苏科版八年级物理同步讲义第15讲透镜(原卷版+解析)

第15讲 透镜认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点焦距知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，会画相关光路图会估测凸透镜的焦距凸透镜和凹透镜1、透镜的概念：透镜至少一个面为球面的一部分，光通过透镜发生折射，改变光的传播方向2、透镜的分类：透镜按其形状可分为两类（1）凸透镜：_中间厚、边缘薄的透镜_ 的透镜(远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)（2）凹透镜：_中间薄、边缘厚的透镜__的透镜(近视镜等)3、透镜的光心：透镜的中心叫做透镜的光心，通过光心的光，其传播方向不变 4、主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线叫做主光轴，主光轴用点划线表示5、透镜对光的作用（1）凸透镜对光的作用：平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜，光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点（2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的光射向凹透镜光通过凹透镜后会偏离出光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点探究归纳：凸透镜对光有_会聚_作用，凹透镜对光有_发散_作用辨别的凸透镜和凹透镜的简单方法看：近距离看书上的字，字是正立放大的就是凸透镜（即放大镜）照：正对太阳照射，在地上可以出现很小的亮点的就是凸透镜望：望远处的景物，出现倒立的就是凸透镜焦点和焦距1、平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 会聚 主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，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 反向延长线 会交于一点，这是凹透镜的焦点(虚焦点)，如图(2)b所示。焦点到光心的距离叫焦距，焦距用“f”表示。3、物体到光心（透镜）的距离叫物距，用“u”表示。像到光心（透镜）的距离叫像距，用“v”表示。三、透镜的三条特殊光线四、会聚和发散的奥秘1、凸透镜会聚光的原理2、凹透镜发散光的原理 考点一：生活中的透镜例1．1．如图1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，_____（选填“甲”或“乙”）透镜是凹透镜，该透镜可用于 _____（选填“近视”或“远视”）眼的矫正。在如图2所示的透镜中，属于凹透镜的是 _____。【答案】 乙 近视 CE【详解】[1][2][3]如图所示，由穿过甲透镜的光线传播路径可知，透镜具有会聚作用，甲透镜为凸透镜，由穿过乙透镜的光线传播路径可知，该透镜具有发散作用，乙透镜为凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼；根据图2可知，CE透镜的中间薄、边缘厚，为凹透镜。考点二：估测焦距的方法例2．如图所示，小丽同学将一个凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑。小丽测出光斑到透镜中心的距离为20cm，这个光斑所处的位置就是该透镜的______，它的焦距为______cm。【答案】 焦点的位置 20【详解】[1][2]凸透镜正对着太阳光，平行的太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一个最小、最亮的光斑，这个光斑所处的位置就是该透镜的焦点的位置，所以光斑到光心的距离是凸透镜的焦距；光斑到透镜中心的距离为20cm，所以凸透镜的焦距是20cm。考点三：透镜的特殊光线例3．（1）在如图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。  【答案】  【详解】凹透镜对光有发散作用，射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示：  （2）．请在图中画出对应的折射光线。  【答案】  【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：  考点四：透镜对光的作用例4．如图所示，汉代的《淮南万毕术》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 ___________（选填“凸”或“凹”）透镜，这种透镜对太阳光有 ___________（选填“会聚”或“发散”）作用，若要“得火”应把“艾”放在透镜的 ___________位置。  【答案】 凸 会聚 焦点【详解】[1][2][3]“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会把光线集中在焦点上，所以当把艾放在焦点上时，其温度会升高，达到燃点时即可燃烧。1．（2022秋·河北唐山·八年级统考阶段练习）图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是（　　）A．①③⑤ B．②④⑤C．③⑤⑥ D．④⑤⑥2．（2023·新疆·统考一模）如图，透过水珠可以将荷叶上的纹理看得更清，水珠相当于（　　）A．平面镜 B．玻璃板C．凸透镜 D．凹透镜3．（2021秋·江苏宿迁·八年级统考阶段练习）如图所示，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧平面上的一个圆孔，M是一个与暗盒右侧平面平行的间隔一定距离的光屏，若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个和圆孔P等大的圆形光斑，则嵌入圆孔P的光学器件是（　　）     A．只可能是凹透镜 B．只可能是凸透镜C．凹透镜或凸透镜都有可能 D．凸透镜、厚平板玻璃都有可能4．（2023秋·山东淄博·八年级统考期末）如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透的传播路径，甲、乙透的类型分别是（　　）A．甲、乙都是凸透镜 B．甲、乙都是凹透镜C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜5．（2023春·北京·九年级清华附中校考开学考试）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6．（2023·河南新乡·河南师大附中校考三模）我国古书《淮南万毕术》有记载：“削冰令圆，举以向日，可生火”，这是由于“圆冰”相当于一个 _____（选填：凸透镜、凹透镜、凸面镜或凹面镜）；沈括《梦溪笔谈·阳燧照物》一文中，这样写道：阳燧面洼，向日照之，光皆聚向内，离镜一二寸，光聚为一点，大如麻菽，著物则火发……这是利用凹面镜对光有_____作用，7．（2023·四川·校联考模拟预测）安全小提示：夏天我们外出游玩时，不要随意将瓶装矿泉水丢在树林里。这是由于瓶装矿泉水在阳光下，相当于一个___________ （选填字母“凹透镜”或“凸透镜”），它对光线有___________作用，可能将阳光会聚在焦点上，导致附近的树叶长时间高温引起森林火灾。8．（2022春·湖南长沙·八年级长沙市实验中学校考阶段练习）如图所示，一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，则该透镜起到_________（会聚/发散）作用，是_________透镜，由此说明，能把光线相交于一点的透镜_________（一定/不一定/一定不）是凸透镜。  9．（2023·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示将放大镜正对太阳光，在白纸上看见中间亮边缘暗的原因是放大镜是________镜，它对射向它的太阳光有________作用。  10．（2023春·陕西咸阳·八年级统考期中）如图所示，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，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较___________（选填“亮”或“暗”），这是因为气泡与周围水组成___________透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被___________（选填“会聚”或“发散”）。  11．（2022秋·广东汕头·八年级校考期末）如图所示，请画出图中入射光线通过凸透镜后对应的折射光线。   12．（2020秋·广东惠州·八年级校考期末）如图所示，请画出凹透镜的入射光线。  13．（2023秋·江苏苏州·八年级校联考期末）小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）。（1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点处，如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越__________（选填“大”或“小”）；（2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择两个透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是__________；（3）联想到如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用__________（选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大；（4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。1．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明实心圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”能够利用太阳光生火，主要因为（　　）A．“水晶饼”能反射光 B．“水晶饼”能吸收光C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用2．如图所示，四个透镜中，与其他三个不是同一种透镜的是（　　）A． B． C． D．3．如图所示，画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中是凹透镜的是（　　）A．只有d B．只有b和d C．只有c D．只有a、b、d4．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。若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大，则该凸透镜的焦距（　　）A．一定小于l B．一定等于lC．一定大于l D．可能小于l，也可能大于l5．两条光线经过透镜后平行于主光轴射出，则该透镜（　　）A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜C．可能是凸透镜 D．可能是平面镜6．在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶，这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有_______作用，可能会引起森林火灾。7．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，把一张纸放在透镜下方等距的位置如图甲所示，在纸上得到相应的光斑A、B，透镜与光斑的大小如图乙所示（d1