初中物理人教版（2024）八年级上册第1节 透镜课后练习题

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1、透镜的分类以及辨别凸、凹透镜的方法
（1）透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
（2）透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
（3）透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。
①凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（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（近视镜等）。
（4）凹透镜与凸透镜的辨别：
①触摸法：用手摸，凸透镜：中间厚两边薄，凹透镜：中间薄两边厚。
②成像法；放在书上的字上，放大是凸透镜，缩小是凹透镜。
③太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。
2、主光轴、光心、焦点和焦距
（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。
（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，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。
（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。
（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
3、凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用
透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。
（1）凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。
（2）凹透镜对光有发散作用．平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点（凹透镜有两个虚焦点）。
4、透镜的光路图，透镜的三条特殊光线：过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过凸透镜焦点的光线。
（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图所示。
过光心的光线
（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图所示。
图平行于主轴的光线
（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示。
过焦点的光线
【考点1 透镜的分类以及辨别凸、凹透镜的方法】
【典例1-1】（2022秋•绥宁县期末）如图四种玻璃透镜中（ ）
A．只有a是凸透镜B．只有b是凸透镜
C．只有a和b是凹透镜D．只有d是凹透镜
【答案】D
【分析】凸透镜中间比边缘厚，对光线有会聚作用；凹透镜中间比边缘薄，对光线有发散作用。
【解答】解：ABC、a、b、c都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，故ABC不符合题意；
D、d是中间薄，边缘厚，是凹透镜，故D符合题意。
故选：D。
【典例1-2】（2023•牧野区校级三模）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 凸透镜 （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 会聚 作用。
【答案】凸透镜；会聚。
【分析】凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用；
凹面镜对光线有会聚作用，它可以使太阳光会聚在一点，使放在这一点的物体温度升高。
【解答】解：由题意可知，“圆冰”可以透光，而且可以“生火”，这是利用了凸透镜的会聚作用；
由文中描述可知，“阳燧”是用来反射光的，它属于凹面镜，对光线有会聚作用，它可以使太阳光会聚在一点，使放在这一点的物体温度升高。
故答案为：凸透镜；会聚。
【变式1-1】（2022秋•邗江区期末）用铁丝绕成一个内径约为4mm左右的圆环，将圆环在清水中没一下后取出，布满圆环的水膜犹如一个透镜。下列辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是（ ）
A．用手触摸水膜，比较中间和边缘的厚度
B．用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
C．透过水膜观察物体成像
D．用激光笔照射水膜
【答案】C
【分析】凸透镜靠近物体时，看到的物体是放大的，凹透镜靠近物体时，看到的物体是缩小的。
【解答】A、用手摸水膜会弄破水膜，故A不符合题意；
B、水膜太薄，不能够直接用刻度尺测量其厚度，故B不符合题意；
C、透过水膜靠近看书本上的字时，如果字是放大的，说明水膜相当于凸透镜，如果看到的字是缩小的，说明水膜相当于凹透镜，这种判断方法较为可靠，故C符合题意；
D、强光照射可能会破坏水膜，且强光照射时不一定能得到会聚的光斑（需是与主光轴平行的光线，需调整水膜与光屏间的距离），故D不符合题意。
故选：C。
【变式1-2】（2022秋•丹徒区期末）在图中所示透镜中，属于凸透镜的有 acd ，属于凹透镜的有 bef ，该透镜对光线具有 发散 作用。
【答案】acd，bef，发散。
【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，凸透镜对光线具有会聚作用；中间比边缘薄的透镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。
【解答】解：
如图，acd透镜中间比边缘厚是凸透镜，对光线具有会聚作用；
bef透镜中间比边缘薄是凹透镜，对光线具有发散作用；
故答案为：acd，bef，发散。
【考点2 主光轴、光心、焦点和焦距】
【典例2-1】（2022秋•鼓楼区期末）如图甲所示，光学元件由两个凸透镜A、B组成，A的直径为D，B的直径为d，将光学元件正对阳光，把一张白纸放在它的下方，在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑，圆斑的直径均为d，则下列说法正确的是（ ）
A．两个透镜的焦距可能相等
B．透镜A的焦距一定大于透镜B
C．光学元件远离白纸时，两个光斑一定同时变大
D．用光学元件观察同一物体时，透镜A所成的像一定比B大
【答案】B
【分析】已知光学元件正对阳光，根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图即可进行分析说明。
【解答】解：已知光学元件正对阳光知太阳光平行于凸透镜的主光轴，由白纸上的圆斑知，阳光透过凸透镜到达圆斑，根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图，完整光路如图所示：
AB、由图可知透镜A的焦点有两种可能，一种在白纸和透镜之间，一种在白纸的右侧，无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大，故A错误，B正确；
C、光学元件远离白纸时，相当于光学元件不动，白纸向右移动，由图可知透镜A有两种可能，当A的焦点在透镜和白纸之间时，光斑变大，当A的焦点在白纸右侧时，光斑先变小，后变大，而透镜B只有一种情况，光斑将变大，故C错误；
D、物距不变，透镜A的焦距比透镜B焦距大。成实像时，焦距大的像就大，即透镜A成像比透镜B大；成虚像时，焦距大的像就小，即物距在透镜和B的焦点之间时，透镜A成像比透镜B的小，故D错误。
故选：B。
【典例2-2】（2022秋•东海县期末）在利用太阳光测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下面，如图所示。调节纸的位置，当在纸上得到一个最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜中心的距离为10cm，这个最小光斑就是该凸透镜的 焦点 ，该凸透镜的焦距是 10 cm。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中心的距离为l，小华推断l一定小于该凸透镜的焦距，你认为小华的推断对吗？ 不对 （选填“对”“不对”或“无法判断”）。
【答案】焦点；10；不对。
【分析】平行于主光轴的光，经过凸透镜的折射后会聚于一点，这个点是凸透镜的焦点；
焦点到凸透镜的距离叫焦距；
平行于主光轴的光，经凸透镜折射后过了焦点还会继续向前。
【解答】解：将凸透镜正对着太阳，太阳光平行于主光轴照射，经过凸透镜的折射后，会聚在焦点处，所以透镜后纸上的最小光斑是该凸透镜的焦点；
焦点到凸透镜的距离是焦距，所以该凸透镜的焦距是10cm；
由于平行于主光轴的光，经凸透镜折射后过了焦点还会继续向前，纸到凸透镜的距离大于焦距即l大于焦距时，光斑也不是最小，所以小华的推断不对。
故答案为：焦点；10；不对。
【变式2-1】（2023春•咸阳期中）关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜能使平行光会聚于一点，这个点叫做凸透镜的焦点
B．通过凸透镜的两束光可能不相交于一点
C．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越弱
D．通过凹透镜的两束光一定不能相交于一点
【答案】B
【分析】平行于主光轴的光线会聚的点称为焦点；凸透镜对光线具有会聚作用，但光束不一定相交；凹透镜对光线具有发散作用，光线也可能相交；凸透镜的焦距越小，说明对光线的折射能力越强，对光的会聚作用越强。
【解答】解：A、平行于主光轴的光线会聚的点称为焦点，故A错误；
B、凸透镜对光线具有会聚作用，如果两条光线是从焦点射出的，通过凸透镜折射后，会平行于主光轴，而不会相交，故B正确；
C、凸透镜的焦距越小，说明对光线的折射能力越强，对光线的会聚能力越强，故C错误；
D、凹透镜对光具有发散作用，光线仍有可能相交，故D错误。
故选：B。
【变式2-2】（2022秋•渝中区校级期末）如图，小龙用一枚小灯珠S（近视为点光源）进行凸透镜成像规律的探究，他将小灯珠S沿平行主光轴方向匀速直线向右移动时，右侧的实像S′将沿 直线 （选填“曲线”或“直线”）运动。当他将小灯珠S放在主光轴上的A处时，在右侧主光轴上B处的竖直光屏上得到与凸透镜等大的圆形光斑。若AO＝20cm、BO＝40cm，该凸透镜的焦距可能为 20 cm。
【答案】直线；20。
【分析】（1）根据凸透镜成实像时，平行于主光轴的光线折射以后过对侧焦点分析；
（2）从凸透镜焦点上发出的光，经凸透镜折射以后是平行的。
【解答】解：（1）将小灯珠S沿平行主光轴方向匀速直线向右移动时，过点S且平行于主光轴的这条光线是不变，所以对应的折射光线也是不变，由凸透镜成像可知，像点S′将沿着折射光线移动，所以右侧的实像S′将沿直线运动；
（2）当他将小灯珠S放在主光轴上的A处时，在右侧主光轴上B处的竖直光屏上得到与凸透镜等大的圆形光斑，说明此时小灯珠S位于凸透镜的焦点上，所以AO的距离为焦距，即该凸透镜的焦距可能为20cm。
故答案为：直线；20。
【考点3 凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用】
【典例3-1】（2023春•海淀区期中）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，说明凸透镜的会聚能力越强
D．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，则该凸透镜对光不具有会聚作用
【答案】C
【分析】（1）过凸透镜光心的光线传播方向不变；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点F；
（3）焦点到光心的距离叫焦距，焦距越小、凸透镜的折光能力越强；
（4）将凸透镜的某部分用手遮住，仍然有光线透过凸透镜，该凸透镜对光将仍然具有会聚作用；
【解答】解：A、由图知过O点的光线传播方向不变，O为该凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，故A错误；
B、只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会会聚在焦点F，故B错误；
C、焦点到光心的距离OF（焦距）越短、凸透镜的折光能力越强，故C正确；
D、若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，仍然有光线透过凸透镜，该凸透镜对光将仍然具有会聚作用，故D错误。
故选：C。
【典例3-2】（2023春•咸阳期中）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 暗 （选填“亮”或“暗”），这是因为气泡与周围水组成 凹 透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被 发散 （选填“会聚”或“发散”）。
【答案】暗；凹；发散。
【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。
【变式3-1】（2022秋•高阳县校级期末）如图所示，平行光线通过玻璃中的椭圆形气泡后，折射光线将（ ）
A．平行B．会聚C．发散D．不确定
【答案】C
【分析】要判断光线通过玻璃砖后会怎样，关键是要看玻璃砖属于什么透镜．图中，玻璃砖是被气泡分成了两部分，这两部分都属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用。
【解答】解：因为凸形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜．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，是凹透镜．因此对照过去的平行光有发散作用，故C正确、ABD错误。
故选：C。
【变式3-2】（2023•新城区校级三模）小明一家去森林公园游玩，看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形的光斑，这是太阳倒立的 实 （选填“实”或“虚”）像，光斑是光的 直线传播 （选填“直线传播”或“反射”）形成的；他捡起遗落在森林里没喝完的矿泉水瓶，因为这样的水瓶对光有 会聚 （选填“发散”或“会聚”）作用，存在安全隐患。
【答案】实；直线传播；会聚
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的倒立的实像；凸透镜对光线具有会聚作用。
【解答】解：阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑，是小孔成像现象，它是光沿直线传播形成的太阳倒立的实像；
没喝完的矿泉水瓶相当于是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
故答案为：实；直线传播；会聚。
【考点4 透镜的光路图】
【典例4-1】（2023•安徽三模）用光路图解释现象是学习光学的一种有效途径，下列光路图正确的是（ ）
A．坐井观天B．光从空气中斜射入水中
C．凸透镜对光的作用D．凹透镜对光的作用
【答案】C
【分析】（1）坐井观天是根据光的直线传播来解释；
（2）光从空气中斜射入水中时，折射光线会靠近法线；
（3）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（三条特殊光线）来作图；
（4）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过光心的光线传播方向不改变。
【解答】解：A、“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到一小部分天空，即这部分天空的光照射到青蛙的眼睛里，是根据光的直线传播来解释，故A错误；
B、图中光从空气中斜射入水中，在交界面处，发生反射和折射现象，此时的折射光线会靠近法线，故B错误；
C、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故C正确；
D、凹透镜对光有发散作用，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，不会会聚焦点，故D错误。
故选：C。
【典例4-2】（2023•武功县模拟）如图所示，请用笔画线代替光线，完成光路图。
​
【答案】见解答
【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：过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；折射光线平行主光轴，则入射光线过焦点，如下图所示：
【变式4-1】（2022秋•新华区校级期末）如图根据光通过透镜前后的方向，判断甲透镜为 凸 （选填“凸”或“凹”）透镜，乙透镜为 凹 （选填“凸”或“凹”）透镜
【答案】凸；凹
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。据此分析即可解答。
【解答】解：左图中，光线经过透镜后变会聚了，甲透镜为凸透镜；
右图中，光线经过透镜后变发散了，乙透镜为凹透镜。
故答案为：凸；凹。
【变式4-2】（2023•碑林区校级模拟）如图所示，从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线射向凹透镜的焦点方向。画出平面镜及反射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】
【分析】根据入射光线和反射光线找出入射光线和反射光线夹角的角平分线，角平分线的位置与法线的位置重合，根据镜面与法线垂直作出平面镜的位置；射向焦点的光线经过凹透镜后会平行于主光轴。
【解答】解：由图可知，知道入射光线和反射光线，做出入射光线和反射光线夹角的角平分线，该角平分线也是法线，根据镜面与法线垂直作出平面镜的位置；
射向凹透镜另一侧焦点的光线，经过凹透镜后会平行于主光轴，如图所示：
【变式4-3】（2023•青秀区校级二模）在图中完成透镜的光路图。
【答案】见解答
【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：根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴分别作出对应的入射光线和折射光线，如图所示：
一、选择题。
1．（2022秋•洪山区期末）单反相机镜头由多种光学器件组成，其中较为重要的是透镜组，如图所示透镜组中属于凹透镜的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
【答案】B
【分析】中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，中间溥边缘厚的透镜叫凹透镜。根据两种透镜的定义即可进行分类。
【解答】解：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜，图中②是凹透镜，故B正确，ACD错误。
故选：B。
2．（2022秋•岳池县期末）如图所示，是一副眼镜放到太阳光下，眼镜到地面的距离在一倍焦距以内，在地面上观察到的情境，由此可以判断镜片是（ ）
A．凸面镜B．凹面镜C．凹透镜D．凸透镜
【答案】C
【分析】凸透镜和凹透镜的区分：
（1）边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜；
（2）对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜；
（3）能成实像的是凸透镜；能起放大作用的是凸透镜。
【解答】解：将眼镜放到太阳光下，眼镜到地面的距离在一倍焦距以内，由图知，阳光通过眼镜形成的光斑四周亮、中间暗，说明该眼镜对光线起发散作用，所以是凹透镜。
故选：C。
3．（2022秋•阜宁县期末）将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为l。下面说法正确的是（ ）
A．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜
B．一定是凸透镜，若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则l一定大于透镜的焦距
C．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于l
D．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距也随之变大
【答案】C
【分析】将一透镜正对太阳光（平行光），其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，说明有最小的光斑，所以该透镜对光有会聚作用为凸透镜，这时光斑到透镜的距离为L。这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，从这两种可能进行分析。
【解答】解：A．将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，说明该透镜对光有会聚作用，所以一定是凸透镜，故A错误；
BCD．太阳光认为是平行光，凸透镜对平行光有会聚作用，其下方的纸上能呈现一个最小最亮的光斑，此时光斑到透镜的距离为焦距，
这个光斑可能是焦点之前的光斑，此时透镜远离纸（光屏），光斑会先变小再变大；靠近光屏，成虚像，此时纸上承接不到；也可能光斑是焦点之后的，则透镜远离纸的过程中光斑一直变大，没有变小的过程，光斑到透镜的距离为L，所以透镜的焦距一定小于L，故BD错误，C正确；
故选：C。
4．（2022秋•石家庄期末）如图所示，将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为L。下面说法正确的是（ ）
A．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于L
B．一定是凸透镜，纸上的光斑是太阳通过透镜所成的实像
C．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜
D．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，则透镜的焦距一定小于L
【答案】A
【分析】（1）将一透镜正对太阳光（平行光），其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，但光斑比透镜面小很多，所以该透镜对光有会聚作用为凸透镜，这时光斑到透镜的距离为L。这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，从这两种可能进行分析；
（2）太阳与透镜的距离大于透镜的二倍焦距，根据凸透镜成像规律，会成缩小的实像，所以像的位置是光斑最小处，而不是任意光斑处。
【解答】解：AD．将一透镜正对太阳光（平行光），纸上呈现一个并非最小的光斑，但光斑比透镜面小很多，所以该透镜对光有会聚作用为凸透镜，这个光斑可能是焦点之前的光斑，此时透镜远离纸（光屏），光斑会先变小再变大；也可能光斑是焦点之后的，则透镜远离纸的过程中光斑一直变大，没有变小的过程，光斑到透镜的距离为L，所以透镜的焦距一定小于L，故A正确、D错误；
B．太阳与透镜的距离大于透镜的二倍焦距，根据凸透镜成像规律，会成缩小的实像，所以像的位置是光斑最小处，则并非最小的光斑不是像，故B错误；
C．将一透镜正对太阳光（平行光），纸上呈现一个并非最小的光斑，说明有最小的光斑，所以该透镜对光有会聚作用为凸透镜，故C错误。
故选：A。
5．（2023•平度市一模）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
【答案】C
【分析】中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜；凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用。
【解答】解：“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，这是其利用太阳光生火的原理，故C正确。
故选：C。
6．（2022秋•临邑县期末）炎炎夏日，汽车停在露天停车场，若把装满水的矿泉水瓶留在车内（如图），太阳光通过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。这是因为（ ）
A．矿泉水瓶相当于一个凹透镜，会聚光线
B．矿泉水瓶相当于一个凹透镜，发散光线
C．矿泉水瓶相当于一个凸透镜，发散光线
D．矿泉水瓶相当于一个凸透镜，会聚光线
【答案】D
【分析】中间厚、边缘薄的透明物体相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解：装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，这样就会使太阳光会聚于一点，凸透镜焦点的温度高，达到易燃物的着火点，易燃物燃烧引起火灾，故D正确。
故选：D。
7．（2023春•通山县期中）关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．只有凸透镜有焦点，凹透镜没有焦点
B．经过凸透镜的光线一定会聚于焦点
C．凹透镜对光线有发散作用，所以一组光线通过凹透镜后一定不会相交
D．不论是哪种透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
【答案】D
【分析】（1）凸透镜和凹透镜都各有两个焦点；
（2）凸透镜对光线有会聚作用，所以平行光线通过凸透镜的光线会聚一点；
（3）会聚的入射光线经过凹透镜折射后也会会聚于一点；
（4）经过凸透镜、凹透镜光心的光线方向不改变。
【解答】解：A、凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故A错误；
B、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B错误；
C、会聚的入射光线经过凹透镜折射后也可能会聚于一点，所以，凹透镜对光线有发散作用，通过凹透镜的光线不一定是分散开的，故C错误；
D、不管是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线方向不改变，故D正确。
故选：D。
8．（2022秋•越秀区校级期末）如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜的种类以及对光线起的作用分别是（ ）
A．凸透镜会聚B．凹透镜会聚C．凸透镜发散D．凹透镜发散
【答案】D
【分析】根据题目中放透镜与不放透镜的会聚点位置的变化确定该透镜对光线的作用，然后再据凸透镜和凹透镜对光线的作用得到此题的答案。
【解答】解：放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用，所以该透镜是发散透镜即凹透镜。
故选：D。
9．（2023•和平区二模）以下光路图正确的是（ ）
A．平面镜成像
B．光从空气斜射入玻璃
C．放大镜的成像
D．枯井中的青蛙观察范围
【答案】C
【分析】（1）根据平面镜成像的原理可知，反射光线好像是由像点发出的；由物与像关于镜面对称，光线垂直射向镜面时，反射光线沿原路返回；
（2）光的折射规律：折射光线与入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧；当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（3）物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像；
（4）青蛙之所以坐在井里只能看到很小的一片天，就是因为光沿直线传播的缘故。
【解答】解：
A、图中作出了点光源S关于平面镜的对称点S′，即S′为点光源的像，光线垂直射向镜面时，反射光线沿原路返回，这些均正确；但作对称点时要用虚线，而图中是实线，且平面镜内没有光线，故A错误；
B、当光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，而图中折射角大于入射角，且图中光发生反射时反射角不等于入射角，故B错误；
C、用凸透镜做放大镜时，成正立放大的虚像；由图知，蜡烛在凸透镜一倍焦距以内，蜡烛发出的光经凸透镜折射后进入人眼，人眼逆着折射光线看到蜡烛正立、放大的虚像，且凸透镜的2条特殊光线的画法正确，故C正确；
D、图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左边的端点连成一直线，将O点与井口右边的端点连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围，但图中光的传播方向标错了，故D错误。
故选：C。
二、填空题。
10．（2022秋•南宁月考）如图所示，属于凸透镜的是 A、B、C ；属于凹透镜的是 D、E、F 。在做凸透镜成像的实验时，若将凸透镜的上半部分用纸纸片遮住，则光屏上 B （选填“A、只剩下下半部分像”或“B、可看到完整的像，但稍暗些”）。
【答案】A、B、C；D、E、F；B。
【分析】（1）中间厚，边缘薄的透镜是凸透镜；中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜；
（2）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像，当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。
【解答】解：中间厚，边缘薄的透镜是凸透镜，图中A、B、C符合这个特点，是凸透镜；中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜，图中D、E、F符合这个特点，是凹透镜。
遮住凸透镜的一半，来自物体的光射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故B符合题意，A不符合题意。
故选B。
故答案为：A、B、C；D、E、F；B。
11．（2023•昆明一模）如图是装满水和末装水的同一个矿泉水瓶，根据你所学过的知识，可以判断 乙 图是装满水的瓶子，这是因为装满水后的瓶子相当于一个 凸 透镜。
【答案】乙；凸。
【分析】凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜；凸透镜能使物体成放大的虚像。
【解答】解：装满水矿泉水瓶相当于凸透镜，使物体成放大的虚像，可以判断乙图是装满水的瓶子。
故答案为：乙；凸。
12．（2022秋•安陆市期末）某同学把一个凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，适当调整位置后，在白纸上出现一个很小很亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为 20 cm；要想利用凸透镜使点亮的小灯泡发出的光线变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的 焦点 上。
【答案】20；焦点。
【分析】（1）把凸透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距；
（2）过焦点的光线经过凸透镜后将平行于主光轴射出。
【解答】解：（1）某凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，适当调整位置后，在白纸上出现一个很小很亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，凸透镜中心是光心，光斑和光心之间的距离叫焦距，光斑到凸透镜中心的距离为20cm，所以凸透镜的焦距是20cm；
（2）将小灯泡放在凸透镜的焦点上，在另一侧也可以得到一束平行光。
故答案为：20；焦点。
13．（2022秋•南昌期末）公园的湖边垂柳成荫，水面倒影如镜。从物理学角度看：“垂柳成荫”是由于光的 直线传播 形成的，“水面倒影如镜”是光的 反射 现象。夏季晴热的白天，从远处看马路直道路面上像有一层水，而走近了看路面却是干的，这是由于发生了光的 折射 现象。在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶，因为饮料瓶内进入水后，相当于一个 凸透 （填“凸透”或“凹透”）镜，容易造成火灾。
【答案】直线传播；反射；折射；凸透。
【分析】①光在同种均匀介质中沿直线传播，当光遇到物体的阻挡时，形成该物体的影子；
②当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
③光在不均匀的大气中传播时会发生折射；
④透明圆塑料瓶装水后，中间厚而边缘薄，类似于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解：光是沿直线传播的，柳树的枝叶挡住了光线的传播，所以有了树荫的形成，“垂柳成荫”是由于光的直线传播形成的；
平静的水面是一个平面镜，树反射的光照到水面上，形成树的倒影，是平面镜成像，成的是虚像；
从远处看马路直道路面上有一层水，而走进了路面看是干的，这是由光在不均匀的大气中传播时发生折射引起的；
因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、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，会造成树叶燃烧，造成火灾；所以在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶。
故答案为：直线传播；反射；折射；凸透。
14．（2022秋•桂平市期末）在一个不透明的木板上，钻一个小孔，用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围，如图所示，为了能获得最大观察范围，在小孔中最好嵌入 凹透镜 （选填“玻璃砖”、“凸透镜”或“凹透镜”）。因为其对光有 发散 作用。
【答案】凹透镜；发散。
【分析】如果小孔内放入玻璃砖，光线从小孔左侧进入右侧眼睛，经过两次折射，人眼看到的范围不变.如果小孔内放入凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，能使会聚光线提前会聚，观察到的范围变窄；如果小孔内放入凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，看到的范围更大。
【解答】解：为了能获得最大观察范围，在小孔中最好嵌入凹透镜，因为其对光有发散作用。
故答案为：凹透镜；发散。
三、作图题。
15．（2023•莘县三模）图中画出了入射光线或折射光线，请完成光路图。
【答案】
【分析】根据入射光线或折射光线的特点，利用凹透镜的三条特殊光线作图。
【解答】解：根据图示可知，该透镜为凹透镜；过凹透镜光心的光线，其传播方向不变；入射光线的延长线经过凹透镜另一侧的虚焦点，经凹透镜折射后，折射光线与主光轴平行。如图所示：
16．（2023•兴城市二模）如图所示，用一条光线照射平面镜，反射光线恰好水平射向竖直放置的凹透镜，请画出：
（1）射向平面镜的入射光线；
（2）标出反射角度数；
（3）经过凹透镜的折射光线。
【答案】见解答图
【分析】（1）先过入射点垂直平面镜画出法线，再根据反射角等于入射角画出入射光线。
（2）先求出反射光线与镜面的夹角，再求出反射角大小；
（3）根据“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”作出折射光线。
【解答】解：
（1）先画出法线，根据反射角等于入射角在法线上侧作出入射光线；
（2）反射光线与镜面的夹角为45°，则反射角大小为90°﹣45°＝45°；
（3）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：
17．（2022秋•如皋市期末）如图所示，一条光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点F射向凸透镜。请完成：
（1）这条光线经平面镜反射后形成的入射角是 60 度。
（2）请完成光路图（画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线）。
【答案】见解答图
【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；根据反射定律作出入射光线，入射光线与法线的夹角为入射角。
（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；
（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：
18．（2023•陇西县校级三模）请画出图中入射光线对应的折射光线。
【答案】见试题解答内容
【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：
19．（2023•泰山区自主招生）如图所示，一凸透镜放置于水中其主光轴与水面重合，现有一束平行于水面的入射光线通过凸透镜后折射入水中，请画出完整的光路。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据入射光线的特点，根据凸透镜的三条特殊关系画出对应的折射光线。
（2）折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。
【解答】解：（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定对应的入射光线；
（2）过入射点（焦点）垂直界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示：
a.凸透镜光路
b.凹透镜光路
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念