能力提升
1.如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下,那么能使光线发散的是( )

A.aB.b
C.cD.d
2.下列关于透镜光学性质的说法正确的是( )
A.凡是过光心的光线,其传播方向都不变
B.经透镜后其光线是发散的,该透镜肯定是凹透镜
C.经透镜后其光线是会聚的,该透镜肯定是凸透镜
D.以上说法都正确
3.
一块长方体玻璃砖内有一个呈双凸面(球面)的空气泡,可以看作透镜。一束平行光束按如图所示方式射向气泡,则这束平行光将( )
A.穿过气泡后仍保持平行
B.穿过气泡后会聚
C.穿过气泡后发散
D.不能穿过气泡,全部被反射
4.一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制的凸透镜,为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光,应把灯珠放在( )
A.焦点处
B.焦点以内
C.焦点以外
D.任意位置
5.在如图所示的光路图中,正确的是( )
6.张家界因山而著名,吸引许多中外游客来旅游,有少数游客在山上游玩时将空纯净水瓶扔在山上,这样做既污染了环境,同时还可能引起山林火灾。这是因为当下雨时纯净水瓶装入水后,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,可能会引起枯叶着火。因此我们在山中游玩时一定要注意保护环境。
7.晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常会把叶子烧焦,其原因是这时叶面上的水珠相当于 ,它对光起作用,使透过它的光可能而将叶子烧焦。
8.
往试管里注入清水,用橡皮塞堵住管口,留一稍大的空气泡。让阳光垂直照射试管,发现阳光透过空气泡在白纸上形成一橄榄状的暗影,如图所示,原因是 ,用掌握的物理知识分析,阳光透过试管的其他部分,呈现在白纸上的是。
9.给你一个透镜,不知道是凸透镜还是凹透镜,请你简要写出两种判断方法。
(1)
。
(2)
。
10.如图所示,可以利用不同的光学元件来改变入射光线OA的传播方向。请在图中分别画出两种合适的光学元件(只要求画出光学元件大致位置的示意图,但须与光学规律相符)
探究创新
★11.小明有3个凸透镜,它们用同种材料制成,形状如图所示。
(1)你猜想它们的焦距是否相同?如果不同,你认为哪个焦距大?哪个焦距小?
(2)请设计实验证明你的猜想:简要写出实验步骤,画出记录实验数据的表格。
(3)小明根据实验观察画出的三组光路图如图所示。根据这个实验记录,你可以得到什么结论?
参考答案
1.B 解析: 使光线发散,这是凹透镜对光线的作用,而凹透镜的形状是中间薄、边缘厚。
2.A 解析: 凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用。会聚是指入射光线经透镜折射后,更靠近主光轴,但折射光线可能是会聚的,也可能是发散的。发散是指入射光线经透镜折射后更远离主光轴,但折射光线可能是会聚的,也可能是发散的。
3.C 解析:
在玻璃砖内部的双凸空气泡,易错误地认为是一个凸透镜。用切割法将玻璃砖在气泡处左右拉开一段距离,有气泡的玻璃砖等效为两个玻璃做成的凹透镜。根据凹透镜对光线的发散作用知,平行光先被右侧凹透镜发散,再被左侧凹透镜发散,最终会发散射出玻璃砖,故选C。
4.A 解析: 此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象,将物理知识应用到现实生活中,激发了学生的学习兴趣。根据凸透镜对光的会聚作用,结合光路的可逆性可知,从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴,所以选A。
5.A 解析: 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;凸透镜对光线有会聚作用,即折射光线偏近主光轴,但B图中光线远离主光轴,故B错误;凹透镜对光线有发散作用,即折射光线偏离主光轴,但C、D图中光线都靠近了主光轴,故C、D错误。
6.解析: 装入水的纯净水瓶能透光,并且中间厚、边缘薄,此时就是一个水凸透镜,在一些特定的条件下,会因为会聚的阳光恰好使易燃物因温度升高而燃烧,发生火灾。
答案: 凸会聚
7.解析: 叶面上的水珠相当于凸透镜,它对光起会聚作用,使透过它的光可能会聚于一点而将叶子烧焦。
答案: 凸透镜会聚会聚于一点
8.解析: 用作图法分析:画出玻璃管空气泡处截面图和没有水处的剖面图如图所示。可知有空气泡处相当于凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,阳光通过这部分后会形成一片阴影区;没有气泡的玻璃管相当于凸透镜,阳光通过凸透镜后会聚于一处,通过试管后会出现一条与试管平行的亮线。
答案: 空气泡下的水相当于一凹透镜,对光线起发散作用一条与试管平行的亮线
9.答案: (1)利用透镜的形状进行判断:用手去摸,中间厚、两边薄的是凸透镜 (2)利用透镜对平行光的作用进行判断:让透镜对着太阳光(或平行光源)移动,能会聚光线的是凸透镜,反之是凹透镜
10.解析: 可选用平面镜、凸透镜、凹透镜。在选用平面镜时要注意反射角和入射角相等;凸透镜、凹透镜要注意画出主光轴。
答案: 如图所示(画出两种即可)。
11.解析: 要证明自己的猜想,关键在于测出三个凸透镜的焦距进行比较。测定凸透镜焦点最简单的方法,就是让太阳光平行于主光轴通过凸透镜会聚于一点。
答案: (1)不相同 A的焦距最大,C的焦距最小
(2)分别测出3个凸透镜的焦距,具体方法是让凸透镜正对太阳光,在透过阳光的一侧前后移动白纸,直到白纸上出现一个小亮点(焦点),用刻度尺测量焦点到凸透镜光心的距离,就是凸透镜的焦距。比较3个凸透镜焦距的大小,看猜想是否正确。记录数据的表格见下表。
(3)同种材料制成的凸透镜,表面越凸,焦距越小(表面越扁平,焦距越大)。
凸透镜
A透镜
B透镜
C透镜
焦距/cm