材料、同直徑，凸透鏡厚度越厚，凸透鏡焦距越小。（3）比較實驗___________與___________，得出結(jié)論：同材料、同厚度，凸透鏡直徑越大，凸透鏡焦距越大。（4）比較實驗2與4，得出結(jié)論：___________?！敬鸢浮?/p>

控制變量法

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