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人教版（2024）八年级上册 第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 题型专练
【题型1】透镜的三条特殊光线
【典例】如图，虚线框内放置的光学元件是（　　）
A．
B．
C．
D．
【举一反三1】(1)如图为光线从水斜射向空气，请画出入射光线的折射光线和反射光线。
(2)如图，凸透镜的焦距为2cm，光心恰好位于刻度轴上的3cm处，某垂直于轴放置的物体上M点发出的三条光线经透镜折射后为图中的光线a、b、c，已知b与c平行。
①在图中画出光线a、b、c经透镜前的光线并找到M点 ；
②如果物体所在位置不变，原透镜换成焦距为3.5cm的凸透镜，则能成一个的 像。（选填“倒立放大”“倒立等大”“倒立缩小”或“正立放大”）。
【举一反三2】如图所示，一条平行于凸透镜主光轴CC'的入射光线经透镜折射后入射于平面镜上的N点（平面镜与主光轴平行），经平面镜反射后与主光轴CC'相交于B点，过N点作平面镜的法线与主光轴CC'相交于A点，O点为凸透镜的光心。
（1）请在图中画出这条光线经凸透镜折射前和折射后的光路图，并标出入射角的度数。
（2）若OA＝2.8cm，AB＝1.5cm，则凸透镜的焦距f＝ cm。
【举一反三3】根据如图入射光线做出相应的折射光线．
【题型2】透镜的分类
【典例】如图甲，某透镜L正对太阳光，在另一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是（　　）
A．透镜远离白纸，若Ⅰ区变小，则L是凸透镜
B．透镜靠近白纸，若Ⅱ区变大，则L是凹透镜
C．无需操作，就能判断该透镜是凸透镜
D．无需操作，就能判断该透镜是凹透镜
【举一反三1】（2022 桂林）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　）
A． B． C． D．
【举一反三2】如图所示透镜中，均为凹透镜的一组是（ ）
A． B． C． D．
【举一反三3】小伟奶奶的老花眼镜和小伟妈妈的近视眼镜外观几乎一样，早上起床时，奶奶发现两副眼镜放在了一起，于是叫来小伟帮自己挑眼镜。小伟从物理课本中查到老花眼镜的镜片是凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜。请你用两种物理方法帮小伟挑选出奶奶的眼镜。
方法一：______________________________________________________。
方法二：　_____________________________________________。
【举一反三4】透镜是利用光的____________规律制成的，有凸透镜和____________透镜两种，现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，属于前类的为____________，属于后类的为____________．
【举一反三5】在图中的虚线框里画上合适的光学元件。
【题型3】焦点与焦距
【典例】小杰同学想制作一个平行光源，你认为以下可行的做法是（ ）
A．选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B．选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点上
C．选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点以内的地方
D．选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点以内的地方
【举一反三1】如图，为了测量某凸透镜焦距，小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环，如图所示，将凸透镜正对太阳光，在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，经观察发现此过程中光斑的大小先变小后变大，则该凸透镜的焦距（ ）
A．8cm
B．5cm
C．10cm
D．11cm
【举一反三2】让凸透镜正对着太阳，拿一张白纸，在透镜的另一侧从透镜处缓缓远离透镜，这时白纸上看到的现象是（ ）
A．白纸上有缩小的光斑（小亮点），光斑大小不变
B．白纸上的光斑先变大后变小
C．白纸上的光斑先变小后变大
D．以上说法都不正确
【举一反三3】实验室里某物理小组采用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，如图所示，该刻度尺的分度值是 cm；测得凸透镜的焦距大约为 cm。
【举一反三4】有两个直径相同的凸透镜A、B，它们的焦距分别是3cm和5cm．用平行的入射光线照射后，______凸透镜使光线偏折得更多.
【举一反三5】如图，凸透镜的焦距为f，光心为O。将物体MN置于透镜左侧，可在透镜右侧得到一个倒立、等大的像。物体MN上的点M发出的光线a经过光心，另一束光线b经透镜后的光线c平行于主光轴。
(1)画出a经过透镜后的光线。
(2)画出光线b，并标记b与主光轴的交点为A，则OA （选填“＞”“＜”或“＝”）f。
【举一反三6】“制作望远镜”的项目实施环节中，小晋发现小组同学准备的两个凸透镜的厚度、材质相同，但直径不同。他想知道凸透镜的焦距长短与它的直径是否有关。请你设计实验方案进行探究。
【题型4】测量凸透镜的焦距
【典例】小明在利用太阳光测完凸透镜的焦距后，再将凸透镜正对太阳光，把火柴头放在凸透镜的焦点处，一段时间后火柴被点燃，他猜想透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径和透镜的焦距有关，他选用直径相同，焦距不同的透镜多次实验，记录到火柴被点燃的时间基本相等，下列说法正确的是（ ）
A．火柴被点燃的时间越长，透镜对火柴的点燃效果越好
B．要将火柴头在透镜后方反复移动，直至火柴头上出现最小光斑再开始计时
C．小明实验的结果可验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的焦距有关
D．下一步验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径关系时，可以选用焦距不同的透镜
【举一反三1】正午时，太阳光直射水平地面.取一圆形薄凸透镜正对阳光，在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，其直径是透镜直径的一半.若将透镜向上移动少许，光斑变大.透镜的焦距是（ ）
A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm
【举一反三2】如图所示在粗测凸透镜焦距时，将一个凸透镜正对太阳光，其下方20cm处的白纸上出现一个最小最亮的光斑。说明凸透镜对光有_________作用；此透镜的焦距约等于_________cm。
【举一反三3】在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。小明推断，凸透镜的焦距f一定大于l。你认为小明的推断正确吗？ 请说明理由。
【举一反三4】小明和小华利用太阳光测量凸透镜的焦距：
(1)小明上午第二课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，小华却告诉他，这个距离不是凸透镜的焦距，其理由是 ；
(2)如图所示，小华采取正确的操作步骤在白纸屏上形成了一个最小最亮的光斑，由图可知，该凸透镜的焦距是 cm；
(3)测量焦距后，他们想进一步探究凸透镜的焦距可能与哪些因素有关，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：与照射太阳光的亮度有关；
猜想2：与凸透镜球形表面弯曲程度有关；
猜想3：与凸透镜的直径大小有关；
①为了验证猜想1是否正确，他们调节照射到同一凸透镜上太阳光的亮度进行多次实验，发现所得焦距基本相等，这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的；
②接着小华又选用直径和球形表面弯曲程度都不相同的凸透镜进行多次实验来验证猜想2是否正确。你认为小华他们的实验 （选填“能”成“不能”）验证猜想2是否正确，理由是 。
【题型5】凸透镜的会聚作用
【典例】很多人喜欢在汽车的中控台上放置香水，其实这是非常危险的。香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶相同的香水，透明的玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最容易引发火灾的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【举一反三1】下列说法错误的是　　
A．物体的运动与静止是相对的
B．用放大镜在太阳光下点火利用了凸透镜对光的会聚作用
C．声呐利用了仿生学，利用超声波传递能量
D．测量时多次测量取平均值可以减小测量误差
【举一反三2】如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电．此透镜是一个（ ）
A．凸透镜，对光线具有会聚作用
B．凸透镜，对光线具有发散作用
C．凹透镜，对光线具有会聚作用
D．凹透镜，对光线具有发散作用
【举一反三3】在森林中旅游，导游会向你建议，不要随意丢弃饮料瓶，这不仅是为了环境美观，更是为了保护森林，请你说出其中的道理 ______ ．
【举一反三4】为什么雨过天晴后花农们要及时将塑料棚上的积水放掉？
【举一反三5】在人们印象中，洗车就应该找个好天气，车身表面的水渍更容易干。实际上车主应该尽量避免在中午太阳很强烈的时候洗车，请你用所学的物理知识解释。
【题型6】凹透镜的发散作用
【典例】关于透镜，下列说法正确的是（　　）
A．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
B．物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用，置于焦点F以外时凸透镜起发散作用
C．若把凸透镜的上半部分用手遮住，则凸透镜对光不再具有会聚作用
D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线
【举一反三1】平行光线经如图所示的中空玻璃砖后将会（ ）
A．会聚 B．发散 C．仍为平行光 D．无法判断
【举一反三2】在凹透镜的四周加一屏障，遮住从平行光源射向凹透镜周围的光线，如图所示．屏障可用硬纸片或薄木板中间开一个圆孔做成．
（1）移动光屏便可看到屏上圆形光斑的面积随着______而增大，表明通过凹透镜的光是 ______的．
（2）若换用凸透镜做实验，请画出大致的光路图．当光屏从左向右移动时，光斑如何变化？
【举一反三3】汽车头里面有一个 ，所以汽车的头灯的光能照射很远，汽车后视镜是 ，小明家里的防盗门的“猫眼”是 （选填“凹透镜”“凹面镜”或“凸面镜”）
【举一反三4】在方框中填上适当透镜.
人教版（2024）八年级上册 第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 题型专练（参考答案）
【题型1】透镜的三条特殊光线
【典例】如图，虚线框内放置的光学元件是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】对比入射光线和折射光线，光线通过透镜后，变得会聚了，是凸透镜。
【举一反三1】(1)如图为光线从水斜射向空气，请画出入射光线的折射光线和反射光线。
(2)如图，凸透镜的焦距为2cm，光心恰好位于刻度轴上的3cm处，某垂直于轴放置的物体上M点发出的三条光线经透镜折射后为图中的光线a、b、c，已知b与c平行。
①在图中画出光线a、b、c经透镜前的光线并找到M点 ；
②如果物体所在位置不变，原透镜换成焦距为3.5cm的凸透镜，则能成一个的 像。（选填“倒立放大”“倒立等大”“倒立缩小”或“正立放大”）。
【答案】(1)见解析图
(2)见解析图 　 正立放大
【解析】（1）光线从水斜射空气中，在水面处发生反射和折射，过入射点O作法线，据反射角等于入射角，可作出反射光线，折射角大于入射角，可大致确定折射光线的位置，作图如下：
（2）①根据凸透镜对光线的作用知道，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，经过光心的光线的传播方向不变，据此做出点，折射光线c与凸透镜的交点C为该光线的入射点，连接M与C点，即c的入射光线。如图所示：
②由图可知，物距约是2cm，如果物体所在位置不变，更换后的凸透镜的焦距是3.5cm，物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成一个放大正立的虚像。
【举一反三2】如图所示，一条平行于凸透镜主光轴CC'的入射光线经透镜折射后入射于平面镜上的N点（平面镜与主光轴平行），经平面镜反射后与主光轴CC'相交于B点，过N点作平面镜的法线与主光轴CC'相交于A点，O点为凸透镜的光心。
（1）请在图中画出这条光线经凸透镜折射前和折射后的光路图，并标出入射角的度数。
（2）若OA＝2.8cm，AB＝1.5cm，则凸透镜的焦距f＝ cm。
【答案】（1）见解析图；（2）1.3。
【解析】（1）根据反射角等于入射角做出入射光线（即通过凸透镜的折射光线），入射光线与凸透镜的交点则可确定在凸透镜上入射点的位置，画出入射光线，光路图如图所示：
；
（2）因为平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，所以折射光线与主光轴的交点为焦点F，因为反射角等于入射角，所以AF＝AB＝1.5cm，则焦距f＝OA﹣AF＝2.8cm﹣1.5cm＝1.3cm。
【举一反三3】根据如图入射光线做出相应的折射光线．
【答案】
【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图． 凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点． 凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线传播方向不变，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．
【题型2】透镜的分类
【典例】如图甲，某透镜L正对太阳光，在另一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是（　　）
A．透镜远离白纸，若Ⅰ区变小，则L是凸透镜
B．透镜靠近白纸，若Ⅱ区变大，则L是凹透镜
C．无需操作，就能判断该透镜是凸透镜
D．无需操作，就能判断该透镜是凹透镜
【答案】D
【解析】根据图乙可知，光斑外亮内暗（其中内部较暗是由于透镜镜框的影子导致的），即光线呈“发散”状，所以该透镜可能为凹透镜；如果该透镜为凸透镜，且白纸在2倍焦距以外时，也会出现外亮内暗的光斑（如下图），此时光线也呈“发散”状；
但是题中白纸到透镜的距离小于焦距，则根据上图可知不可能为凸透镜（如果为凸透镜，其内部应有小的亮斑，如下图），所以只能是凹透镜，即：无需操作，就能判断该透镜是凹透镜；此外，透镜远离或靠近白纸时，Ⅰ区（透镜镜框的影子）的大小是不变，故A、B、C错误，D正确。
【举一反三1】（2022 桂林）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】中间比边缘厚的透镜为凸透镜；中间比边缘薄的透镜为凹透镜。故先C。
【举一反三2】如图所示透镜中，均为凹透镜的一组是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜；凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜；两个透镜均为凹透镜，故A符合题意；一个透镜为凸透镜，一个透镜为凹透镜，故BD不符合题意；两个透镜均为凸透镜，故C不符合题意。
【举一反三3】小伟奶奶的老花眼镜和小伟妈妈的近视眼镜外观几乎一样，早上起床时，奶奶发现两副眼镜放在了一起，于是叫来小伟帮自己挑眼镜。小伟从物理课本中查到老花眼镜的镜片是凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜。请你用两种物理方法帮小伟挑选出奶奶的眼镜。
方法一：______________________________________________________。
方法二：　_____________________________________________。
【答案】触摸法：用手摸，边缘薄、中间厚的镜片是老花眼镜，边缘厚、中间薄的镜片是近视眼镜；聚光法：把镜片对着太阳光（或光源），在另一侧用白纸相对于镜片前后移动，能看到亮点的是老花眼镜，不能看到亮点的是近视眼镜
【解析】根据凸透镜和凹透镜的特点可归纳方法如下：
触摸法：用手摸，边缘薄、中间厚的镜片是老花眼镜，边缘厚、中间薄的镜片是近视眼镜。
聚光法：把镜片对着太阳光（或光源），在另一侧用白纸相对于镜片前后移动，能看到亮点的是老花眼镜，不能看到亮点的是近视眼镜。
成实像法：把镜片对着稍远较亮的物体，在另一侧用白纸相对于镜片前后移动，能看到像的是老花眼镜，不能看到像的是近视眼镜。
成虚像法：用镜片极近地观察书上的字，字体放大的是老花眼镜，字体缩小的是近视眼镜。
【举一反三4】透镜是利用光的____________规律制成的，有凸透镜和____________透镜两种，现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，属于前类的为____________，属于后类的为____________．
【答案】折射；凹；ACDE；B．
【解析】透镜是根据光的折射规律制成的；根据凸透镜和凹透镜的结构特点可知，ACDE都是中间厚、边缘薄的透镜，都是凸透镜；B都是中间薄、边缘厚的透镜，都是凹透镜．
【举一反三5】在图中的虚线框里画上合适的光学元件。
【答案】见解析图
【解析】折射光线比入射光线向主光轴靠拢，所以这个透镜对光线有会聚作用，因此填凸透镜，如图所示：
左图光线经过透镜折射后变得发散一些，由此可知该透镜对光线有发散作用，因此是凹透镜，如下图所示：
【题型3】焦点与焦距
【典例】小杰同学想制作一个平行光源，你认为以下可行的做法是（ ）
A．选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B．选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点上
C．选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点以内的地方
D．选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点以内的地方
【答案】A
【解析】由凸透镜的三条特殊光线可知，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；所以，为了制作一束平行光，可以选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上，这样可以得到平行光，故A符合题意，C不符合题意；由凹透镜三条特殊光线可知，把灯泡放在凹透镜的焦点上或焦点以内，都不能得到平行光，故BD不符合题意。
【举一反三1】如图，为了测量某凸透镜焦距，小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环，如图所示，将凸透镜正对太阳光，在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，经观察发现此过程中光斑的大小先变小后变大，则该凸透镜的焦距（ ）
A．8cm
B．5cm
C．10cm
D．11cm
【答案】D
【解析】由题意可知，将凸透镜正对太阳光，而太阳光的光线相当于平行光，平行于主光轴的光线经过凸透镜时，会聚于另一侧的焦点，题中说明在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，然后再将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，光斑再次与圆环重合，这些都表明了焦点在两个光斑的中间，并且两个光斑到焦点的距离相等，如下图所示，可知第一个光斑与第二个光斑之间的距离为6cm，则焦点与第一个光斑的距离为3cm，第一个光斑与透镜距离8cm，则该凸透镜的焦距为该凸透镜的焦距为11cm。
故选D。
【举一反三2】让凸透镜正对着太阳，拿一张白纸，在透镜的另一侧从透镜处缓缓远离透镜，这时白纸上看到的现象是（ ）
A．白纸上有缩小的光斑（小亮点），光斑大小不变
B．白纸上的光斑先变大后变小
C．白纸上的光斑先变小后变大
D．以上说法都不正确
【答案】C
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，太阳光会聚在焦点处时，最小最亮.当白纸由透镜逐渐远离时，形成的光斑先逐渐变小，白纸位于焦点处时最小最亮，经过焦点后，光斑又逐渐增大.
【举一反三3】实验室里某物理小组采用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，如图所示，该刻度尺的分度值是 cm；测得凸透镜的焦距大约为 cm。
【答案】1 10.0
【解析】图中刻度尺每大格为10cm，平均分成10小格，分度值为1cm，故测得凸透镜的焦距大约为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
【举一反三4】有两个直径相同的凸透镜A、B，它们的焦距分别是3cm和5cm．用平行的入射光线照射后，______凸透镜使光线偏折得更多.
【答案】A
【解析】两个凸透镜都对光线起会聚作用，如图所示，平行光线经过焦距为3cm的A凸透镜后，光线偏折得更多.
【举一反三5】如图，凸透镜的焦距为f，光心为O。将物体MN置于透镜左侧，可在透镜右侧得到一个倒立、等大的像。物体MN上的点M发出的光线a经过光心，另一束光线b经透镜后的光线c平行于主光轴。
(1)画出a经过透镜后的光线。
(2)画出光线b，并标记b与主光轴的交点为A，则OA （选填“＞”“＜”或“＝”）f。
【答案】(1)见解析图
(2)见解析图 ＝
【解析】（1）光线a过凸透镜的光心，其传播方向不变。如图所示：
（2）过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，则光线b与凸透镜主光轴的交点A为焦点F，OA＝f，如图所示：
【举一反三6】“制作望远镜”的项目实施环节中，小晋发现小组同学准备的两个凸透镜的厚度、材质相同，但直径不同。他想知道凸透镜的焦距长短与它的直径是否有关。请你设计实验方案进行探究。
【答案】见解析
【解析】凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，据此设计实验方案如下：
实验器材：两个厚度、材质相同但直径不同的凸透镜、刻度尺、白纸、太阳光
实验步骤：
①任意取一个凸透镜，使其正对太阳光，另一侧放一张白纸，前后移动白纸，直到纸上出现最小、最亮的光斑时，用刻度尺测出凸透镜到光斑的距离，即为该凸透镜的焦距；②取另一个凸透镜，重复上述操作，测出该凸透镜的焦距；实验结论：若，说明凸透镜的焦距长短与它的直径无关；若，说明凸透镜的焦距长短与它的直径有关。
【题型4】测量凸透镜的焦距
【典例】小明在利用太阳光测完凸透镜的焦距后，再将凸透镜正对太阳光，把火柴头放在凸透镜的焦点处，一段时间后火柴被点燃，他猜想透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径和透镜的焦距有关，他选用直径相同，焦距不同的透镜多次实验，记录到火柴被点燃的时间基本相等，下列说法正确的是（ ）
A．火柴被点燃的时间越长，透镜对火柴的点燃效果越好
B．要将火柴头在透镜后方反复移动，直至火柴头上出现最小光斑再开始计时
C．小明实验的结果可验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的焦距有关
D．下一步验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径关系时，可以选用焦距不同的透镜
【答案】B
【解析】火柴被点燃的时间越短，透镜对火柴的点燃效果越好，故A错误；实验中需要将火柴头放在焦点位置，因此要将火柴头在透镜后方反复移动，直至火柴头上出现最小光斑再开始计时，故B正确；小明选用直径相同，焦距不同的透镜多次实验，记录到火柴被点燃的时间基本相等，说明透镜对火柴的点燃效果与透镜的焦距无关，故C错误；实验中应注意控制变量法的应用，验证透镜对火柴的点燃效果与透镜的直径关系时，应选用焦距相同的透镜，故D错误。
【举一反三1】正午时，太阳光直射水平地面.取一圆形薄凸透镜正对阳光，在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，其直径是透镜直径的一半.若将透镜向上移动少许，光斑变大.透镜的焦距是（ ）
A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm
【答案】B
【解析】凸透镜对光线有会聚作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距.在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，说明是太阳光经凸透镜未过焦点会聚的，或已过焦点会聚的光斑，将透镜向上移动少许，光斑变大，说明太阳光经凸透镜是已过焦点会聚的光斑；光斑的直径是透镜直径的一半，说明太阳光经凸透镜是已过焦点一半时的，则15cm是焦距和一半的焦距的和，即焦距是10cm，则ACD错误，B正确.
【举一反三2】如图所示在粗测凸透镜焦距时，将一个凸透镜正对太阳光，其下方20cm处的白纸上出现一个最小最亮的光斑。说明凸透镜对光有_________作用；此透镜的焦距约等于_________cm。
【答案】会聚　20
【解析】在粗测凸透镜焦距时，将一个凸透镜正对太阳光，其下方20cm处的白纸上出现一个最小最亮的光斑，说明凸透镜对光线有会聚作用；最小最亮的光斑到凸透镜的距离等于凸透镜的焦距，由题意可知，为20cm。
【举一反三3】在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。小明推断，凸透镜的焦距f一定大于l。你认为小明的推断正确吗？ 请说明理由。
【答案】见解析
【解析】小明的推断不正确。将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时，此光斑即为凸透镜的焦点，光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。现在这个光斑并非最小，则焦点有可能在透镜与纸之间的位置，即纸面上方，也可能在纸面下方，所以焦距可能大于l，也可能小于l，所以小明的推断不正确。
【举一反三4】小明和小华利用太阳光测量凸透镜的焦距：
(1)小明上午第二课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，小华却告诉他，这个距离不是凸透镜的焦距，其理由是 ；
(2)如图所示，小华采取正确的操作步骤在白纸屏上形成了一个最小最亮的光斑，由图可知，该凸透镜的焦距是 cm；
(3)测量焦距后，他们想进一步探究凸透镜的焦距可能与哪些因素有关，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：与照射太阳光的亮度有关；
猜想2：与凸透镜球形表面弯曲程度有关；
猜想3：与凸透镜的直径大小有关；
①为了验证猜想1是否正确，他们调节照射到同一凸透镜上太阳光的亮度进行多次实验，发现所得焦距基本相等，这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的；
②接着小华又选用直径和球形表面弯曲程度都不相同的凸透镜进行多次实验来验证猜想2是否正确。你认为小华他们的实验 （选填“能”成“不能”）验证猜想2是否正确，理由是 。
【答案】(1)此时凸透镜没有正对太阳光 (2)13 (3)错误 不能 没有控制凸透镜的直径大小相同
【解析】（1）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点。测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距。而上午第2节课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，此时凸透镜没有正对太阳光放置（太阳光没有与凸透镜的主光轴平行），所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置。（2）由图可知，焦点在43.00cm处，透镜光心在30.00cm处，所以，凸透镜的焦距为（3）①调节照射到同一凸透镜上太阳光的亮度进行多次实验，发现所测焦距基本相等，这说明凸透镜的焦距与照射太阳光的亮度无关，则猜想1是错误的。
②小华他们的实验不能验证猜想2是否正确，因为根据控制变量思想，在探究凸透镜的焦距与凸透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选用直径大小相同的无色玻璃凸透镜进行多次实验，因此小华他们的实验不能验证猜想2是否正确。
【题型5】凸透镜的会聚作用
【典例】很多人喜欢在汽车的中控台上放置香水，其实这是非常危险的。香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶相同的香水，透明的玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最容易引发火灾的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的应该是B瓶，因为B瓶的玻璃瓶盖相当于凸透镜，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾。
【举一反三1】下列说法错误的是　　
A．物体的运动与静止是相对的
B．用放大镜在太阳光下点火利用了凸透镜对光的会聚作用
C．声呐利用了仿生学，利用超声波传递能量
D．测量时多次测量取平均值可以减小测量误差
【答案】C
【解析】整个宇宙都是运动的，运动是物体的普遍规律，我们所说的运动和静止是相对参照物而言，绝对静止的物体是没有的，故正确；凸透镜对光线具有会聚作用，用放大镜在太阳光下点火利用了凸透镜对光的会聚作用，故正确；声呐时利用超声波的回声定位来传递信息的，故错误；采用多次测量取平均值的方法，可以减小测量误差，故正确。
【举一反三2】如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电．此透镜是一个（ ）
A．凸透镜，对光线具有会聚作用
B．凸透镜，对光线具有发散作用
C．凹透镜，对光线具有会聚作用
D．凹透镜，对光线具有发散作用
【答案】A
【解析】由题意可知，通过透镜聚光之后再发电，说明该透镜是一个凸透镜．
【举一反三3】在森林中旅游，导游会向你建议，不要随意丢弃饮料瓶，这不仅是为了环境美观，更是为了保护森林，请你说出其中的道理 ______ ．
【答案】因为装有水的塑料瓶相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，会造成树叶燃烧，造成火灾.
【解析】装有液体的饮料瓶相当于一个凸透镜，在太阳光的照射下，由于凸透镜对光线的会聚作用，易引燃树叶等．所以不允许随便丢弃饮料瓶．
【举一反三4】为什么雨过天晴后花农们要及时将塑料棚上的积水放掉？
【答案】下雨后，在塑料棚上的积水就像一个一个形状不规则的“凸透镜”，阳光通过这些“凸透镜”会聚，照到蔬菜上，被照蔬菜可能会被烤死，所以雨过天晴后，要将塑料棚上的积水放掉．
【解析】下雨后，在塑料棚上的积水就像一个一个形状不规则的“凸透镜”，阳光通过这些“凸透镜”会聚，照到蔬菜上，被照蔬菜可能会被烤死，所以雨过天晴后，要将塑料棚上的积水放掉．
【举一反三5】在人们印象中，洗车就应该找个好天气，车身表面的水渍更容易干。实际上车主应该尽量避免在中午太阳很强烈的时候洗车，请你用所学的物理知识解释。
【答案】见解析
【解析】在中午太阳很强烈的时候洗车，车身上的水滴中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，能使得车漆表面的温度过高，损坏车漆，所以应该尽量避免在中午太阳很强烈的时候洗车。
【题型6】凹透镜的发散作用
【典例】关于透镜，下列说法正确的是（　　）
A．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
B．物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用，置于焦点F以外时凸透镜起发散作用
C．若把凸透镜的上半部分用手遮住，则凸透镜对光不再具有会聚作用
D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线
【答案】A
【解析】经过凸透镜或凹透镜光心的光线传播方向不发生改变，故A正确；
无论物体置于焦点F以内，还是置于焦点F以外时，凸透镜对光线都起会聚作用，故B错误；
凸透镜每一部分对光线都有会聚作用，若把凸透镜的上半部分用手遮住，凸透镜下半部分对光线仍具有会聚作用，故C错误；一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线比原来变得发散一些，但仍有可能是会聚的光线，故D错误。
【举一反三1】平行光线经如图所示的中空玻璃砖后将会（ ）
A．会聚 B．发散 C．仍为平行光 D．无法判断
【答案】B
【解析】空玻璃砖可看作是左右两个凹透镜组合在一起了，而光线经过凹透镜后会变得发散，经过两个凹透镜变得更加发散．
【举一反三2】在凹透镜的四周加一屏障，遮住从平行光源射向凹透镜周围的光线，如图所示．屏障可用硬纸片或薄木板中间开一个圆孔做成．
（1）移动光屏便可看到屏上圆形光斑的面积随着______而增大，表明通过凹透镜的光是 ______的．
（2）若换用凸透镜做实验，请画出大致的光路图．当光屏从左向右移动时，光斑如何变化？
【答案】（1）光屏到透镜的距离增大；发散；（2）当光屏从左向右移动时，光斑先减少后增大．
【解析】（1）凹透镜对光线有发散作用，当光屏逐渐远离凹透镜时，照向凹透镜的光线更发散，所以屏上圆形光斑的面积随着光屏到透镜的距离增大而增大，所以纸上的光斑越大，光线越分散，光斑的亮度就越小． （2）平行光线经凸透镜折射后会聚一点，这一点为凸透镜的焦点，当光屏从左向右移动，当移动到焦点时，此时光斑最小，继续向右移动，此时在焦点以外，光斑增大，因此光屏从左向右移动时，光斑先减少后增大．
【举一反三3】汽车头里面有一个 ，所以汽车的头灯的光能照射很远，汽车后视镜是 ，小明家里的防盗门的“猫眼”是 （选填“凹透镜”“凹面镜”或“凸面镜”）
【答案】凹面镜 　 凸面镜 　 凹透镜
【解析】汽车头里面有一个凹面镜，凹面镜对光有会聚作用，根据光路可逆性，汽车的头灯的光能照射很远。
汽车的观后镜是利用凸面镜，凸面镜对光线有发散的作用，应用在汽车的观后镜上，能扩大人的视野。
透过“猫眼”，看到正立缩小的像，小明家里的防盗门的“猫眼”是凹透镜。
【举一反三4】在方框中填上适当透镜.
【答案】
【解析】由图可以看出，光经过透镜后发散了，所以该透镜是凹透镜.

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