初中物理苏科版八年级上册4.2 透镜综合训练题

4.2 透镜

一．选择题（共10小题）

1．下列光学器件中，对光有会聚作用的是（　　）

A．平面镜       B．凸面镜      C．凹透镜    D．凸透镜

2．如图所示光线经过一个光学元件后传播方向发生了改变，则虚线框内的光学元件是（　　）

A．凹透镜      B．凸透镜      C．平面镜     D．潜望镜

3．香水的主要成分是易燃酒精，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是（　　）

A． B． C． D．

4．在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中，测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距是（　　）

A．10厘米           B．20厘米      C．30厘米       D．50厘米

5．如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用（　　）

A．会聚作用               B．发散作用

C．既不会聚也不发散        D．无法判断

6．如图所示，下列透镜属于凸透镜的是（　　）

A．           B．          C．          D．

7．将透镜置于太阳光下，在另一侧的纸上会形成如图所示的光斑，以下说法正确的是（　　）

A．该光斑是由于光的反射形成的

B．该光斑一定在透镜的焦点上

C．用此类透镜制成的镜片能矫正近视眼

D．光斑到透镜的距离可能大于透镜的焦距

8．如图所示的光路图中，正确的是（　　）

A． B． 

C． D．

9．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．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

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．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点

10．把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（　　）

A．无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光

B．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束

C．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束

D．平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束

二．填空题

11．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是　   　m，该凸透镜的焦距是

　   　m．

12．如图，是“探究透镜对光的作用”实验过程：取三个相同的大烧杯，里面充以烟雾，倒扣在桌上，有的杯底放有凸透镜或凹透镜，用手电筒向下照射，从实验现象中可得出的结论是　   　．

13．如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有　   　作用，该凸透镜的焦距是　   　cm．

14．如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径．由图可知：甲透镜是　   　透镜，乙透镜是　   　透镜．

15．如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较　   　（选填“亮”或“暗”），这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向　   　透镜一样，出射光线会　   　（选填“发散”或“会聚”）．

16．如图所示，晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”．“削冰令圆”就是把冰块制成　   　镜．要得火，应把“艾”放在镜的　   　位置，例如　   　就是应用这种镜的一种仪器．

17．如图所示，是一款人脸识别门禁一体机，它通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行比对．该摄像镜头相当于一个凸透镜，它对光线有　   　作用．

18．有少数游客在山上游玩时将未喝完的矿泉水瓶乱扔，这样做既污染了环境，同时还可能引起山林火灾．这是因为矿泉水瓶就相当于一个　   　透镜，晴天强太阳光照射它时，它对光线会产生　   　作用，从而使局部温度过高，引起枯叶着火．

19．小明父亲一次在烈日下洗车，车身油漆上出现了不少黑点，像是烧焦了的痕迹，这是因为车身上残留的水滴相当于　   　，对光线有　   　作用，使得水滴下的车身温度升高而失去光泽；汽车的反光镜属于　   　（选填“凸面镜．”或“凹面镜”）

20．为判别直径相同的两透镜的类型，小明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，透镜与光斑的大小如图所示．其中形成甲光斑的　   　（选填“一定”、“可能”或“一定不”）是凸透镜，形成乙光斑的　   　是凹透镜（选填“一定”、“可能”或“一定不”）．

三．作图题

21．根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜．

22．请画出图中入射光线对应的折射光线．

23．图中，入射光线与凸透镜的主光轴平行，请画出相应的折射关系．

24．如图所示，请画出由烛焰上S点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，并画出发光点S的像点S′（F是凸透镜的焦点，O是凸透镜的光心，光线SP平行于主光轴）．

25．如图所示，请画出通过凹透镜的两条折射光线．

26．如图所示，一束光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点F射向凸透镜，请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线，并标出入射角的度数．

27．完成下列作图：

请作出如图中入射光线经过凸透镜后的折射光线．

28．在图中完成光路图．

29．请按要求完成下列作图：在图中画出这条过光心的入射光线经过透镜后的出射光线．

30．如图所示是一束光线经凸透镜折射后的折射光线，请在图中画出它的入射光线．

31．请画出入射光线通过透镜后的折射光线．

32．综合作图﹣﹣光学黑箱：

已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜．请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置．

33．请完成图中，光线通过凸透镜折射，再经平面镜反射的光路图．

34．如图所示，S′是S经凸透镜成的像，请作出有S发出的两条入射线经凸透镜折射后的光路．

35．请画出图中入射光线经过凹透镜后的折射光线．

36．画出图中的BC的入射光线和AO的折射光线．

37．如图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线．请在图中画出它们通过透镜后的光路（P是与透镜距离等于2倍焦距的位置）．

四．实验探究题

38．图（a）是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜，当一束平行光射向空气凸透镜时，出射光线是会聚还是发散？请你进行以下探究：

（1）图（b）是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜，请在图（b）中画出光线O1O2从空气进入玻璃后折射光线O2T的大致位置；

（2）对比分析图（a）、（b），可以猜想：图（a）空气凸透镜对光线有　   　作用；

（3）将空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当　   　在另一侧来回移动，通过在白纸上能否观察到很小很亮的　   　，说明（2）中的猜想是否正确，这是通过　   　方法验证猜想．

39．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出以下三种猜想：

猜想1：凹透镜也能点燃火柴；

猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；

猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．

（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的．你认为他们判断的依据是　   　；

（2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是错误的．

（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简术你的实验方法．

简要做法：　   　；

如何判断：　   　．

参考答案与试题解析

一．选择题

1．下列光学器件中，对光有会聚作用的是（　　）

A．平面镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凸透镜

【分析】（1）学过的光学元件有：凸透镜、凹透镜、平面镜、凸面镜、凹面镜．

（2）其中对光线会聚的光学元件有：凸透镜、凹面镜．平面镜对光学既不发散也不会聚．凹透镜和凸面镜对光学有发散作用．

【解答】解：A、平面镜能改变光的传播路线，平行光入射、反射的也是平行光，对光没有会聚作用，故A错误；

B、凸面镜是利用了平面镜改变光的传播路线的作用，对光线有发散作用，故B错误；

C、凹透镜对光线有发散作用，故C错误；

D、凸透镜对光线有会聚作用，故D正确．

故选D．

【点评】此题考查了各种光学元件的光学性质，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的基础题非常有帮助．

2．（2017•广西）如图所示光线经过一个光学元件后传播方向发生了改变，则虚线框内的光学元件是（　　）

A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．潜望镜

【分析】仔细观察各图中出射光线和入射光线的特点，结合各种透镜及面镜的光学特点，找到合适的光学元件．

【解答】解：由图知，折射光线比入射光线向主光轴靠拢会聚，该透镜对光线有会聚作用，因此虚线框内的光学元件是凸透镜．

故选B．

【点评】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力．完成透镜的光路图和选择合适的透镜是关于透镜作图的常见题型，要求学生熟练掌握凸透镜和凹透镜的光学特点．

3．（2017•常州）香水的主要成分是易燃酒精，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是（　　）

A． B． C． D．

【分析】凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜．

【解答】解：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瓶口，因为B瓶口是凸透镜，对光有汇聚作用，最容易在阳光下引发火灾．

故选B．

【点评】本题主要考查凸透镜的特点，常见题目．

4．在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中，测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距是（　　）

A．10厘米 B．20厘米 C．30厘米 D．50厘米

【分析】图示的是利用平行光聚焦法来测量凸透镜的焦距，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距．

【解答】解：焦点到凸透镜的距离为10cm，所以凸透镜的焦距为10cm．

故选：A．

【点评】此题考查了测量凸透镜焦距的一种方法：平行光聚焦法．理解焦距的定义是解决此题的关键．

5．如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用（　　）

A．会聚作用 B．发散作用

C．既不会聚也不发散 D．无法判断

【分析】根据空气泡的形状可知，空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜，而凹透镜对光线具有发散作用．

【解答】解：根据空气泡的形状可知，空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜，因为凹透镜对光有发散的作用，所以容器水中的空气泡对水平射入其中的光线有发散作用．

故选B．

【点评】本题考查了凹透镜对光线的作用，知道空气泡两侧的水相当于两个凹透镜是关键．

6．如图所示，下列透镜属于凸透镜的是（　　）

A． B． C． D．

【分析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜；中间比边缘薄的透镜是凹透镜．

【解答】解：

由图知，A中透镜中间比边缘厚是凸透镜，B、C、D中透镜中间比边缘薄是凹透镜．

故选A．

【点评】判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法：根据定义判断；根据成像情况进行判断；根据对光线的作用进行判断．

7．将透镜置于太阳光下，在另一侧的纸上会形成如图所示的光斑，以下说法正确的是（　　）

A．该光斑是由于光的反射形成的

B．该光斑一定在透镜的焦点上

C．用此类透镜制成的镜片能矫正近视眼

D．光斑到透镜的距离可能大于透镜的焦距

【分析】（1）光经过透镜会发生折射现象；

（2）凸透镜可将平行光会聚到焦点，而焦点就是那个最小最亮的光斑的位置；

（3）凸透镜矫正远视眼，凹透镜矫正近视眼；

（4）凸透镜的光心到焦点的距离称之为焦距．

【解答】解：A、据图可知，该装置是透镜，所以光斑是由于光的折射形成的，故A错误；

B、由于不知道该光斑是不是最小、最亮的那一点，所以不能确定该点是否是焦点，故B错误；

C、据图可知，该透镜对光线有会聚作用，所以是凸透镜，用于矫正远视眼，故C错误；

D、由于光斑不是最小最亮的那一点，所以光斑到透镜的距离可能大于透镜的焦距，也可能小于透镜的焦距，故D正确．

故选D．

【点评】此题考查了光的折射、凸透镜的会聚作用、焦点与焦距的概念等知识点，是一道基础题目．

8．如图所示的光路图中，正确的是（　　）

A． B． 

C． D．

【分析】由图根据凸透镜和凹透镜对光线作用分析各选项．

【解答】解：

A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过另一侧的焦点，故A正确；

B、凸透镜对光线有会聚作用，即折射光线偏近主光轴，但图中光线远离主光轴，故B错误；

CD、凹透镜对光线有发散作用，即折射光线偏离主光轴，但CD图中光线都偏近了主光轴，故CD错误．

故选A．

【点评】本题考查了两种透镜对光线作用的认识和理解，知道凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用是关键．

9．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．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

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．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点

【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；凸透镜有实焦点；凹凸镜有虚焦点．

（2）对于凸透镜来说：平行于主光轴的光线会聚与焦点；过光心的光线传播方向不变；

对于凹透镜来说：平行于主光轴的光线会发散，其发散光线的反向延长线过焦点；过光心的光线传播方向不变；

【解答】解：A、凸透镜对光线有会聚作用，只有平行于主光轴的光线才能会聚于焦点，故A错误；

B、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，故B正确；

C、根据光路的可逆性，放在凸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，故C错误；

D、凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故D错误．

故选B．

【点评】知道凸透镜和凹透镜对光线的作用是解决该题的关键．

10．把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（　　）

A．无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光

B．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束

C．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束

D．平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束

【分析】（1）据题能看出，左边的透镜为凸透镜，右边的透镜为凹透镜；

（2）凸透镜对光线有会聚作用，即平行于主光轴的光线经凸透镜后会成为会聚于焦点，从焦点出发的光线经凸透镜后平行于主光轴；

凹透镜对光线有发散作用，若入射光线的延长线过另一方的焦点，该光线会成为平行光．

【解答】解：A、当两个透镜的位置不合适时，平行光不管从哪边入射，经过2个透镜折射后都不能得到平行光，故错误；

B、平行光从左边入射，经过第一个透镜折射后一定是会聚光，当位置合适时，经过第二个凹透镜后，光线也会发散，故错误；

C、平行光从左边入射，由于两个透镜的距离不能确定，所以经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束，故正确；

D、平行光从右边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束，故错误；

故选C．

【点评】知道透镜对光线的会聚和发散作用是解决该题的关键．

二．填空题

11．（2017•黔西南州）如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是　0.6　m，该凸透镜的焦距是　0.2　m．

【分析】眼睛观察镜子时，感到光束是在M点发出的，根据物像关于平面镜对称，可以确定凸透镜焦点的位置，从而判断光束会聚处和M点的距离．凸透镜的焦距．

【解答】解：

由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，

而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如图所示：

光束会聚处F和M点的距离s=2×0.3m=0.6m；

焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f=0.5m﹣0.3m=0.2m．

故答案为：0.6；0.2．

【点评】本题关键是根据平面镜成像特点判断凸透镜焦点的位置．

12．如图，是“探究透镜对光的作用”实验过程：取三个相同的大烧杯，里面充以烟雾，倒扣在桌上，有的杯底放有凸透镜或凹透镜，用手电筒向下照射，从实验现象中可得出的结论是　凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用　．

【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．结合图中的现象可逐一分析判断，得出结论．

【解答】解：（1）对比甲、乙两图，光线不经过透镜时，光束是直的，光束经凸透镜之后，光束先变窄后变宽，所以可说明：凸透镜对光线有会聚作用．

（2）对比甲、丙两图，光线不经过透镜时，光束是直的，光束经凹透镜之后，光束变宽，所以可说明：凹透镜对光线有发散作用．

故答案为：凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用．

【点评】正确理解凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用：

凸透镜的会聚作用是使原来的光路变窄，会聚的光线提起会聚，平行光会聚成点，发散的光线变为平行光或会聚光线．

凹透镜的发散作用是使原来的光路变宽，会聚的光线错后会聚，平行光线变得发散，发散的光线变得更散．

13．（2017•益阳）如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有　会聚　作用，该凸透镜的焦距是　11.0　cm．

【分析】通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．

【解答】解：由图可知，凸透镜对光线具有会聚作用；平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点；焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距f=41.0cm﹣30.0cm=11.0cm．

故答案为：会聚；11.0．

【点评】本题首先要确定凸透镜对光的作用，再根据焦距的概念从图中读出透镜的焦距，属基础题．

14．如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径．由图可知：甲透镜是　凸　透镜，乙透镜是　凹　透镜．

【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜与凹透镜对光线的作用，知道凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用．

【解答】解：从图知，通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以甲对光线有会聚作用，因此甲是凸透镜．

通过乙透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以乙对光线有发散作用，因此乙是凹透镜．

故答案为：凸；凹．

【点评】此题主要考查了凸透镜与凹透镜对光线的作用．要知道凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．

15．如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较　暗　（选填“亮”或“暗”），这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向　凹　透镜一样，出射光线会　发散　（选填“发散”或“会聚”）．

【分析】（1）透明的材料都可以制成凸透镜和凹透镜，材料不同，对光线的作用是相同的．

（2）中间比边缘薄的是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用．

【解答】解：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用，故在气泡的下面对应的位置较暗．

故答案为：暗；凹；发散．

【点评】掌握透明的材料都可以制成凸透镜和凹透镜，透明的材料不同，但是对光线的作用是相同的．

16．如图所示，晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”．“削冰令圆”就是把冰块制成　凸透　镜．要得火，应把“艾”放在镜的　焦点　位置，例如　放大镜　就是应用这种镜的一种仪器．

【分析】解决此题要知道凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜的成像规律是：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；

u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；

f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪、幻灯机；

u=f，不成像；

u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜．

【解答】解：要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，透镜会把光线集中在焦点上时，所以当把艾放在焦点上时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧；生活中利用凸透镜的仪器很多，比如：放大镜、投影仪、幻灯机等；

故答案为：凸透，焦点，放大镜．

【点评】此题考查了凸透镜的特点及灵活利用凸透镜解决生活实际问题的能力，是中考考查的热点．

17．如图所示，是一款人脸识别门禁一体机，它通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行比对．该摄像镜头相当于一个凸透镜，它对光线有　会聚　作用．

【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜成像规律之一是：当u＜2f时，成倒立、缩小的实像．照相机等就是根据这个原理制成的．

【解答】解：人脸识别门禁一体机上安装的摄像镜头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用．

故答案为：会聚．

【点评】本题主要考查了凸透镜成像在实际中的应用以及凸透镜对光的会聚作用，难度不大．

18．有少数游客在山上游玩时将未喝完的矿泉水瓶乱扔，这样做既污染了环境，同时还可能引起山林火灾．这是因为矿泉水瓶就相当于一个　凸　透镜，晴天强太阳光照射它时，它对光线会产生　会聚　作用，从而使局部温度过高，引起枯叶着火．

【分析】纯净水瓶内有水，容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜．

凸透镜对光线有会聚作用，能把太阳光会聚成交点，交点的温度高，达到枯叶的着火点，枯叶燃烧引起火灾．

【解答】解：下雨时，雨水流入纯净水瓶，容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜．

水凸透镜对太阳光有会聚作用，形成温度比较高的光点，容易点燃枯叶，发生火灾．

故答案为：凸；会聚．

【点评】水、冰、水晶等透明材料都可以制成凸透镜和凹透镜，虽然材料不同，但是对光线的作用和成像情况是相同的．

19．小明父亲一次在烈日下洗车，车身油漆上出现了不少黑点，像是烧焦了的痕迹，这是因为车身上残留的水滴相当于　凸透镜　，对光线有　会聚　作用，使得水滴下的车身温度升高而失去光泽；汽车的反光镜属于　凸面镜　（选填“凸面镜．”或“凹面镜”）

【分析】（1）水珠的形状是中央厚边缘薄，相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用．

（2）生活中的面镜有三种：凸面镜对光线有发散作用，可以扩大视野；凹面镜对光线有会聚作用；平面镜能成像，能改变光的传播方向．

【解答】解：（1）在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，同时也会聚了太阳光的能量，使得局部高温，从而伤害汽车的外表．

（2）汽车的反光镜（后视镜）属于凸面镜，对光有发散作用，可以起到扩大视野的作用．

故答案为：凸透镜；会聚；凸面镜．

【点评】此题考查了凸透镜、凸面镜的光学性质及应用，要注意与其它的透镜或面镜进行有效的区分．

20．为判别直径相同的两透镜的类型，小明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，透镜与光斑的大小如图所示．其中形成甲光斑的　一定　（选填“一定”、“可能”或“一定不”）是凸透镜，形成乙光斑的　可能　是凹透镜（选填“一定”、“可能”或“一定不”）．

【分析】根据凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用进行分析．

【解答】解：因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是形成放大的实像，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜．

故答案为：一定；可能．

【点评】本题考查凸透镜、凹透镜对光线的作用的理解，属于基础内容考查范围．

三．作图题

21．（2017•枣庄）根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜．

【分析】凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散；通过图中光线的折射情况来确定是什么透镜．

【解答】解：第一个图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜；

第二个图中入射光线平行于主光轴，折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即透镜有会聚作用，所以是凸透镜；如图所示：

．

【点评】该题考查了凸透镜、凹透镜对光线的作用，解题的关键是先确定光线经透镜之后发生了什么变化，再确定透镜的类型．

22．（2017•滨州）请画出图中入射光线对应的折射光线．

【分析】凸透镜有三条特殊的入射光线：过焦点的；平行于主光轴的；过光心的．根据每一条特殊入射光线对应的出射光线的特点画出对应的出射光线．

【解答】解；

从焦点发出的光线经过凸透镜折射后会变成平行于主光轴的光线；经过光心的光线的传播方向不变；如图所示：

．

【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

23．（2017•桂林）图中，入射光线与凸透镜的主光轴平行，请画出相应的折射关系．

【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的三条特殊光线来作图．

【解答】解：

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

24．（2017•内江）如图所示，请画出由烛焰上S点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，并画出发光点S的像点S′（F是凸透镜的焦点，O是凸透镜的光心，光线SP平行于主光轴）．

【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线，反向延长两条折射光线，即可得到发光点S的像点S′．

【解答】解：

过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；据此画出两条折射光线，再将两条折射光线反向延长，反向延长线的交点即为发光点S的像点S′．如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

25．（2017•锦州）如图所示，请画出通过凹透镜的两条折射光线．

【分析】先确定所给的入射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点（三条特殊光线）作图．

【解答】解：

对于凹透镜，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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变；如图所示：

【点评】凹透镜三条特殊光线的作图：①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．②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．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．

26．（2017•聊城）如图所示，一束光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点F射向凸透镜，请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线，并标出入射角的度数．

【分析】（1）反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角来作；根据反射定律作出反射光线，反射光线与法线的夹角为反射角．

（2）根据过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴作出折射光线．

【解答】解：（1）过平面镜的反射点垂直镜面作出法线，因为反射光线与镜面的夹角为30°，则反射角为：90°﹣30°=60°，则入射角也为60°，根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线，并标出入射角；

（2）过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示：

【点评】（1）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；

（2）熟记反射定律的内容：射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，并会作图．

27．（2017•重庆）完成下列作图：

请作出如图中入射光线经过凸透镜后的折射光线．

【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

【解答】解：根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点作出折射光线，如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

28．（2017•眉山）在图中完成光路图．

【分析】先确定所给的入射光线或折射光线的特点，再根据凹透镜的三条特殊光线作图．

【解答】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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：

【点评】凹透镜三条特殊光线：①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．②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．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．

29．（2017•重庆）请按要求完成下列作图：在图中画出这条过光心的入射光线经过透镜后的出射光线．

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

【解答】解：过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，据此作出其折射光线，如图所示：

【点评】凹透镜三条特殊光线的作图：①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．②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．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．

30．（2017•邵阳）如图所示是一束光线经凸透镜折射后的折射光线，请在图中画出它的入射光线．

【分析】根据入射光线的特点（折射光线平行于主光轴），画出对应的入射光线．

【解答】解：

通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，由此画出它的入射光线，如图所示：

【点评】关于凸透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②过焦点；③过光心的．每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点．根据两者的对应关系可以告诉入射光线做出折射光线；也可以利用折射光线做出对应的入射光线．

31．（2017•郴州）请画出入射光线通过透镜后的折射光线．

【分析】在作透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

【解答】解：

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变；如图所示：

．

【点评】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．

32．（2017•青岛）综合作图﹣﹣光学黑箱：

已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜．请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置．

【分析】根据凹透镜和平面镜对光线的作用结合图示光路解答．

【解答】解：

图中已给出了凹透镜的主光轴，且射出黑箱的光线平行于主光轴，则射向凹透镜的光线延长后过其焦点，所以，可以先利用平面镜反射光，光线再射向凹透镜，且这条光线延长后与凹透镜的主光轴相交．

作法：画出射入黑箱的光线，在黑箱左侧适当位置垂直于主光轴画出平面镜，入射光线与平面镜的交点为入射点，垂直于平面镜作出法线，根据光在反射时反射角等于入射角作出反射光线；反射光线与射出黑箱的折射光线的延长线的交点为射向凹透镜的入射点，由此画出凹透镜，延长射向凹透镜的光线与主光轴的交点即为焦点F．如图所示：

【点评】此题主要考查凹透镜的三条特殊光线，将此知识点与平面镜相结合，给此题增加了一定的难度，因此属于难题．

33．（2017•西宁）请完成图中，光线通过凸透镜折射，再经平面镜反射的光路图．

【分析】（1）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点来作出折射光线；

（2）根据光的反射定律作出反射光线．

【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；

（2）过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线；如图所示：

【点评】（1）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；

（2）熟记反射定律的内容：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，并会作图．

34．（2017•黔南州）如图所示，S′是S经凸透镜成的像，请作出有S发出的两条入射线经凸透镜折射后的光路．

【分析】（1）上面入射光线不属于特殊光线，S发出的光经凸透镜后过像点S′，据此画出光路图．

（2）下面入射光线属于特殊光线（平行于主光轴），经凸透镜后过焦点F，据此画出光路图．

【解答】解：

（1）根据S′是S通过凸透镜成的像，入射光线经凸透镜折射后要通过像点S′；

（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：

【点评】本题考查了凸透镜光路图的画法，确定两条入射光线的特点是关键．

35．请画出图中入射光线经过凹透镜后的折射光线．

【分析】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，根据图示作出折射光线．

【解答】解：折射光线平行于主光轴画，如图所示：

【点评】凹透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，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．

36．画出图中的BC的入射光线和AO的折射光线．

【分析】仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图．

【解答】解：对于凹透镜，过光心的光线其传播方向不变；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．

【点评】凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；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；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．

37．如图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线．请在图中画出它们通过透镜后的光路（P是与透镜距离等于2倍焦距的位置）．

【分析】（1）根据凸透镜成像时，物体在二倍焦距处，所成的像是等大倒立的实像，像在二倍焦距处，所以过二倍焦距处的入射光线经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处，据此画出左边入射光线的折射光线；

（2）根据凸透镜的特殊光线（过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴）画出过焦点的入射光线的折射光线．

【解答】解：过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处；过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴，如图所示：

【点评】本题考查了凸透镜的两条特殊光线．注意一倍焦点与二倍焦点的不同，且在光线上标出光线的传播方向．

四．实验探究题

38．图（a）是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜，当一束平行光射向空气凸透镜时，出射光线是会聚还是发散？请你进行以下探究：

（1）图（b）是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜，请在图（b）中画出光线O1O2从空气进入玻璃后折射光线O2T的大致位置；

（2）对比分析图（a）、（b），可以猜想：图（a）空气凸透镜对光线有　发散　作用；

（3）将空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当　光屏　在另一侧来回移动，通过在白纸上能否观察到很小很亮的　光斑　，说明（2）中的猜想是否正确，这是通过　实验　方法验证猜想．

【分析】（1）由光的折射规律可知，光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角．

（2）根据b中的图，可得到光线是怎样偏折的．

（3）当空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当光屏在另一侧来回移动，如果能在光屏上观察到很小很亮的光斑，说明猜想是不正确的，反之正确．

【解答】解：（1）过入射点O2作法线，光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，由此作出折射光线，如图所示：

；

（2）由上图可知，当光线通过空气凸透镜时是发散的；

（3）将空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当光屏在另一侧来回移动，通过在白纸上能否观察到很小很亮的亮点（光斑），说明（2）中的猜想是否正确，这是通过实验方法验证猜想．

故答案为：（1）见上图；（2）发散；（3）光屏；光斑；实验．

【点评】本题研究了空气凸透镜的对光的发散特点．既可以通过光的折射规律作图得到结论，也可通过用实验的方法得到验证．

39．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出以下三种猜想：

猜想1：凹透镜也能点燃火柴；

猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；

猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．

（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的．你认为他们判断的依据是　凹透镜对光线具有发散作用，不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴　；

（2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是错误的．

（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方法．

简要做法：用焦距相同而直径不同的凸透镜，点燃火柴，测出点燃火柴所需要的时间　；

如何判断：如果点燃火柴所需要的时间相等，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，则猜想3是正确的　．

【分析】（1）凹透镜对光线有发散作用．

（2）根据控制的变量与实验现象得出实验结论．

（3）可以控制凸透镜的焦距相同而直径不同，测出点燃火柴所需时间，然后得出结论．

【解答】解：（1）凹透镜对光线具有发散作用，不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴．

（2）用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小无关，则猜想2是错误的．

（3）选用焦距相同而直径不同的凸透镜，分别用它们点燃火柴，测出火柴被点燃所需要的时间，多次重复实验；

如果点燃火柴所需要的时间相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，则猜想3是正确的．

故答案为：（1）凹透镜对光线具有发散作用，不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴；（3）用焦距相同而直径不同的凸透镜，点燃火柴，测出点燃火柴所需要的时间；如果点燃火柴所需要的时间相等，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，则猜想3是正确的．

【点评】本题考查了凸透镜焦距的测量，应用控制变量法是正确解题的关键；第（3）问实验设计是本题的难点．