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第五章 《透镜及其应用》
5.1《透镜》
【知识点梳理】
1.凸透镜：中间厚，边缘薄。如图A；（“凸”字具备这样的特点）
2.凹透镜：中间薄，边缘厚。如图B；（“凹”字具备这样的特点）
3.主光轴(MN)：透镜的两个球面的球心（C、C1）所在的直线(如图C，凹透镜与之类似)。
4.焦点(F):凸透镜使平行于主光轴的光会聚在主光轴上一点，这个点就是凸透镜的焦点(如图D)。一个凸透镜有两个焦点。凹透镜使平行于主光轴的光的反向延长相交于主光轴的一点这个点就是凹透镜的焦点。由于这一交点不是实际光线会聚的点，因此叫做凹透镜的虚焦点(如图D)。一个凹透镜有两个焦点。5.光心(O)：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（薄透镜的中心可认为是光心，初中阶段都是）
6.焦距(f)：焦点到光心的距离。初中阶段，透镜的两个焦距相等。
7.凸透镜对光有会聚作用，所以它也叫会聚透镜，凸透镜越厚其焦距越小，对光的会聚作用越强。[如图D（1）所示情景]
8.凹透镜对光有发散作用，所以它也叫发散透镜，凸透镜越薄其焦距越大，透镜对光的会聚作用越强。[如图D（2）所示情景]
9.三条特殊光线的作图规律：平行过焦；过焦平行；过心不变。
具体情况是：
A.凸透镜的三条特殊光线(如图E)：
①平行于主光轴的光，经凸透镜折射，过焦点(如图Ea)；
②过焦点的光，经凸透镜折射，平行于主光轴(如图Eb)；
③过光心的光，传播方向不变(如图Ec)。
B.凹透镜的三条特殊光线(如图F)：
①平行于主光轴的光，经凹透镜折射，反向延长线过焦点(如图Fa)；
②过焦点的光，经凹透镜折射，平行于主光轴(如图Fb)；
③过光心的光，传播方向不变(如图Fc)。
【典型例题选讲】
1．（单选题）关于透镜，下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点
B．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点
C．放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴
D．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
【答案】D
【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定会聚到一点，故A错误；
B．凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故B错误；
C．凹透镜对光线有发散作用，放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经凹透镜折射后，光线向外发散不与主光轴平行，故C错误；
D．光心是透镜最中间的一点，不论对于凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线路径都不发生改变，故D正确。
2．（多选题）下列说法正确的是（　　）
A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线传播方向不改变
B．不论是凸透镜还是凹透镜，他们的光学性质都是由于光线透过时，发生了两次折射形成的
C．凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点
D．凹透镜对光线有发散作用，所以通过凹透镜的光线一定是发散开的
【答案】AB
【详解】A．根据透镜三条特殊光线的规律，不管是凸透镜还是凹透镜，凡是经过光心的光线传播方向都不改变，故A正确；
B．光线穿过凸透镜或者凹透镜时，从空气进入透镜折射一次，从透镜出来进入空气又折射一次，所以光线在两侧表面发生了两次折射，故B正确；
C．凸透镜对光线有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定相交于一点，故C错误；
D．会聚的入射光线经过凹透镜发散后可能仍然是会聚光线，也可能会聚于一点，故D错误。
3．如图所示各种透镜中___________是凹透镜（均选填字母）。当光经过透镜后，传播方向____________改变。（选填“一定”或“不一定”）
【答案】 B、D、F 不一定
【详解】[1]由图可知，A、C、E都是中间厚边缘薄，是凸透镜；B、D、F都是中间薄边缘厚，是凹透镜。
[2]当光经过透镜后，传播方向一般会改变，但经过凸透镜（或凹透镜）光心的光经折射后传播方向不改变。
4．春游时，同学们看到：①水中鱼②中午树阴下的亮斑③岸边树在水中的倒影④自己在阳光下的影子⑤冰透镜取火⑥潭清疑水浅⑦池水映明月，在他们看到的景物中属于光的反射现象的是 _____；属于光的折射现象的是 _____。（填序号）
【答案】 ③⑦ ①⑤⑥
【详解】[1][2]①水中鱼和⑥潭清疑水浅，是因为光由水中斜射入空气中时，发生偏折而产生的，属于光的折射现象；②中午树阴下的亮斑是小孔成像现象，与④自己在阳光下的影子都是光的直线传播形成的，③岸边树在水中的倒影和⑦池水映明月中，平静的水面相当于平面镜，映出水面上的物体的像都属光的反射现象；⑤冰透镜取火，利用凸透镜会聚光线的特点，属于光的折射现象，综上所述，属于光的反射现象的是③⑦，属于光的折射现象的是①⑤⑥。
5．如图画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中一个透镜对光线起的作用与另外三个不同，它对光线起_______作用。
【答案】会聚
【详解】从四个光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c的入射光线经透镜折射后，折射光线变得会聚了，所以是凸透镜，它对光线起会聚作用。
6．透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。
（1）过透镜两个球面球心的直线叫_____（主轴），用“CC”表示。透镜的几何中心叫______，用“O”表示。
（2）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 ____主光轴上一点，这点叫凸透镜____，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其_____会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
（3）焦距：焦点到光心的距离___，焦距用“f”表示。
（4）物距：物体到光心的距离叫___，用“u”表示。
（5）像距：像到光心的距离叫___ ，用“v”表示。
【答案】 主光轴 光心 会聚于 焦点 反向延长线 焦距 物距 像距
【详解】（1）[1][2]透镜一般是由两个凸凹圆形透明体组成，每个透明体均有两个曲率半径和两个球心，连接两个球面的中心就是主光轴，简称主轴，图中用“CC”表示，透镜的中心叫光心，图中用“O”表示。
（2）[3][4]由图a知道，跟主光轴平行的光线，经凸透镜折射后会聚于一点，这点就是凸透镜的焦点，用字母F表示。
[5]由图b知道，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线会交于一点，叫做凹透镜的焦点，且是虚焦点，故凹透镜对光线有发散作用。
（3）[6]焦点到透镜光心的距离叫焦距，用字母f表示。
（4）[7]由课本知道，物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
（5）[8]由课本知道，像到光心的距离叫像距，用“v”表示
7．透镜的三条特殊（主要）光线
（1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向_____，如图所示；
（2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧_____；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过______，如图所示；
（3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于____；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于____，如图所示。
【答案】 不变 焦点 同侧焦点 主光轴 主光轴
【详解】透镜对的三条特殊光线有：过光心的、平行主光轴的、过焦点的光线。
（1）[1]由图知道，两条过光心的光线经过凸透镜后方向都没有发生改变，说明通过光心的光线传播方向不变。
（2）[2]由左图知道，平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后通过焦点，说明平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。
[3]由右图知道，平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后，反向延长光线通过同侧焦点。
（3）[4]由左图知道，通过焦点的入射光线，经凸透镜折射后折射光线都与主光轴平行，说明从凸透镜焦点发出的光线，经折射后平行于主光轴射出。
[5]由右图知道，射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。
【学科核心素养训练】
一、单选题
1．把一个透明且均匀的玻璃球切成如图所示的五块，其中能够使平行光发散的有（　　）
A．只有b B．a、c、d、e C．a、b、c D．a、b、c、d、e均可
2．关于凸透镜，下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜只对平行光有会聚作用 B．光通过凸透镜都会变成平行光
C．中间厚的镜片是凸透镜 D．凸透镜的焦距越小，它对光的会聚作用越强
3．下列所示各图属于凹透镜的是（　　）
A． B． C． D．
4．烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，否则阳光经过小水珠后会聚到一点，使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾。其中小水珠的作用相当于（　　）
A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．潜望镜
5．如图，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。此现象中取火原理应用了（　　）
A．凸透镜对光线的发散作用 B．凸透镜对光线的会聚作用
C．凹透镜对光线的会聚作用 D．凹透镜对光线的发散作用
6．图中正确表示了光通过透镜的是（　　）
A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图
7．小明同学拿一透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧来回移动，发现在某一个位置时，白纸上将会出现一个最小、最亮的光斑，则以下说法中不正确的是（　　）
A．此透镜可能是凹透镜 B．此透镜对光具有会聚作用
C．可认为光斑与透镜中心的距离是该透镜的焦距 D．如果时间较长，将会看到光斑处的纸变焦
8．在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜。其中应选择凹透镜是（　　）
A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丙
9．让甲、乙两个透镜正对平行光，观察到的现象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两个透镜对光线都是会聚的 B．甲透镜对光线是会聚的，乙透镜对光线发散
C．甲是凹透镜，乙是凸透镜 D．甲是凸透镜，乙是凹透镜
10．关于透镜对光的作用，下列说法中正确的是（　　）
A．平行光通过凸透镜后一定会相交于焦点
B．凸透镜只对平行于主光轴的光才有会聚作用
C．光通过凹透镜也会变成平行光
D．光通过凹透镜后传播方向一定会发生改变
11．如图所示，将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，该凸透镜的焦距为f，若f大于L，则凸透镜从此位置远离纸的过程中光斑会（　　）
A．一直变大 B．一直变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小
12．一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．O点为该凸透镜的焦点
B．任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点
C．OF的距离越短，说明透镜的折光能力越强
D．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住该凸透镜对光不具有会聚作用
13．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，该凸透镜的焦距（　　）
A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L
14．下列关于透镜的说法正确的是（　　）
A．凸透镜只对平行光有会聚作用 B．凹透镜对光有发散作用
C．凸透镜两个焦点之间的距离叫做焦距 D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
15．下列关于透镜的说法中，正确的是（　　）
A．焦距越长，透镜对光的折射作用越弱 B．凸透镜只对平行光有会聚作用
C．凹透镜两个焦点之间的距离叫做焦距 D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
16．关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（　　）
A．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强
B．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小
C．凸透镜和凹透镜都有两个焦点，且都是实焦点
D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变
17．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
18．如图所示各种透镜中___________是凹透镜（均选填字母）。当光经过透镜后，传播方向____________改变。（选填“一定”或“不一定”）
19．雨过天晴时，蔬菜塑料大棚的积水窝相当于一个 ___________镜，此时为防止阳光灼伤蔬菜，菜农总是及时将积水除掉，这是因为凸透镜对阳光有 ___________作用。
20．小明为辨别直径相同的两个透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，其操作正确的是______（选择“A”或“B”）。透镜与光斑的大小如图2所示，d1 < d，形成甲光斑的是______（选填“凸”或“凹”）透镜；小夏利用光具座测透镜甲的焦距，则该透镜的焦距为______cm。
21．“安全重于泰山，注意安全，远离危险”。如图所示，这是农户在塑料薄膜组成的棚顶下堆放的一堆干柴，夏天大雨之后的正午，阳光格外强烈。阳光照射一段时间后，干柴______（选填“会”或“不会”）着火，其原因是______。
22．如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方15cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，说明凸透镜对光有_______作用。若将该透镜向纸面在靠近的过程中，光斑先变小后变大，由此可以判断该透镜的焦距一定_______（选填“大于”“等于”或“小于”）15cm。
23．如图甲所示冬冬在探究光的色散现象时看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。冬冬对产生这一现象的原因进行了思考，受此启发，在测量凸透镜的焦距时，冬冬想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射，凸透镜对红光、紫光的焦距是不同的，凸透镜对 ______色光的焦距小。如图乙所示凸透镜的焦距f＝______毫米。
24．小明想知道某块透镜的焦距，进行如图甲操作（镜面正对着太阳光，在透镜下面放上白纸，且透镜与白纸保持平行），测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图像乙，可判断该透镜的焦距为______cm：若某时刻白纸上的所成圆形光斑直径为透镜直径的一半，且使凸透镜稍远离白纸光斑变大，则此时透镜到白纸的距离为______cm。
25．如图所示，有一个中空的平行玻璃砖，中空部分的形状犹如一个凸透镜。有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖，从右侧出射之后，是___________（选填“会聚”或“发散”）光束。
26．如图（a）所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，将试管水平固定在白纸上方，并使光线竖直向下照射到试管上，观察试管下方的白纸，发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线，而在与空气泡相对应的位置上，则是一个橄榄形的黑影如图（b）所示。原来，试管中充满水的部分相当于________透镜，而试管上空气泡所处的位置相当于一个________透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化________ ？（选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”）
27．如图所示，两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜为______透镜；若入射光线射向光心，则该光线通过透镜将会______（选填“偏折”或“不偏折”）。
三、作图题
28．如图所示，完成透镜的光路图。
29．请完成光路图。
30．如图所示，一条光线由空气射向水面发生了反射和折射，反射光线AB经凸透镜的“2F”点射向凸透镜。请画出：
（1）入射光线并标出入射角i；
（2）水中的折射光线；
（3）光线AB经过透镜后的折射光线。
31．要使光线发生如图所示的偏折，请在方框内画出可能的光学元件，并画出光路图。
32．如图，补充完整两个光路图。
33．如图所示点光源S发出的一条光线经过水面反射后通过凸透镜左侧的焦点F。
（1）利用平面镜成像特点画出S发出的入射光线和经水面反射的反射光线；
（2）画出通过凸透镜后的折射光线。
34．有一点光源S，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图所示，并且光线a经凸透镜折射后的折射光线与凸透镜的光轴平行。请在图中画出：
（1）凸透镜的焦点F；
（2）点光源S的位置。
35．已知暗箱内有一只凹透镜和一只平面镜。请在暗箱内画出完整的光路图，填上光学仪器，并注明凹透镜虚焦点F的位置。
36．平面镜前有一光源S，它发出一条光线经平面镜反射后射向凹透镜，ab为其经凹透镜折射后平行于主光轴射出的光线，S’是光源S在平面镜中的像。请画出：
（1）光源S的位置；
（2）凹透镜右侧的焦点F；
（3）补全光路。
37．完成如图透镜的光路。
38．如图所示，F为凹透镜的焦点，OO'为凹透镜的主光轴，AB为经凹透镜折射后的一条平行于主光轴的光线，在凹透镜的右侧有一平面镜NM，它与主光轴OO'成60°角，请画出这条折射光线对应的入射光线和经平面镜反射后的反射光线。
39．如图所示，OO'为凸透镜的主光轴，请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。（ 表示凸透镜。保留作图时必要的辅助光线）
40．如图所示，凹透镜的主光轴垂直于平面镜，一束平行于主光轴的光先后经凹透镜折射和平面镜反射后，经过A点。请完成该光路，并画出凹透镜左侧虚焦点F 的位置。
41．如图所示，在点光源S的下方有一块平面镜，点光源S发出两条光线a、b，其中光线a经过凹透镜的光心，光线b经过平面镜反射后射向凹透镜右侧焦点F，请画出：
(1)光线 a经过凹透镜后的折射光线；
(2)光线b及其经平面镜反射后又通过凹透镜折射后的光路。
42．完成光路图，根据图中的入射光线和折射光线做出相应的折射光线和入射光线。
43．请在下图中画出三种光学元件的符号的正确位置，要求保留必要的辅助线和标注。
参考答案：
1．A
【详解】由图可知，玻璃a、c、d、e都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用；玻璃b中间薄，边缘厚，是凹透镜，对光线有发散作用。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】A．凸透镜对任何光线都有会聚作用，不仅仅是对平行光线有会聚作用，故A错误；
B．只有过焦点的光通过凸透镜折射后会平行于主光轴，故B错误；
C．中间厚、边缘薄的镜片是凸透镜，故C错误；
D．凸透镜的焦距越短，对光线的会聚作用越强，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】由图可知A是凸面镜，B是凹面镜，C是中间比边缘厚的凸透镜，中间比边缘薄的是D，故D是凹透镜。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】在阳光下的水滴相当于一个小的凸透镜，阳光经过小水珠后会聚到一点，使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾，从而伤害汽车的外表。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．B
【详解】古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，能使太阳光会聚焦点，从而能点燃艾草取火，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】A．延长入射光线可以看出，经过凸透镜的光被会聚了，故A正确；
B．从乙图中可以看出，经过凹透镜的光被会聚了，而凹透镜对光有发散作用，故B错误；
C．从丙图中可以看出，经过凸透镜的光被发散了，而凸透镜有会聚作用，故C错误；
D．从丁图中可以看出，平行于主光轴的光经凹透镜折射后会聚一点，而凹透镜对光有发散作用，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】AB．实验中，白纸上出现了一个最小、最亮的光斑，说明此透镜对光具有会聚作用，所以该透镜是一个凸透镜，故A不正确，符合题意，故B正确，不符合题意；
C．最小、最亮的光斑是透镜的焦点位置，因此可认为光斑与透镜中心的距离是该透镜的焦距，故C正确，不符合题意；
D．如果时间较长，因为太阳光具有能量，光斑处的温度会升高，将会看到光斑处的纸变焦，故D正确，不符合题意。
故选A。
8．C
【详解】甲丁：图中的折射光线相对于入射光线是发散的，所以是凹透镜；乙丙：图中的折射光线相对于入射光线是会聚的，所以是凸透镜。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．C
【详解】凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，故ABD错误，C正确。
故选C。
10．C
【详解】A．所有平行于凸透镜主光轴的光线都可以会聚到焦点上；不平行于主光轴的光线也能会聚，但是不能会聚到焦点上，故A错误；
B．凸透镜对所有不过透镜中心的光线都有会聚作用，不仅仅是只对平行光线，故B错误；
C．指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，故C正确；
D．过凹透镜光心的光线其传播方向不变，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】凸透镜正对太阳光，看似一束平行光射来经过凸透镜。由于凸透镜的焦距大于光斑到凸透镜的距离，所以当凸透镜远离白纸时，光斑逐渐变小，直到白纸与凸透镜距离为焦距时，呈现最小最亮的光斑。继续远离白纸，光斑将逐渐变大。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12．C
【详解】A．O点是凸透镜的中心，叫光心，不是焦点，故A错误；
B．只有与凸透镜主光轴平行的光束经凸透镜折射后才会会聚于焦点，故B错误；
C．凸透镜的焦点F到光心O的距离叫焦距，凸透镜的折光能力越强，焦点到光心的距离也就是焦距OF越短，故C正确；
D．把图中凸透镜的上半部分用手遮住，并不改变凸透镜的形状，不影响凸透镜的会聚光线的性质，只是穿过凸透镜的光线变少，故D错误。
故选C。
13．C
【详解】由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L；若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之前，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于L。故选C。
14．B
【详解】A．凸透镜对所有光有会聚作用，不单指对平行光，故A错误；
B．凹透镜对所有光线有发散作用，故B正确；
C．凸透镜的焦点到光心的距离为焦距，而不是两个焦点之间的距离叫做焦距，故C错误；
D．只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点，故D错误。
故选B。
15．A
【详解】A．焦距越长，透镜对光的折射作用越弱，故A正确；
B．凸透镜对光线有会聚作用，不仅仅是平行光，故B错误；
C．凹透镜的虚焦点与光心之间的距离叫做焦距，故C错误；
D．平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后一定会聚于焦点，故D错误。
故选A。
16．A
【详解】A．凸透镜对光有会聚作用，会聚能力与焦距大小有关，焦距越小，对光的折光本领就越强，故A正确；
B．凹透镜对光有发散作用，发散作用于焦距大小有关，焦距越小，对光的发散作用就越大，故B错误；
C．凸透镜和凹透镜都有两个焦点，凸透镜的焦点都是实焦点，凹透镜的焦点都是虚焦点，故C错误；
D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向不会发生改变，故D错误。
故选A。
17．C
【详解】A．入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点，故A错误；
B．通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故B错误；
C．平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，故C正确；
D．凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误。
故选C。
18． B、D、F 不一定
【详解】[1]由图可知，A、C、E都是中间厚边缘薄，是凸透镜；B、D、F都是中间薄边缘厚，是凹透镜。
[2]当光经过透镜后，传播方向一般会改变，但经过凸透镜（或凹透镜）光心的光经折射后传播方向不改变。
19． 凸透 会聚
【详解】[1][2]雨过天晴时，蔬菜塑料大棚的积水窝形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成火灾。
20． B 凸 10.0
【详解】[1]要辨别两个透镜的类型，应分别将它们正对太阳，即让凸透镜与太阳光垂直，由图可知，操作正确的是B。
[2]因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，所以根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，因此形成甲光斑的一定是凸透镜。
[3]由图知，该凸透镜的焦距
f = 60.0cm 50.0cm = 10.0cm
21． 会 水和塑料膜相当于一个凸透镜，将太阳光会聚于干柴上容易引燃干柴
【详解】[1][2]薄膜上的积水中间厚，边缘薄，水和塑料膜恰好形成了一个大的凸透镜，射到地面上的太阳光可以看作是平行光，平行光通过这个凸透镜发生折射会聚于焦点处，干柴又在凸透镜的焦点处，很容易引起干柴的燃烧。
22． 会聚 小于
【详解】[1]将一个凸透镜正对太阳，其下方的白纸上呈现出一个比凸透镜还小的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用。
[2]白纸最初距凸透镜15cm；将该透镜向纸面在靠近的过程中，光斑先变小后变大，说明最小、最亮的点即焦点，距凸透镜中心的距离小于15cm，所以该透镜的焦距一定小于15cm。
23． 紫 14.0
【详解】[1]根据三棱镜对光线的偏折知：红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以紫光的焦距小。
[2]图乙中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为
f=2.40cm﹣1.00cm＝1.40cm＝14.0mm
24． 12 18
【详解】[1]当太阳光平行于凸透镜的主光轴入射，经过凸透镜会聚于焦点时，纸面上成最小最亮的光斑，此时白纸烤焦时间最短，由图乙可知，当s = 12cm时对应的白纸被烤焦的时间最短为4min，所以凸透镜焦距12cm。
[2]若某时刻白纸上的所成圆形光斑直径为透镜直径的一半，作出凸透镜的光路图如下图所示
由图可知圆形光斑的位置可能在1或2的位置。若使凸透镜稍远离白纸光斑变大，则圆形光斑的位置只能在2的位置，由几何关系可知
所以
CF = OF = × 12cm = 6cm
所以此时透镜到白纸的距离为
OC = OF + FC = 12cm + 6cm = 18cm
25．发散
【详解】由图和题知，中空部分的形状犹如一个凸透镜，不是玻璃元件，故玻璃元件不是凸透镜。这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对平行光有发散作用；有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖，从右侧出射之后，是发散光束。
26． 凸 凹 先变细后变粗
【详解】[1]圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线。
[2]由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作。
[3]亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
27． 凹 不偏折
【详解】[1]两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，表明此透镜对有发散作用，故选择的透镜为凹透镜。
[2]根据凹透镜三条特殊光线，过心的光线传播方向不变，所以该光线通过透镜将会不偏折。
28．
【详解】左图中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不改变；右图中，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示
29．
【详解】过射到平面镜上光线的入射点作法线，再根据反射角等于入射角在法线的另一侧作出反射光线，入射光线垂直于凹透镜主光轴，平面镜与主光轴夹角为45°，所以反射角等于入射角，等于45°，故反射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经过透镜后的光线的反向延长线经过虚焦点，由此画出经凹透镜的折射光线，如图所示
30．
【详解】（1）[1]过A垂直于界面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线左侧的空气中画出入射光线，如下图所示。
（2）[2]光由空气中斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，由此在法线右侧的水中画出折射光线，如下图所示。
（3）[3]凸透镜成像中，物体在2F处成等大、倒立的实像，所以由2F处射向凸透镜的光线折射后过另一侧2F，由此画出经透镜折射的后的光线。如下图所示：
31．
【详解】光的传播方向改变了，可能是凸透镜，或凹透镜，或平面镜。
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线经过焦点。如图所示
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。如图所示
若用平面镜，则作入射光线和反射光线夹角的平分线，即法线，再做法线的垂线，可得平面镜的位置。如图所示
32．
【详解】第一个光路图：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光经凸透镜方向不变；第二个光路图：平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴。如图所示：
33．
【详解】(1)平静的水面相当于平面镜，先根据平面镜成像特点（物像关于平面镜对称）画出S像的对称点，可得像的位置S′，连接S′F，与平面镜的交点为入射点O，OF为反射光线。
(2)过焦点射向凸透镜的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。如图所示
34．
【详解】（1）因为S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，光线a经凸透镜折射后的折射光线与凸透镜的光轴平行，由此可知光线a的反向延长线过焦点，所以反向延长光线a，与主光轴的交点为透镜的焦点F（S'）。
（2）已知点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，画出像S'（F）的对称点，可得点光源的位置S。所求画图如图所示
35．
【详解】延长射入黑箱的光线，该光线经平面镜反射后，反射光线与射出黑箱的光线交于一点B，过该点垂直主光轴画出凹透镜；前面反射光线OB与主光轴的交点F为凹透镜的焦点；画出入射光线AO与反射光线OB的夹角的角平分线，即法线，垂直法线画出平面镜，如图所示：
36．
【详解】（1）根据平面镜成像时，物与像关于平面镜对称可以画出光源S的位置；
（2）连接S’与折射光线ab与左侧透镜的交点E，与平面镜交点为G，则连接SG即为入射光线，根据延长线过焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出可知，S’E的延长线与主光轴交点即为凹透镜右侧的焦点F；
（3）补全光路如图所示：
37．
【详解】由发光点S发出的平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后过凸透镜的焦点；通过凸透镜光心的光线传播方向不变，这两条折射光线的交点为S的像点；连接折射点、像，可得题图中入射光线的折射光线，如图
38．
【详解】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，由此画出折射光线AB的入射光线；AB射到平面镜上，先作出垂直于平面镜的法线，AB与平面镜夹角60°，则入射角为
90°-60°=30°
根据反射角等于入射角在法线的另一侧画出反射光线，反射光线与平面镜夹角也是60°，如图所示：
39．
【详解】平行主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过光心的传播方向不改变，两条折射光线的交点即为像点S′，由于光源S发出的光线SA的折射光线必过其像点，延长光线SA到凸透镜，并连接入射点与像点，可得光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图，如图所示：
40．
【详解】先作出A点在平面镜中的像点A’，连接像点与光线在凹透镜上的入射点，与平面镜的交点O即为凹透镜折射光线射到平面镜的入射点，反向延长OA’，与凹透镜主光轴的交点即为凹透镜的焦点F；连接OA，即为反射光线，故作图如下：
41．
【详解】过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，由此作出光线a经过凹透镜后的折射光线；作出S关于平面的对称点S'，即S的像点，由题知，因为反射光线的延长线一定过像点，而且光线b经过平面镜反射后射向凹透镜右侧焦点F，连接S'F，与平面镜的交点O为光线b的入射点，SO为入射光线b，反射光线射到凹透镜上，根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，作出经凹透镜的折射光线。
42．
【详解】结合图示及凸透镜对光线的作用可得：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；
过二倍焦距处的折射光线的入射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处，如图所示：
43．
【详解】如图，光的传播方向发生改变，平面镜、凸透镜、凹透镜均可达到目的；根据光的反射定律，先画出法线，再根据法线垂直于平面镜，可作出第一图；根据平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜后过焦点，先画出主光轴，再确定凸透镜位置，可作出第二图；根据平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜后反向延长线过凹透镜焦点，先画出主光轴，再确定凹透镜位置，可作出第三图；故作图如下：

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