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文檔簡介

5.1透鏡(考點(diǎn)解讀)(解析版)

,和鶴導(dǎo)航

空和鐫點(diǎn)哥就

1、透鏡的分類以及辨別凸、凹透鏡的方法

(D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(jī)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?jiān)谕哥R下,若能在紙上找到一個(gè)很亮的

點(diǎn)(焦點(diǎn))即為凸透鏡,否則為凹透鏡。

2、主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距

(1)過透鏡兩個(gè)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“0”表示。

FFFF

CCc0c

a.凸透鏡光路b.凹透鏡光路

(2)平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚王主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)叫凸透鏡焦點(diǎn),

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

(4)物體到光心的距離叫物距,用“u”表示。

(5)像到光心的距離叫像距,用“v”表示。

3、凸透鏡的會(huì)聚作用與凹透鏡的發(fā)散作用

透鏡的作用:凸透鏡有會(huì)聚光線作用,所以凸透鏡也叫會(huì)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。

(1)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(huì)聚作用故又稱聚光

透鏡,較厚的凸透鏡則有望遠(yuǎn)、會(huì)聚等作用,這與透鏡的厚度有關(guān)。

(2)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(shí)性焦點(diǎn),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(diǎn),

形成的是一虛焦點(diǎn)(凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn))。

4、透鏡的光路圖,透鏡的三條特殊光線:過光心的光線、平行于主光軸的光線、經(jīng)過凸透

鏡焦點(diǎn)的光線。

(1)過光心的光線,經(jīng)透鏡折射后傳播方向丕改變,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(diǎn);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(diǎn),如圖所示。

?

CF6

圖平行于主軸的光線

(3)經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸;射向異側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡

折射后平行于主光軸,如圖所示。

過焦點(diǎn)的光線

,[典例今折十變K制稱

【考點(diǎn)1透鏡的分類以及辨別凸、凹透鏡的方法】

【典例1-1】(2022秋?綏寧縣期末)如圖四種玻璃透鏡中()

b

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

【答案】D

【分析】凸透鏡中間比邊緣厚,對光線有會(huì)聚作用;凹透鏡中間比邊緣薄,對光線有發(fā)

散作用。

【解答】解:ABC、a、b、c都是中間厚,邊緣薄,是凸透鏡,故ABC不符合題意;

D、d是中間薄,邊緣厚,是凹透鏡,故D符合題意。

故選:Do

【典例1-2】(2023?牧野區(qū)校級(jí)三模)我國古書《淮南萬畢術(shù)》有記載:“削冰令圓,舉

以向日,可生火”,這是由于“圓冰”相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡(選填:凸透鏡、凹透鏡、

凸面鏡或凹面鏡);沈括《夢溪筆談?陽燧照物》一文中,這樣寫道:陽燧面洼,向日照

之,光皆聚向內(nèi),離鏡一二寸,光聚為一點(diǎn),大如麻菽,著物則火發(fā)……這是利用凹面

鏡對光有會(huì)聚作用。

【答案】凸透鏡;會(huì)聚。

【分析】凸透鏡對光有會(huì)聚作用;凹透鏡對光有發(fā)散作用;

凹面鏡對光線有會(huì)聚作用,它可以使太陽光會(huì)聚在一點(diǎn),使放在這一點(diǎn)的物體溫度升高。

【解答】解:由題意可知,“圓冰”可以透光,而且可以“生火”,這是利用了凸透鏡

的會(huì)聚作用;

由文中描述可知,“陽燧”是用來反射光的,它屬于凹面鏡,對光線有會(huì)聚作用,它可

以使太陽光會(huì)聚在一點(diǎn),使放在這一點(diǎn)的物體溫度升高。

故答案為:凸透鏡;會(huì)聚。

【變式1-1](2022秋?邛江區(qū)期末)用鐵絲繞成一個(gè)內(nèi)徑約為4mm左右的圓環(huán),將圓環(huán)在

清水中沒一下后取出,布滿圓環(huán)的水膜猶如一個(gè)透鏡。下列辨別水膜是凸透鏡還是凹透

鏡的方法中簡易可行的是()

A.用手觸摸水膜,比較中間和邊緣的厚度

B.用刻度尺測量水膜中間和邊緣的厚度

C.透過水膜觀察物體成像

D.用激光筆照射水膜

【答案】C

【分析】凸透鏡靠近物體時(shí),看到的物體是放大的,凹透鏡靠近物體時(shí),看到的物體是

縮小的。

【解答】A、用手摸水膜會(huì)弄破水膜,故A不符合題意;

B、水膜太薄,不能夠直接用刻度尺測量其厚度,故B不符合題意;

C、透過水膜靠近看書本上的字時(shí),如果字是放大的,說明水膜相當(dāng)于凸透鏡,如果看到

的字是縮小的,說明水膜相當(dāng)于凹透鏡,這種判斷方法較為可靠,故C符合題意;

D、強(qiáng)光照射可能會(huì)破壞水膜,且強(qiáng)光照射時(shí)不一定能得到會(huì)聚的光斑(需是與主光軸平

行的光線,需調(diào)整水膜與光屏間的距離),故D不符合題意。

故選:Co

【變式1-21(2022秋?丹徒區(qū)期末)在圖中所示透鏡中,屬于凸透鏡的有acd,屬于

【答案】acd,bef,發(fā)散。

【分析】根據(jù)凸透鏡和凹透鏡定義進(jìn)行判斷:中間比邊緣厚的透鏡是凸透鏡,凸透鏡對

光線具有會(huì)聚作用;中間比邊緣薄的透鏡是凹透鏡,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用。

【解答】解:

如圖,acd透鏡中間比邊緣厚是凸透鏡,對光線具有會(huì)聚作用;

bef透鏡中間比邊緣薄是凹透鏡,對光線具有發(fā)散作用;

故答案為:acd,bef,發(fā)散。

【考點(diǎn)2主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距】

【典例2-11(2022秋?鼓樓區(qū)期末)如圖甲所示,光學(xué)元件由兩個(gè)凸透鏡A、B組成,A

的直徑為D,B的直徑為d,將光學(xué)元件正對陽光,把一張白紙放在它的下方,在白紙上

得到了如圖乙所示的兩個(gè)圓斑,圓斑的直徑均為d,則下列說法正確的是()

甲乙

A.兩個(gè)透鏡的焦距可能相等

B.透鏡A的焦距一定大于透鏡B

C.光學(xué)元件遠(yuǎn)離白紙時(shí),兩個(gè)光斑一定同時(shí)變大

D.用光學(xué)元件觀察同一物體時(shí),透鏡A所成的像一定比B大

【答案】B

【分析】已知光學(xué)元件正對陽光,根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后必過焦點(diǎn)作圖

即可進(jìn)行分析說明。

【解答】解:已知光學(xué)元件正對陽光知太陽光平行于凸透鏡的主光軸,由白紙上的圓斑

知,陽光透過凸透鏡到達(dá)圓斑,根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后必過焦點(diǎn)作圖,

完整光路如圖所示:

AB、由圖可知透鏡A的焦點(diǎn)有兩種可能,一種在白紙和透鏡之間,一種在白紙的右側(cè),

無論哪一種其焦距都比透鏡B的焦距大,故A錯(cuò)誤,B正確;

C、光學(xué)元件遠(yuǎn)離白紙時(shí),相當(dāng)于光學(xué)元件不動(dòng),白紙向右移動(dòng),由圖可知透鏡A有兩

種可能,當(dāng)A的焦點(diǎn)在透鏡和白紙之間時(shí),光斑變大,當(dāng)A的焦點(diǎn)在白紙右側(cè)時(shí),光斑

先變小,后變大,而透鏡B只有一種情況,光斑將變大,故C錯(cuò)誤;

D、物距不變,透鏡A的焦距比透鏡B焦距大。成實(shí)像時(shí),焦距大的像就大,即透鏡A

成像比透鏡B大;成虛像時(shí),焦距大的像就小,即物距在透鏡和B的焦點(diǎn)之間時(shí),透鏡

A成像比透鏡B的小,故D錯(cuò)誤。

故選:B?

【典例2-2](2022秋?東??h期末)在利用太陽光測量凸透鏡焦距時(shí),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(gè)最小

的光斑時(shí),測得這個(gè)光斑到凸透鏡中心的距離為10cm,這個(gè)最小光斑就是該凸透鏡的

焦點(diǎn),該凸透鏡的焦距是10emo當(dāng)在紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑時(shí),測得這個(gè)

光斑到凸透鏡中心的距離為1,小華推斷1一定小于該凸透鏡的焦距,你認(rèn)為小華的推斷

對嗎?不對(選填“對”“不對”或“無法判斷”)。

【答案】焦點(diǎn);10;不對。

【分析】平行于主光軸的光,經(jīng)過凸透鏡的折射后會(huì)聚于一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn);

焦點(diǎn)到凸透鏡的距離叫焦距;

平行于主光軸的光,經(jīng)凸透鏡折射后過了焦點(diǎn)還會(huì)繼續(xù)向前。

【解答】解:將凸透鏡正對著太陽,太陽光平行于主光軸照射,經(jīng)過凸透鏡的折射后,

會(huì)聚在焦點(diǎn)處,所以透鏡后紙上的最小光斑是該凸透鏡的焦點(diǎn);

焦點(diǎn)到凸透鏡的距離是焦距,所以該凸透鏡的焦距是10cm;

由于平行于主光軸的光,經(jīng)凸透鏡折射后過了焦點(diǎn)還會(huì)繼續(xù)向前,紙到凸透鏡的距離大

于焦距即1大于焦距時(shí),光斑也不是最小,所以小華的推斷不對。

故答案為:焦點(diǎn);10;不對。

【變式2-1](2023春?咸陽期中)關(guān)于透鏡,下列說法正確的是()

A.凸透鏡能使平行光會(huì)聚于一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)

B.通過凸透鏡的兩束光可能不相交于一點(diǎn)

C.凸透鏡的焦距越小,對光的會(huì)聚作用越弱

D.通過凹透鏡的兩束光一定不能相交于一點(diǎn)

【答案】B

【分析】平行于主光軸的光線會(huì)聚的點(diǎn)稱為焦點(diǎn);凸透鏡對光線具有會(huì)聚作用,但光束

不一定相交;凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,光線也可能相交;凸透鏡的焦距越小,說明

對光線的折射能力越強(qiáng),對光的會(huì)聚作用越強(qiáng)。

【解答】解:A、平行于主光軸的光線會(huì)聚的點(diǎn)稱為焦點(diǎn),故A錯(cuò)誤;

B、凸透鏡對光線具有會(huì)聚作用,如果兩條光線是從焦點(diǎn)射出的,通過凸透鏡折射后,會(huì)

平行于主光軸,而不會(huì)相交,故B正確;

C、凸透鏡的焦距越小,說明對光線的折射能力越強(qiáng),對光線的會(huì)聚能力越強(qiáng),故C錯(cuò)

誤;

D、凹透鏡對光具有發(fā)散作用,光線仍有可能相交,故D錯(cuò)誤。

故選:Bo

【變式2-2](2022秋?渝中區(qū)校級(jí)期末)如圖,小龍用一枚小燈珠S(近視為點(diǎn)光源)進(jìn)

行凸透鏡成像規(guī)律的探究,他將小燈珠S沿平行主光軸方向勻速直線向右移動(dòng)時(shí),右側(cè)

的實(shí)像S'將沿直線(選填“曲線”或“直線”)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)他將小燈珠S放在主光

軸上的A處時(shí),在右側(cè)主光軸上B處的豎直光屏上得到與凸透鏡等大的圓形光斑。若

AO=20cm、BO=40cm,該凸透鏡的焦距可能為20cm。

s

———————耳————口—卜———一一.—————————

【答案】直線;20。

【分析】(1)根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),平行于主光軸的光線折射以后過對側(cè)焦點(diǎn)分析;

(2)從凸透鏡焦點(diǎn)上發(fā)出的光,經(jīng)凸透鏡折射以后是平行的。

【解答】解:(1)將小燈珠S沿平行主光軸方向勻速直線向右移動(dòng)時(shí),過點(diǎn)S且平行于

主光軸的這條光線是不變,所以對應(yīng)的折射光線也是不變,由凸透鏡成像可知,像點(diǎn)S'

將沿著折射光線移動(dòng),所以右側(cè)的實(shí)像S'將沿直線運(yùn)動(dòng);

(2)當(dāng)他將小燈珠S放在主光軸上的A處時(shí),在右側(cè)主光軸上B處的豎直光屏上得到

與凸透鏡等大的圓形光斑,說明此時(shí)小燈珠S位于凸透鏡的焦點(diǎn)上,所以AO的距離為

焦距,即該凸透鏡的焦距可能為20cm。

故答案為:直線;20。

【考點(diǎn)3凸透鏡的會(huì)聚作用與凹透鏡的發(fā)散作用】

【典例3-1](2023春?海淀區(qū)期中)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,說明凸透鏡的會(huì)聚能力越強(qiáng)

D.若把圖中凸透鏡的上半部分用手遮住,則該凸透鏡對光不具有會(huì)聚作用

【答案】C

【分析】(1)過凸透鏡光心的光線傳播方向不變;

(2)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于凸透鏡的焦點(diǎn)F;

(3)焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距,焦距越小、凸透鏡的折光能力越強(qiáng);

(4)將凸透鏡的某部分用手遮住,仍然有光線透過凸透鏡,該凸透鏡對光將仍然具有會(huì)

聚作用;

【解答】解:A、由圖知過0點(diǎn)的光線傳播方向不變,0為該凸透鏡的光心,F(xiàn)為凸透鏡

的焦點(diǎn),故A錯(cuò)誤;

B、只有平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后才會(huì)會(huì)聚在焦點(diǎn)F,故B錯(cuò)誤;

C、焦點(diǎn)到光心的距離OF(焦距)越短、凸透鏡的折光能力越強(qiáng),故C正確;

D、若把圖中凸透鏡的上半部分用手遮住,仍然有光線透過凸透鏡,該凸透鏡對光將仍然

具有會(huì)聚作用,故D錯(cuò)誤。

故選:Co

【典例3-21(2023春?咸陽期中)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

應(yīng)的位置較暗(選填"亮”或“暗”),這是因?yàn)闅馀菖c周圍水組成凹透鏡,

太陽光射向空氣泡和它下方的水后,出射光線會(huì)被發(fā)散(選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)。

太陽光

【答案】暗;凹;發(fā)散。

【分析】(1)透明的材料都可以制成凸透鏡和凹透鏡,材料不同,對光線的作用是相同

的。

(2)中間比邊緣薄的是凹透鏡,凹透鏡對光線有發(fā)散作用。

【解答】解: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,凹透鏡對光

線有發(fā)散的作用,故在氣泡的下面對應(yīng)的位置較暗。

故答案為:暗;凹;發(fā)散。

【變式3-1](2022秋?高陽縣校級(jí)期末)如圖所示,平行光線通過玻璃中的橢圓形氣泡后,

A.平行B.會(huì)聚C.發(fā)散D.不確定

【答案】C

【分析】要判斷光線通過玻璃磚后會(huì)怎樣,關(guān)鍵是要看玻璃磚屬于什么透鏡.圖中,玻

璃磚是被氣泡分成了兩部分,這兩部分都屬于凹透鏡,凹透鏡對光有發(fā)散作用。

【解答】解:因?yàn)橥剐螝馀莶皇遣Aг仕皇峭雇哥R.這是一塊玻璃磚被氣泡分

成兩部分,這兩部分都是中間薄,邊緣厚,是凹透鏡.因此對照過去的平行光有發(fā)散作

用,故C正確、ABD錯(cuò)誤。

故選:Co

【變式3-2](2023?新城區(qū)校級(jí)三模)小明一家去森林公園游玩,看見陽光透過樹葉的縫

隙在地上形成圓形的光斑,這是太陽倒立的實(shí)(選填“實(shí)”或“虛”)像,光斑是

光的直線傳播(選填“直線傳播”或“反射”)形成的;他撿起遺落在森林里沒喝

完的礦泉水瓶,因?yàn)檫@樣的水瓶對光有會(huì)聚(選填“發(fā)散”或“會(huì)聚”)作用,存

在安全隱患。

【答案】實(shí);直線傳播;會(huì)聚

【分析】小孔成像是光沿直線傳播形成的倒立的實(shí)像;凸透鏡對光線具有會(huì)聚作用。

【解答】解:陽光透過樹葉的縫隙在地上形成圓形光斑,是小孔成像現(xiàn)象,它是光沿直

線傳播形成的太陽倒立的實(shí)像;

沒喝完的礦泉水瓶相當(dāng)于是一個(gè)凸透鏡,凸透鏡對光線具有會(huì)聚作用。

故答案為:實(shí);直線傳播;會(huì)聚。

【考點(diǎn)4透鏡的光路圖】

【典例4-1](2023?安徽三模)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()

【答案】C

【分析】(1)坐井觀天是根據(jù)光的直線傳播來解釋;

(2)光從空氣中斜射入水中時(shí),折射光線會(huì)靠近法線;

(3)在作凸透鏡的光路圖時(shí),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)(三條特

殊光線)來作圖;

(4)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過光心的光線傳播方向不改變。

【解答】解:A、“坐井觀天”講述的是青蛙在井底只能看到一小部分天空,即這部分天

空的光照射到青蛙的眼睛里,是根據(jù)光的直線傳播來解釋,故A錯(cuò)誤;

B、圖中光從空氣中斜射入水中,在交界面處,發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,此時(shí)的折射光線會(huì)

靠近法線,故B錯(cuò)誤;

C、平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn),故C正確;

D、凹透鏡對光有發(fā)散作用,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),不會(huì)會(huì)聚焦點(diǎn),故D錯(cuò)誤。

故選:Co

【典例4-2】(2023?武功縣模擬)如圖所示,請用筆畫線代替光線,完成光路圖。

【分析】在作透鏡的光路圖時(shí),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。

【解答】解:過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變;折射光線平行主光軸,則

入射光線過焦點(diǎn),如下圖所示:

【變式4-1](2022秋?新華區(qū)校級(jí)期末)如圖根據(jù)光通過透鏡前后的方向,判斷甲透鏡為

凸(選填“凸”或“凹”)透鏡,乙透鏡為凹(選填“凸”或“凹”)透鏡

甲透鏡乙透鏡

【答案】凸;凹

【分析】凸透鏡對光線具有會(huì)聚作用,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用。據(jù)此分析即可解答。

【解答】解:左圖中,光線經(jīng)過透鏡后變會(huì)聚了,甲透鏡為凸透鏡;

右圖中,光線經(jīng)過透鏡后變發(fā)散了,乙透鏡為凹透鏡。

故答案為:凸;凹。

【變式4-2](2023?碑林區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,從點(diǎn)光源S射出的一條光線經(jīng)P處的平

面鏡反射后,反射光線射向凹透鏡的焦點(diǎn)方向。畫出平面鏡及反射光線經(jīng)凹透鏡折射后

【分析】根據(jù)入射光線和反射光線找出入射光線和反射光線夾角的角平分線,角平分線

的位置與法線的位置重合,根據(jù)鏡面與法線垂直作出平面鏡的位置;射向焦點(diǎn)的光線經(jīng)

過凹透鏡后會(huì)平行于主光軸。

【解答】解:由圖可知,知道入射光線和反射光線,做出入射光線和反射光線夾角的角

平分線,該角平分線也是法線,根據(jù)鏡面與法線垂直作出平面鏡的位置;

射向凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的光線,經(jīng)過凹透鏡后會(huì)平行于主光軸,如圖所示:

s

【變式4-3](2023?青秀區(qū)校級(jí)二模)在圖中完成透鏡的光路圖。

【答案】見解答

【分析】在作凸透鏡的光路圖時(shí),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。

【解答】解:根據(jù)通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸分別作出對應(yīng)的入射

光線和折射光線,如圖所示:

一、選擇題。

1.(2022秋?洪山區(qū)期末)單反相機(jī)鏡頭由多種光學(xué)器件組成,其中較為重要的是透鏡組,

如圖所示透鏡組中屬于凹透鏡的是()

透造組

A.①B.②C.③D.④

【答案】B

【分析】中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡,中間溥邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。根據(jù)兩種透鏡

的定義即可進(jìn)行分類。

【解答】解:中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡,中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡,圖中②是

凹透鏡,故B正確,ACD錯(cuò)誤。

故選:Bo

2.(2022秋?岳池縣期末)如圖所示,是一副眼鏡放到太陽光下,眼鏡到地面的距離在一

倍焦距以內(nèi),在地面上觀察到的情境,由此可以判斷鏡片是()

A.凸面鏡B.凹面鏡C.凹透鏡D.凸透鏡

【答案】C

【分析】凸透鏡和凹透鏡的區(qū)分:

(1)邊緣薄、中間厚的凸透鏡,邊緣厚、中間薄的凹透鏡;

(2)對光起會(huì)聚作用的是凸透鏡,對光起發(fā)散作用的是凹透鏡;

(3)能成實(shí)像的是凸透鏡;能起放大作用的是凸透鏡。

【解答】解:將眼鏡放到太陽光下,眼鏡到地面的距離在一倍焦距以內(nèi),由圖知,陽光

通過眼鏡形成的光斑四周亮、中間暗,說明該眼鏡對光線起發(fā)散作用,所以是凹透鏡。

故選:Co

3.(2022秋?阜寧縣期末)將一透鏡正對太陽光,其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,

這時(shí)光斑到透鏡的距離為1。下面說法正確的是()

A.由于紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,所以可能是凹透鏡

B.一定是凸透鏡,若透鏡靠近紙的過程中光斑一直變大,貝也一定大于透鏡的焦距

C.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1

D.一定是凸透鏡,若透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大,則透鏡的焦距也隨之變大

【答案】C

【分析】將一透鏡正對太陽光(平行光),其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,說

明有最小的光斑,所以該透鏡對光有會(huì)聚作用為凸透鏡,這時(shí)光斑到透鏡的距離為Lo

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,從這兩種可能進(jìn)行分析。

【解答】解:A.將一透鏡正對太陽光,其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,說明該

透鏡對光有會(huì)聚作用,所以一定是凸透鏡,故A錯(cuò)誤;

BCD.太陽光認(rèn)為是平行光,凸透鏡對平行光有會(huì)聚作用,其下方的紙上能呈現(xiàn)一個(gè)最

小最亮的光斑,此時(shí)光斑到透鏡的距離為焦距,

這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之前的光斑,此時(shí)透鏡遠(yuǎn)離紙(光屏),光斑會(huì)先變小再變大;靠

近光屏,成虛像,此時(shí)紙上承接不到;也可能光斑是焦點(diǎn)之后的,則透鏡遠(yuǎn)離紙的過程

中光斑一直變大,沒有變小的過程,光斑到透鏡的距離為L,所以透鏡的焦距一定小于L,

故BD錯(cuò)誤,C正確;

故選:C?

4.(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(gè)并非

最小的光斑,這時(shí)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(shí)像

C.由于紙上呈現(xiàn)一個(gè)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

【答案】A

【分析】(1)將一透鏡正對太陽光(平行光),其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,

但光斑比透鏡面小很多,所以該透鏡對光有會(huì)聚作用為凸透鏡,這時(shí)光斑到透鏡的距離

為L。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,從這兩種可能進(jìn)行分析;

(2)太陽與透鏡的距離大于透鏡的二倍焦距,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,會(huì)成縮小的實(shí)像,

所以像的位置是光斑最小處,而不是任意光斑處。

【解答】解:AD.將一透鏡正對太陽光(平行光),紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,但

光斑比透鏡面小很多,所以該透鏡對光有會(huì)聚作用為凸透鏡,這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之前

的光斑,此時(shí)透鏡遠(yuǎn)離紙(光屏),光斑會(huì)先變小再變大;也可能光斑是焦點(diǎn)之后的,

則透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大,沒有變小的過程,光斑到透鏡的距離為L,所以

透鏡的焦距一定小于L,故A正確、D錯(cuò)誤;

B.太陽與透鏡的距離大于透鏡的二倍焦距,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,會(huì)成縮小的實(shí)像,所

以像的位置是光斑最小處,則并非最小的光斑不是像,故B錯(cuò)誤;

C.將一透鏡正對太陽光(平行光),紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑,說明有最小的光斑,

所以該透鏡對光有會(huì)聚作用為凸透鏡,故C錯(cuò)誤。

故選:Ao

5.(2023?平度市一模)我國出土的文物“水晶餅”為中部鼓起的透明實(shí)心圓餅,古籍記載

“正午向日,以艾承之,即火燃”?!八э灐蹦軌蚶锰柟馍?,主要因?yàn)椋ǎ?/p>

A.“水晶餅”能反射光

B.“水晶餅”能吸收光

C.“水晶餅”對光有會(huì)聚作用

D.“水晶餅”對光有發(fā)散作用

【答案】C

【分析】中間厚、邊緣薄的透鏡為凸透鏡;凸透鏡使太陽光發(fā)生折射,對光線有會(huì)聚作

用。

【解答】解:“水晶餅”中間厚、邊緣薄,屬于凸透鏡,凸透鏡使太陽光發(fā)生折射,對

光線有會(huì)聚作用,這是其利用太陽光生火的原理,故C正確。

故選:Co

6.(2022秋?臨邑縣期末)炎炎夏日,汽車停在露天停車場,若把裝滿水的礦泉水瓶留在

車內(nèi)(如圖),太陽光通過礦泉水瓶后可能把汽車內(nèi)的易燃物引燃。這是因?yàn)椋?

A.礦泉水瓶相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡,會(huì)聚光線

B.礦泉水瓶相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡,發(fā)散光線

C.礦泉水瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,發(fā)散光線

D.礦泉水瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,會(huì)聚光線

【答案】D

【分析】中間厚、邊緣薄的透明物體相當(dāng)于凸透鏡,凸透鏡對光線有會(huì)聚作用。

【解答】解:裝滿水的礦泉水瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,凸透鏡對光線有會(huì)聚作用,這樣就

會(huì)使太陽光會(huì)聚于一點(diǎn),凸透鏡焦點(diǎn)的溫度高,達(dá)到易燃物的著火點(diǎn),易燃物燃燒引起

火災(zāi),故D正確。

故選:D。

7.(2023春?通山縣期中)關(guān)于透鏡,下列說法正確的是()

A.只有凸透鏡有焦點(diǎn),凹透鏡沒有焦點(diǎn)

B.經(jīng)過凸透鏡的光線一定會(huì)聚于焦點(diǎn)

C.凹透鏡對光線有發(fā)散作用,所以一組光線通過凹透鏡后一定不會(huì)相交

D.不論是哪種透鏡,經(jīng)過透鏡光心的光線方向都不變

【答案】D

【分析】(1)凸透鏡和凹透鏡都各有兩個(gè)焦點(diǎn);

(2)凸透鏡對光線有會(huì)聚作用,所以平行光線通過凸透鏡的光線會(huì)聚一點(diǎn);

(3)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);

(4)經(jīng)過凸透鏡、凹透鏡光心的光線方向不改變。

【解答】解:A、凸透鏡和凹透鏡都各有兩個(gè)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A錯(cuò)誤;

B、凸透鏡對光線有會(huì)聚作用,但通過凸透鏡的光線不一定相交于一點(diǎn),故B錯(cuò)誤;

C、會(huì)聚的入射光線經(jīng)過凹透鏡折射后也可能會(huì)聚于一點(diǎn),所以,凹透鏡對光線有發(fā)散作

用,通過凹透鏡的光線不一定是分散開的,故C錯(cuò)誤;

D、不管是凸透鏡還是凹透鏡,經(jīng)過光心的光線方向不改變,故D正確。

故選:D。

8.(2022秋?越秀區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,一束光經(jīng)過一個(gè)透鏡后會(huì)聚于主光軸上的A點(diǎn),

取掉透鏡后,光會(huì)聚于B點(diǎn),則該透鏡的種類以及對光線起的作用分別是()

A.凸透鏡會(huì)聚B.凹透鏡會(huì)聚C.凸透鏡發(fā)散D.凹透鏡發(fā)散

【答案】D

【分析】根據(jù)題目中放透鏡與不放透鏡的會(huì)聚點(diǎn)位置的變化確定該透鏡對光線的作用,

然后再據(jù)凸透鏡和凹透鏡對光線的作用得到此題的答案。

【解答】解: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,

該透鏡對光線有發(fā)散作用,所以該透鏡是發(fā)散透鏡即凹透鏡。

故選:D。

9.(2023?和平區(qū)二模)以下光路圖正確的是()

【分析】(1)根據(jù)平面鏡成像的原理可知,反射光線好像是由像點(diǎn)發(fā)出的;由物與像關(guān)

于鏡面對稱,光線垂直射向鏡面時(shí),反射光線沿原路返回;

(2)光的折射規(guī)律:折射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分

居法線兩側(cè);當(dāng)光從空氣斜射入水里或其它透明介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏折,

折射角小于入射角;

(3)物距小于一倍焦距時(shí),凸透鏡成正立、放大的虛像;

(4)青蛙之所以坐在井里只能看到很小的一片天,就是因?yàn)楣庋刂本€傳播的緣故。

【解答】解:

A、圖中作出了點(diǎn)光源S關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)S',即S'為點(diǎn)光源的像,光線垂直射向

鏡面時(shí),反射光線沿原路返回,這些均正確;但作對稱點(diǎn)時(shí)要用虛線,而圖中是實(shí)線,

且平面鏡內(nèi)沒有光線,故A錯(cuò)誤;

B、當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí),折射光線向法線方向偏折,折射角小于入射角,而圖中

折射角大于入射角,且圖中光發(fā)生反射時(shí)反射角不等于入射角,故B錯(cuò)誤;

C、用凸透鏡做放大鏡時(shí),成正立放大的虛像;由圖知,蠟燭在凸透鏡一倍焦距以內(nèi),蠟

燭發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入人眼,人眼逆著折射光線看到蠟燭正立、放大的虛像,

且凸透鏡的2條特殊光線的畫法正確,故C正確;

D、圖中。點(diǎn)是青蛙的位置,將0點(diǎn)與井口左邊的端點(diǎn)連成一直線,將0點(diǎn)與井口右邊

的端點(diǎn)連成一直線,然后在直線上標(biāo)出箭頭,即得到兩條射向青蛙眼睛的光線,這兩條

光線就決定了青蛙的觀察范圍,但圖中光的傳播方向標(biāo)錯(cuò)了,故D錯(cuò)誤。

故選:Co

二、填空題。

10.(2022秋?南寧月考)如圖所示,屬于凸透鏡的是A、B、C;屬于凹透鏡的是D、

E、F。在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí),若將凸透鏡的上半部分用紙紙片遮住,則光屏上_B

(選填“A、只剩下下半部分像”或“B、可看到完整的像,但稍暗些”)。

【答案】A、B、C;D、E、F;B?

【分析】(1)中間厚,邊緣薄的透鏡是凸透鏡;中間薄,邊緣厚的透鏡是凹透鏡;

(2)物體有無數(shù)點(diǎn)組成,物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線,經(jīng)凸透鏡折射后,有

無數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像,當(dāng)遮住凸透鏡的一部分,還有另外的部分光線,經(jīng)凸

透鏡折射會(huì)聚成像。

【解答】解:中間厚,邊緣薄的透鏡是凸透鏡,圖中A、B、C符合這個(gè)特點(diǎn),是凸透鏡;

中間薄,邊緣厚的透鏡是凹透鏡,圖中D、E、F符合這個(gè)特點(diǎn),是凹透鏡。

遮住凸透鏡的一半,來自物體的光射向凸透鏡的另一半,經(jīng)凸透鏡折射后,照樣能會(huì)聚

成像,像的大小不發(fā)生變化,折射光線減少,會(huì)聚成的像變暗,故B符合題意,A不符

合題意。

故選Bo

故答案為:A、B、C;D、E、F;Bo

11.(2023?昆明一模)如圖是裝滿水和末裝水的同一個(gè)礦泉水瓶,根據(jù)你所學(xué)過的知識(shí),

可以判斷乙圖是裝滿水的瓶子,這是因?yàn)檠b滿水后的瓶子相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。

甲乙

【答案】乙;凸。

【分析】凸透鏡是中央較厚,邊緣較薄的透鏡;凸透鏡能使物體成放大的虛像。

【解答】解:裝滿水礦泉水瓶相當(dāng)于凸透鏡,使物體成放大的虛像,可以判斷乙圖是裝

滿水的瓶子。

故答案為:乙;凸。

12.(2022秋?安陸市期末)某同學(xué)把一個(gè)凸透鏡正對著太陽光,再把一張白紙放在它的另

一側(cè),適當(dāng)調(diào)整位置后,在白紙上出現(xiàn)一個(gè)很小很亮的光斑,經(jīng)過測量得出光斑到凸透

鏡中心的距離為20cm,則該凸透鏡的焦距為20cm;要想利用凸透鏡使點(diǎn)亮的小燈

泡發(fā)出的光線變成平行光,應(yīng)該把小燈泡放在凸透鏡的焦點(diǎn)上。

【答案】20;焦點(diǎn)。

【分析】(1)把凸透鏡正對太陽光,上下移動(dòng)透鏡,能在紙上形成最小、最亮的光斑,

這個(gè)光斑是凸透鏡的焦點(diǎn),焦點(diǎn)到凸透鏡的距離是凸透鏡的焦距;

(2)過焦點(diǎn)的光線經(jīng)過凸透鏡后將平行于主光軸射出。

【解答】解:(1)某凸透鏡正對著太陽光,再把一張白紙放在它的另一側(cè),適當(dāng)調(diào)整位

置后,在白紙上出現(xiàn)一個(gè)很小很亮的光斑,這個(gè)光斑是凸透鏡的焦點(diǎn),凸透鏡中心是光

心,光斑和光心之間的距離叫焦距,光斑到凸透鏡中心的距離為20cm,所以凸透鏡的焦

距是20cm;

(2)將小燈泡放在凸透鏡的焦點(diǎn)上,在另一側(cè)也可以得到一束平行光。

故答案為:20;焦點(diǎn)。

13.(2022秋?南昌期末)公園的湖邊垂柳成蔭,水面倒影如鏡。從物理學(xué)角度看:“垂柳

成蔭”是由于光的直線傳播形成的,“水面倒影如鏡”是光的反射現(xiàn)象。夏

季晴熱的白天,從遠(yuǎn)處看馬路直道路面上像有一層水,而走近了看路面卻是干的,這是

由于發(fā)生了光的折射現(xiàn)象。在森林中旅游時(shí),請不要隨意丟棄飲料瓶,因?yàn)轱嬃掀?/p>

內(nèi)進(jìn)入水后,相當(dāng)于一個(gè)凸透(填“凸透”或“凹透”)鏡,容易造成火災(zāi)。

【答案】直線傳播;反射;折射;凸透。

【分析】①光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,當(dāng)光遇到物體的阻擋時(shí),形成該物體的影

子;

②當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),有一部分光被反射回來發(fā)生反射現(xiàn)象,例如:平面鏡成像、

水中倒影等;

③光在不均勻的大氣中傳播時(shí)會(huì)發(fā)生折射;

④透明圓塑料瓶裝水后,中間厚而邊緣薄,類似于凸透鏡,凸透鏡對光線有會(huì)聚作用。

【解答】解:光是沿直線傳播的,柳樹的枝葉擋住了光線的傳播,所以有了樹蔭的形成,

“垂柳成蔭”是由于光的直線傳播形成的;

平靜的水面是一個(gè)平面鏡,樹反射的光照到水面上,形成樹的倒影,是平面鏡成像,成

的是虛像;

從遠(yuǎn)處看馬路直道路面上有一層水,而走進(jìn)了路面看是干的,這是由光在不均勻的大氣

中傳播時(shí)發(fā)生折射引起的;

因?yàn)槠恐羞M(jìn)入水之后,瓶中的水形狀是中間厚、邊緣薄,符合凸透鏡的形狀特點(diǎn),對光

線有會(huì)聚作用,如果熱量集中,會(huì)造成樹葉燃燒,造成火災(zāi);所以在森林中旅游時(shí),請

不要隨意丟棄飲料瓶。

故答案為:直線傳播;反射;折射;凸透。

14.(2022秋?桂平市期末)在一個(gè)不透明的木板上,鉆一個(gè)小孔,用眼睛通過小孔可以觀

察到一定的范圍,如圖所示,為了能獲得最大觀察范圍,在小孔中最好嵌入

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