透镜（考点解读）（原卷版）

\o"10.3物体的浮沉条件及应用"4.2\o"4.2透镜"透镜（考点解读）（原卷版）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）透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。（2）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。图(1)透镜光路示意图（3）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。图（2）透镜光路概念（4）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。（5）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。（6）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（1）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。（2）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。（3）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（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•新晃县期末）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【典例1-2】（2022秋•平罗县期末）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：。【变式1-1】（2021秋•河东区期末）如图所示，属于凹透镜的是（）A．①③⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤⑥【变式1-2】（2023•五华区二模）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，可以判断图是装满水的瓶子，这是因为装满水后的瓶子相当于一个透镜。【考点2主光轴、光心、焦点和焦距】【典例2-1】（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【典例2-2】（2022秋•连云港期末）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，该凸透镜的焦距是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？（选填“对”“不对”或“无法判断”）。【变式2-1】（2022秋•东昌府区期末）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，某同学利用了如图所示的操作测出了透镜的焦距。关于该凸透镜焦距的大小，下列说法正确的是（）A．30cm B．40cm C．10cm D．70cm【变式2-2】（2023•道里区一模）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。【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•武江区校级一模）如图，烈日下，应避免将未喝完的矿泉水放在汽车挡风玻璃后，否则可能会导致火灾。这是因为未喝完的矿泉水（）A．相当于凸透镜，对光有会聚作用 B．相当于凸透镜，对光有发散作用 C．相当于凹透镜，对光有会聚作用 D．相当于凹透镜，对光有发散作用【典例3-2】（2022秋•永春县校级期末）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，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较（选填“亮”或“暗”），这是因为太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被（选填“发散”或“会聚”）。【变式3-1】（2023•分宜县校级模拟）西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》中有记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（）A．该冰透镜是一种边缘厚、中间薄的透镜 B．用冰透镜生火利用了冰透镜对光有会聚作用 C．用冰透镜生火是将太阳能转化为化学能 D．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子【变式3-2】（2022•江西二模）如图所示为中国空间站的太空授课情景，王亚平老师在水球中注入一个气泡，通过水球和气泡观察到两个不同的像，此时大水球中出现了倒立的像，该像的成像原理为光的（选填“直线传播”“折射”或“反射”），而气泡中却显示出正立缩小的像，这是因为带气泡的水球相当于凹透镜，对光有（选填“发散”或“会聚”）作用。【考点4透镜的光路图】【典例4-1】（2023•贵池区模拟）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【典例4-2】（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（选填“凸”或“凹”）透镜，乙透镜为（选填“凸”或“凹”）透镜【典例4-3】（2023•深圳）画出两条光线经透镜折射后的光路。【变式4-1】（2022秋•昌黎县期末）下列选项中关于透镜对光的作用画法正确的是（）A． B． C． D．【变式4-2】（2022•苏州模拟）透镜的三条特殊（主要）光线：（1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向，如图所示；（2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过，如图所示；（3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于，如图所示。【变式4-3】（2023•凌海市三模）如图所示，S′是光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。请你画出：（1）光源S的位置；（2）经过凸透镜的折射光线。一、选择题。1．（2023春•肃州区校级期中）有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视眼镜和爷爷的老花眼镜混在一起，外形完全一样，如图所示，小明要想找出自己的眼镜，下列做法正确的是（）A．用手摸镜片时，中间薄边缘厚的是近视眼镜 B．让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个明亮小光斑的是近视眼镜 C．让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是远视眼镜 D．拿着镜片看字，把字放大的是近视眼镜2．（2022秋•宝山区期末）如图透镜中，凹透镜是（）A． B． C． D．3．（2022秋•兴化市校级期末）小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小，当纸片远离透镜时，光斑一直变大，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距（）A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于L4．（2022春•来凤县期末）关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（）A．凸透镜有两个实焦点 B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距 C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点 D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴5．（2023•市北区二模）光的世界色彩斑斓，下列关于光现象的说法中正确的是（）A．黑板“反光“是因为光的折射 B．折射现象中，光路不可逆 C．发生漫反射时，反射光朝各个方向，所以漫反射不遵循光的反射定律 D．凸透镜对光有会聚作用6．（2023•陈仓区三模）关于光现象的描述，下列说法正确的是（）A．如图甲：墙上出现手影——手影是光沿直线传播形成的虚像 B．如图乙：将光屏放到像的位置，光屏不能接收到像——平面镜成的像是实像 C．如图丙：平行光经凹透镜后的现象——凹透镜对光有会聚作用 D．如图丁：小明通过平面镜看到小猫，同时小猫通过平面镜也看到小明——反射时光路可逆7．（2023•海州区一模）下列关于光现象描述正确的是（）A．凹透镜对光有会聚作用 B．漫反射遵循光的反射定律 C．平面镜成的像能呈现在光屏上 D．月亮在水中形成倒影是光的折射现象8．（2022秋•章贡区期末）如图所示光学现象及其解释正确的是（）A．图甲中，平面镜成像时进入眼睛的光线是由像发出的 B．图乙中，凹透镜对光具有会聚作用 C．图丙中，人们看到的“鱼”是实像 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章但遵循光的反射定律9．（2023•苏州模拟）将蜡烛放在如图所示位置，能通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中所示的光路。下列说法正确的是（）A．小红画的光路是正确的 B．透镜成的是虚像 C．透镜的焦距小于10cm D．透镜的焦距大于10cm二、填空题。10．（2022•苏州模拟）透镜是利用光的规律制成的，有凸透镜和凹透镜两种，现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其横截面如图所示，属于凸透镜的是，属于凹透镜的是。11．（2022秋•丹徒区期末）在图中所示透镜中，属于凸透镜的有，属于凹透镜的有，该透镜对光线具有作用。12．（2023春•原阳县校级月考）最简单的透镜的两个表面都是球面的一部分，通过两个球心的直线叫作透镜的，到凸透镜光心的距离叫作焦距。13．（2023春•辽阳期中）为防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃饮料瓶，因为雨水进入瓶后，它相当于，对光有作用，可能导致森林火灾。如图是中间为“空气凹透镜”的玻璃砖，它与装水的饮料瓶对光的作用（填“相同”或“不同”）14．（2023春•青浦区期末）在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶；因为它相当于一个透镜，对太阳光有作用，可能会导致森林火灾；从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，这是由于光的现象造成的，所以我们不要贸然下水，以免发生意外。15．（2021秋•双牌县期末）如图四块透镜中，对光有发散作用的是。三、作图题。16．（2023•宝应县二模）按要求作图。（保留作图痕迹）请把图中的光路图补画完整。​17．（2023•合肥二模）凸透镜成像情况如图所示，AC是从物点A发出的一束射到凸透镜上的光，A′B′是AB的像，请作出AC经凸透镜折射后的光线。18．（2023•凉山