2024-2025学年人教版八年级物理上册同步讲义：透镜（学生版+解析版）

第五章透镜及其应用（原卷版）

课时5.1透镜

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：凸透镜和凹透镜，主光轴，光心，凸透镜对光的会聚作

2.3.5了解凸透镜对光的会聚作

用，凹透镜对光发散作用，焦点和焦距，透镜的三条特殊光线。

用和凹透镜对光的发散作用。探究

科学思维：通过实验探究，了解凸透镜和凹透镜对光的作用。

并了解凸透镜成像的规律。了解凸

科学探究：利用太阳光测量凸透镜的焦距。

透镜成像规律的应用。

科学态度与责任：能初步领略透镜对光的神奇作用，激发求知欲。

知识流理

知识点一、凸透镜和凹透镜

1.凸透镜和凹透镜

问题

用照相机（如下图）拍照，可以把瞬间的情景留作永恒的记忆；用投影仪投影，可以使教室里的同学

看到放小的图片；用显微镜观察，可以让化验室的医生看见血液中的各种细胞……这些仪器共同的主要光

学元件是什么？它们对光有什么作用呢？

图5.1-1照相机镜头剖面图

照相机、投影仪、显微镜等光学仪器都是利用透镜工作的。眼镜中的镜片也是透镜。如果仔细观察,

你会发现眼镜镜片的中间和边缘的厚薄不一样。

（1）透镜的种类

种类国

凸透镜中间厚、边缘薄的透镜II)放小镜

1s

凹透镜中间薄、边缘厚的透镜

1[(近视眼镜

注意：I一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径,

这种透镜就叫作薄透镜。

（2）透镜的主光轴和光心

通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称

主光轴o

.-----------------y-"-•

主光轴主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表

c◎心c

示

凸透镜

透镜主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传V

主光轴。

光心播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为r

薄透镜就在透镜的中心r3

凹透镜

（23-24八年级下.陕西榆林.期中）如图甲所示，把放小镜的镜片拆出来。从则面看过去,

这块透镜中间较边缘—（选填“厚”或“薄”），这种透镜我们用凸透镜。继续观察图乙中的透镜，与放小

镜属于同一类透镜的是

4…・•I

甲乙

知识点二、透镜对光的作用

演不

两种透镜对光的作用

1.让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（如下图）。

2.让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（如下图）。

实验表明：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作月。因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜

又叫作发散透镜。

1.凸透镜对光的会聚作用

如图所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一

点,

2.凹透镜对光的发散作用

如图所示，让平行于网透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，

但其反向延长线交于主光轴上的一点。

辽

3.对“会聚作用”和“发散作用”的理解

（1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的

光得主光轴方向偏折，如图所示,

（2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的

光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。

特别提醒

（1）会聚作用工光一定会聚，发散作用W光一定发散

①会聚作用是指能使折射光更靠近主光轴，但折射后的光天一定会相交与于一点。如图甲所示，凸透

镜使通过它的一束光更靠近主光轴，但该光束依然不会相交于一点。

②发散作用是指能使折射光更远离主光轴，但折射后的光乜可能会相交于一点。如图乙所示，凹透镜

对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后还能相交于一点。

7

（23-24八年级下.辽宁鞍山•开学考试）炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉

水，如图甲所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于

一个.,透镜，如图乙所示，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

（选填“相同”或“不同”）。

甲乙

知识点三、焦点和焦距

1.透镜的焦点和焦距

图示

_______

凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主焦点F到光心0的距离

.一0：

凸透镜光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，叫焦距，用f表示，凸

用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点透镜两侧的焦距相等

1•—/—•

凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发

虚焦点F到光心0的距

散的光反向延长线相交在主光轴上的一

—

离叫焦距，用f表示，

凹透镜点，这个点不是实际光线会聚的点，所以

1'0

凹透镜两侧的焦距相

叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一

等

个虚焦点一/T

特别提醒

（1）凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短；

（2）凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越

小，即凸透镜的会聚作用越强；

（3）根据光路可逆，若把点光源放在凸透镜的焦点上，先向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成平行

光，因此可利用凸透镜获得平行光。

2.粗略测量凸透镜的焦距

太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看作平行光。想一想：怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？找

几个不同的凸透镜，试着测量它们的焦距。

如图所示，让凸透镜（放小镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放小镜与白纸的

距嗡，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离,

即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。

（2024.山西吕梁•三模）如图，是某位同学在反思本上记录的利用太阳光测色透镜焦距

的示意图，这样的作法是不正确的，理由是,正确操作应是将凸透镜太阳。

主光轴

知识点四、透镜的三条特殊（主要）光线

三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另

一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表:

A——

3—9d9

凸

CF6FC

C、C-

通过光心的光线经凸透镜折射平行于主光轴的光线经凸透镜通过焦点的光线经凸透镜折射后

后，传播方向不变折射后，经过另一侧的焦点平行于主光轴

二—

cF▲、（CF（CF▲F（

平行于主光轴的光线经凹透镜

经光心的光线经凹透镜折射后，射向凹透镜另一侧虚焦点的光线

□折射后，折射光线的反向延长

传播方向不变经凹透镜折射后，平行于主光轴

线经过凹透镜同侧虚焦点

（23-24八年级下.甘肃酒泉.期末）根据下图中透镜的入射光线和折射光线，作出相应的

问题探究

问题一：透镜类型的判断

【角度1］根据透镜的形状判断

J断透镜类型的方法

根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型并不可靠，要通过比较透镜中间与边缘的厚度来确定透

镜的类型，因为有的透镜可能是一面凸一面凹。

【典例1］（23-24八年级下•全国•课后作业）透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的—

（选填“直线传播”“折射”或“反射、'）。中间比边缘的透镜是凸透镜，如图中的（填字

母）；中间比边缘_________的透镜是凹透镜，如图中的o（填字母）

ABCD

【变式1-1］（23-24八年级下•陕西咸阳•阶段练习）凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上

一点，这个点叫做凸透镜的焦点，凸透镜有个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,

如羽所示，其中属于凸透镜，（后两空均填序号）对光线有发散作用。

【变式1-2］（23-24八年级上.上海普陀・期末）在图中，属于凸透镜的是,属于凹透镜的

是（前两格均选填图中数字）：序号1的透明体可以使臼光发生现象，序号4的

透羽体对光有作用（最后一格选填“会聚”或“发散”）。

【角度2］根据透镜对光的作用判断

1.折射光线相对于入射光线靠近主光轴，则经过的透镜是凸透镜；折射光线相对于入

射光线远离主光轴，则经过的透镜是凹透镜。

2.在进行判断时，需将入射光线延长后再与折射光线进行比较。

【典例2］（23-24八年级上•山东德州•期末）香水的主要成分是易燃酒精.如图甲所示为三瓶香水,

透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的有（选填"a"、"b”或"c”），如图乙所示，一束

光经过一个透镜后会聚于主轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于6点，则该透镜是透镜（选填“凸”

或“凹”）。

【变式2-1］（23-24八年级上.安徽芜湖.期中）如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透厦的光路图。

由羽可知甲是（选填“凸透铲或“凹透镜”），此透镜对光有（选填“会聚”或“发散”）作用。

【变式2-2］（23-24八年级上.山东淄博・期中）如图，根据入射光线和折射光线的走向，可判断甲是

镜，乙是镜。

甲乙

问题二：粗测凸透镜的焦距

1.太阳光近似为平行光，让凸透镜正对太阳光时，太阳光平行于凸透镜主光轴入射,

此时入射光线平行于主光轴，当光斑最小最亮时，该点即为凸透镜的焦点。如果不正对太阳光，最小光斑

并不在主光轴上，此时的光斑不在焦点上，所以测出的距离也不是焦距。

2.焦点处的光斑最小，焦点两侧的光斑比焦点处的光斑小。因此当拿纸片从靠近凸透镜的位置（小于

焦距）远离凸透镜时，纸片上的光斑先变小后变小，在焦点处最小。

【典例3］（23-24八年级下.广东湛江•阶段练习）利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸

得到最亮的光斑，如图甲A和B是两名同学的操作示怠图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm

和9.9cm,则凸透镜的焦距是cm。如图乙所示，两束光线原本相交于8点，在框内放一个透镜后相

交于A点，则该透镜是透镜。

【变式3-1］（23-24八年级上•江苏南京•期末）小芳先在纸上画了一个小于凸透镜小小的圆环。如图

所示，将凸透镜正对太阳光。在其卜.方距透镜10cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，这个现象表明凸

透镜对光有作用；当将该凸透镜靠近白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合,

此过程中光斑的小小（选填"先变小后变小”或“先变小后变小''），通过计算可以得到该凸透镜的

焦距为cm。

【变式3-2］（23-24八年级上.山东淄博.阶段练习）如图，将凸透镜正对太阳，其下方的纸上呈现出

一个并非最小最亮的光斑，这是光斑到凸透镜的距离为心若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变小，则该

凸透镜的焦距为（）

A.可能小于L也可能小于LB.一定小于L

C.一定小于LD.一定等于L

问题三：透镜三条特殊光线作图

利用透镜的三条特殊光线作图时.，一定要注意:

（1）一定要用尺规作图；（2）不要遗漏光线的箭头；（3）光线用实线，辅助线用虚线。

【典例4］（23-24八年级上•河南商丘・期末）如图所小，凹透镜和凸透镜有一侧的焦点重合，请在图

中画出光经过凹透镜、凸透镜折射的光路图。

（）

【变式4-1］（23-24八年级上•山东淄博•阶段练习）请补画折射光线（注意使用刻度尺和铅笔作图）

F

己知图中ATT是A4的像，请在图中画出透镜,

并物定透镜的焦点。

A

H1

A1

强化训练

【基础强化】

1.（23-24八年级下.陕西咸阳.期末）在炎热的夏天不能向盆栽的荷叶上洒水，这是因为洒水会使水凝结

成圆形的水珠，圆形的水珠相当于一透镜，对太阳光有作用，会"烧糊''叶片。

2.（23-24八年级上•安徽安庆・期末）如图，截面为长方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这

个玻璃体对图示光束具有作用。

3.（23-24八年级上•山东济宁・期末）图所示的透镜中属于凹透镜的有（选填字母）；极少数游

客在山上游玩时随意丢弃玻璃瓶，这样做可能引起山林火灾。这是因为盛有水的瓶子相当于（选

填，，凸，，或“凹，，）透镜,阳光经折射后，可能引燃枯叶。

（a）（b）（c）（d）

4.（23-24九年级上•重庆・期末）森林中乱丢塑料瓶容易引发火灾，这是因为装水的塑料瓶可看成一个—

（选填“凸透镜''或"凹透镜’'），对光有一（选填“会聚”或“发散”）作用。

5.（23-24八年级上•吉林松原•期末）如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点4,取下透

镜后，光会聚于4点，则该透镜起到（选填“会聚”或“发散”）作用，是透镜.由此说明,

能将光线会聚于一点的透镜（选填“一定''或"不一定”）是凸透镜。

【素养提升】

6.（23-24八年级上•江苏无锡•阶段练习）小明为判别直径相同的两透镜的类型，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，透镜与光斑的小小如图所示（力＜"＜必）。其中形成甲光

斑的是（凸/凹）透镜，形成乙光斑的（一定/可能/一定不）是凹透镜。

7.（23-24八年级上江苏苏州•阶段练习）关于透镜下列说法错误的是（）

A.一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点

B.从焦点处射向凸透镜的光•通过凸透镜后一定平行主光轴

C.经过光心的光传播方向不变

D.凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强

8.（23-24八年级上.云南玉溪•阶段练习）下图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透

9.（23-24八年级上.河南郑州.期末）小红把透镜正对太阳光贴在纸面上，纸面呈现一个与透镜小小相当

的光斑。若透镜远离纸的过程中光斑变小变暗，则该透镜（）

A.是凸透镜，对光有会聚作用B.是凹透镜，对光有发散作用

C.是凸透镜，对光有发散作用D.是凹透镜，对光有会聚作用

10.（23-24八年级上•湖北武汉•期末）如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜

面，在墙壁上得到了一个较小的光斑，关于虚线框内的透镜，、列说法止确的是（）

-墙壁

光斑

A.一定是凹透[镜,它对光有发散作用

B.一定是凸透镜，它对光有会聚作用

C.可能是凹透镜，它对光有会聚作用

D.可能是凸透镜，它对光有会聚作用

11.（23-24八年级上•广东清远•期末）如图所示，前后两块相邻透镜的焦点恰好重合，从光源S点向右发

出一条与主光轴平行的光线，先后经2个凸透镜折射和一个凹透镜折射，在A、3、C、。四段光线中，其

中描绘错误的是（）

A.4段光线B.B段光线C.C段光线D.。段光线

12.（23-24八年级上•江苏盐城•阶段练习）如图所示，某同学将凸透镜正对着太阳，将一张白纸在透镜的

另一侧从紧靠透镜处逐渐远离透镜，看到的现象是（）

A.白纸上有光斑,且一直变小

B.白纸上有光斑,且先变小再变小

C.白纸上有光斑,且先变小再变小

D.白纸上有光斑,且一直变小

13.（2024.山东枣庄.中考真题）如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射

光路。

14.（2024・四川内江•中考真题）如图，尸是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线

经凸透镜后的出射光线。

【能力培优】

15.（23-24八年级下.湖北恩施.阶段练习）生活中物体可以不断的反射光线，我们可以利用这些光线判断

透镰的种类。如图所示，虚线框内为一透镜，为透镜的主光轴，O是透镜光心，。（双箭头）和〃（单

箭头）是射向透镜的两条光线，已知光线。通过透镜之后与交于Q点，光线人通过透镜之后与MN交于

Q点，由图可知，下列说法中正确的是（）

B.透镜是凸透镜，距离OP小于焦距

C.透镜是凹透镜，距离。。小于焦距

D.透镜是凹透镜，距离。。小于焦距

16.（21-22八年级匕辽宁丹东•期末）如图，请在图中画出发光点S发出的入射光线通过凸透镜后的折射

光线的光路图。

第五章透镜及其应用（解析版）

课时5.1透镜

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：凸透镜和凹透镜，主光轴，光心，凸透镜对光的会聚作

2.3.5了解凸透镜对光的会聚作

用，凹透镜对光发散作用，焦点和焦距，透镜的三条特殊光线。

用和凹透镜对光的发散作用。探究

科学思维：通过实验探究，了解凸透镜和凹透镜对光的作用。

并了解凸透镜成像的规律。了解凸

科学探究：利用太阳光测量凸透镜的焦距。

透搅成像规律的应用。

科学态度与责任：能初步领略透镜对光的神奇作用，激发求知欲。

知识梳理

知识点一、凸透镜和凹透镜

1.凸透镜和凹透镜

问题

用照相机（如下图）拍照，可以把瞬间的情景留作永恒的记忆；用投影仪投影，可以使教室里的同学

看到放小的图片；用显微镜观察，可以让化验室的医生看见血液中的各种细胞……这些仪器共同的主要光

学元件是什么？它们对光有什么作用呢？

图工1-1照相机镜头剖面图

照相机、投影仪、显微镜等光学仪器都是利用透镜工作的。眼镜中的镜片也是透镜。如果仔细观察,

你会发现眼镜镜片的中间和边缘的厚薄不一样。

（1）透镜的种类

种类概念图示实例

凸透镜中间厚、边缘薄的透镜II)放小镜

1s

凹透镜中间薄、边缘厚的透镜

1[(近视眼镜

注意：I一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径,

这种透镜就叫作薄透镜。

（2）透镜的主光轴和光心

通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称

主光轴o

.-----------------y-"-•

主光轴主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表

c◎心c

示

凸透镜

透镜主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传V

主光轴r

光心播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为

C、C

薄透镜就在透镜的中心

凹透镜

（23-24八年级下.陕西榆林.期中）如图甲所示，把放小镜的镜片拆出来。从则面看过去,

这块透镜中间较边缘—（选填“厚”或“薄”），这种透镜我们用凸透镜。继续观察图乙中的透镜，与放小

镜属于同一类透镜的是

4…・•I

甲乙

【答案】厚ab

【详解】［1H2］放小镜是凸透镜，中间厚边缘薄，故从侧面看过去，这块透镜中间较边缘厚。如图乙中，只

有ab是中央厚边缘薄的凸透镜。

知识点二、透镜对光的作用

演示

两种透镜对光的作用

1.让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（如下图）。

2.让平行于透镜主光轴的几束光射向网透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（如下图）。

实验表明：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜

又叫作发散透镜。

1.凸透镜对光的会聚作用

如图所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一

点,

2.凹透镜对光的发散作用

如图所示，让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，

但其反向延长线交于主光轴上的一点。

壬

3.对“会聚作用”和“发散作用”的理解

（1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的

光将主光轴方向偏折，如图所示＜

（2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的

光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。

特别提醒

（1）会聚作用W光一定会聚，发散作用W光一定发散

①会聚作用是指能使折射光更靠近主光轴，但折射后的光大一定会相交与于一点。如图甲所示，凸透

镜使通过它的一束光更靠近主光轴，但该光束依然不会相交于一点。

②发散作用是指能使折射光更远离主光轴，但折射后的光乜可能会相交于一点。如图乙所示，凹透镜

对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后还能相交于一点。

甲乙.，

（23-24八年级下.辽宁鞍山•开学考试）炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉

水，如图甲所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于

一个透镜，如图乙所示，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

（选填“相同”或“不同”）。

甲

【答案】凸相同

【详解•】"］因为瓶中进入水之后.瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于••个凸透

镜，对光线有会聚作用，会形成高温区产生危险。

⑵中间为“空气凹透镜”的玻璃砖可看作是两个凸透镜组合在一起了，而光线经过凸透镜后会变得会聚，经

过两个凸透镜变得更加会聚，因此它与装水的饮料瓶对光的作用相同。

知识点三、焦点和焦距

1.透镜的焦点和焦距

蜜图示

凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主焦点F到光心0的距离o|

凸透镜光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，叫焦距，用f表示，凸7

用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点透镜两侧的焦距相等・]

\--/―•

凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发

虚焦点F到光心0的距

散的光反向延长线相交在主光轴上的一.rX

离叫焦距，用f表示，

凹透镜点，这个点不是实际光线会聚的点，所以

凹透镜两侧的焦距相O'

叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一

等

个虚焦点一

特别提醒

（1）凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有美，表面越凸，焦距越短；

（2）凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越

小，即凸透镜的会聚作用越强；

（3）根据光路可逆，若把点光源放在凸透镜的焦点上，射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成平行

光，因此可利用凸透镜获得平行光。

2.粗略测量凸透镜的焦距

太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看作平行光。想一想：怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？找

几个不同的凸透镜，试着测量它们的焦距。

如图所示，让凸透镜（放小镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放小镜与白纸的

距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，

即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。

（2024.山西吕梁•三模）如图，是某位同学在反思本上记录的利用太阳光测为透镜焦距

的示意图，这样的作法是不正确的，理由是,正确操作应是将凸透镜太阳。

主光轴

正对

【详解】口］［2］利用太阳光测凸透镜焦距时，应将凸透镜正对太阳光，光屏与凸透镜相平行，图中有将凸透

镜正对太阳光，所以这样的作法是不正确的。

知识点四、透镜的三条特殊（主要）光线

三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另

一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表：

凸|-A•\•«3

CFO—4C——y—CF0Fc

通过光心的光线经凸透镜折射平行于主光轴的光线经凸透镜通过焦点的光线经凸透镜折射后

后，传播方向不变折射后，经过另一侧的焦点平行于主光轴

二rrF——■__W

凹CF0CF-CFAF(

透

平行于主光轴的光线经凹透镜

镜经光心的光线经凹透镜折射后，射向凹透镜另一侧虚焦点的光线

折射后，折射光线的反向延长

传播方向不变经凹透镜折射后，平行于主光轴

线经过凹透镜同侧虚焦点

（23-24八年级下.甘肃酒泉.期末）根据下图中透镜的入射光线和折射光线，作出相应的

【答案】见解析

【详解】［1］平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线经过焦点；经过焦点的光线经凸透镜折射后折射

⑵经过凹透镜光心的光线经凹透谎折射后其传播方向不变；射向凹透镜虚焦点的光线经凹透镜折射后折射

问题探究

问题一：透镜类型的判断

【角度1］根据透镜的形状判断

U断透镜类型的方法

根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型并不可靠，要通过比较透镜中间与边缘的厚度来确定透

镜的类型，因为有的透镜可能是一面凸一面凹。

【典例1]（23-24八年级下•全国•课后作业）透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的一

（选填“直线传播"“折射''或“反射。中间比边缘的透镜是凸透镜，如图中的（填字

母）：中间比边缘________的透镜是凹透镜，如图中的o（填字母）

ABCD

【答案】折射厚A、D薄B、C

【详解】口][2][3][4][5]透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的折射：中间厚边缘薄的是凸透

镜；中间薄边缘厚的是凹透镜；由图可■知，A、D中间厚边缘薄是凸透镜；B、C中间薄边缘厚是凹透镜。

【变式1-1]（23-24八年级下•陕西咸阳•阶段练习）凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上

一点，这个点叫做凸透镜的焦点，凸透镜有个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，

如国所示，其中属于凸透镜，（后两空均填序号）对光线有发散作用。

【详解】[1]凸透镜的两侧都可以有平行于主光轴的光线入射，因此，在凸透镜的两侧都会有一个这样的焦

点，则凸透镜具有两个焦点。

⑵两边薄中间厚的是凸透镜，由阿可知①③属于凸透镜。

⑶两边厚中间薄的是凹透镜，凹透镜可以发散光线，由图可知②属于凹透镜。

【变式1-2]（23-24八年级匕上海普陀•期末）在图中,届干凸透镜的是,属干凹透镜的

是（前两格均选填图中数字）；序号1的透明体可以使白光发生现象，序号4的

透明体对光有作用（最后一格选填“会聚”或“发散”）。

【答案】2、45、6色散会聚

［详解，1］［2］根据透镜的概念，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。故图中2、

4为凸透镜，5、6为凹透镜。

［3］序号1的透明体以使白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，在白色光屏上呈现一条彩色

光带，这是光的色散现象。

［4］序号4的透明体为凸透镜，对光有会聚作用。

【角度2］根据透镜对光的作用判断

1.折射光线相对于入射光线靠近主光轴，则经过的透镜是凸透镜；折射光线相对于入

射光线远离主光轴，则经过的透镜是凹透镜。

2.在进行判断时，需将入射光线延长后再与折射光线进行比较。

【典例2］（23-24八年级上.山东德州•期末）香水的主要成分是易燃酒精.如图甲所示为三瓶香水,

透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的有（选填"a"、"b”或"c”），如图乙所示，一束

光经过一个透镜后会聚于主轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜是透像（选填“凸”

或“凹,

【答案】4凹

【详解】［I］由图知道，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的有—中间厚，边缘薄，是凸

透瞪，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾。

⑵放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点8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。

【变式2-1］（23-24八年级上安徽芜湖•期中）如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透境的光路图。

由组可知甲是（选填“凸透铲或“凹透镜”），此透镜对光有（选填“会聚”或“发散”）作用。

甲透镜乙透镜

【答案】凹透镜发散

【详解】口］［2］由图可知，通过甲的光线比起入射光线更加远离主光轴，即甲透镜对光线具有发散作用，故

甲透镜为凹透镜，通过乙的光线比入射光线更靠近主光轴，即乙透镜对光线具有会聚作用，故乙透镜为凸

透镜。

【变式2-2］（23-24八年级上.山东淄博・期中）如图，根据入射光线和折射光线的走向，可判断甲是

镜，乙是镜。

甲乙

【答案】凹透凹透

【详解】甲图中，平行光经透镜以后发散，说明是凹透镜；乙图中，会聚光线经透镜折射后变为平行

光，光线比原来更发散，说明是凹透镜。

问题二：粗测凸透镜的焦距

太阳光近似为平行光，让凸透镜正对太阳光时，太阳光平行于凸透镜主光轴入射，

此时入射光线平行于主光轴，当光斑最小最亮时，该点即为凸透镜的焦点。如果不正对太阳光，最小光斑

并不在主光轴上，此时的光斑不在焦点上，所以测出的距离也不是焦距。

2.焦点处的光斑最小，焦点两侧的光斑比焦点处的光斑小。因此当拿纸片从靠近凸透镜的位置（小于

焦距）远离凸透镜时，纸片上的光斑先变小后变小，在焦点处最小。

【典例3］（23-24八年级下•广东湛江•阶段练习）利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸

得到最亮的光斑，如图甲A和B是两名同学的操作示意图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm

和9.9cm,则凸透镜的焦距是cm。如图乙所示，两束光线原本相交于6点，在框内放一个透镜后相

交于A点，则该透镜是透镜。

甲乙

【答案】最小9.9凹

【详解•】［I］利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸得到最小最亮的光斑，即为焦点，焦点到光

心为距离为焦距。

⑵如图甲A和B是两名同学的操作示意图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm,该实验中

太阳光应该垂直射向凸透镜，B同学的测量方法正确，则凸透镜的焦距是9.9cm。

⑶如图乙所示，两束光线原本相交于8点，在框内放•个透镜后相交于A点，说明光线通过该透镜后比以

前发散了一些，则该透镜是凹透镜。

【变式3-1］（23-24八年级上.江苏南京.期末）小芳先在纸上画了一个小于凸透镜小小的圆环。如图

所示，将凸透镜正对太阳光。在其下方距透镜10cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，这个现象表明凸

透镜对光有作用：当将该凸透镜靠近白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合,

此过程中光斑的小小（选填"先变小后变小''或"先变小后变小”），通过计算可以得到该凸透镜的

焦距为cmo

【答案】会聚先变小后变小7

【详解】［1］小芳先在纸上画一个小于透镜小小的圆环，将凸透镜正对太阳光，在其下方距透镜10cm处的

白纸上的光斑恰好与圆环重合，这表明光会聚了，即凸透镜对光线具有会聚作用。

［2］［3］当将该透镜靠近白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑都不是最小最亮的光斑，也就是说不是凸

透道的焦点的位置，说明凸透镜的焦点在两次出现光斑的中间，可知此过程中的光斑是先变小后变小，两

次光斑之间的距离为6cm,H透镜焦点距第一次的光斑距离为

1/c

—x6cm=3cm

2

该凸透镜的焦距为

f=10cm-3cm=7cm

【变式3-2］（23-24八年级上.山东淄博.阶段练习）如图，将凸透镜正对太阳，其下方的纸上呈现出

•个并非最小最亮的光斑，这是光斑到凸透镜的距离为L若凸透镜远离纸的过程中光班•直变小，则该

凸透镜的焦距为（）

A.可能小于心也可能小于LB.一定小于L

C.一定小于LD.一定等于L

【答案】B

【详解】由于光斑到凸透镜的距离为L时,即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能

是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距#心若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变

小，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此/一定小于乙

故选C。

问题三：透镜三条特殊光线作图

I」用透镜的三条特殊光线作图时，•定要注意:

（1）一定要用尺规作图；（2）不要遗漏光线的箭头；（3）光线用实线，辅助线用虚线。

【典例4］（23-24八年级上.河南商丘.期末）如图所示，凹透镜和凸透镜有一侧的焦点重合，请在图

中画出光经过凹透镜、凸透镜折射的光路图。

（）

【答案】见解析

【详解】凸透镜左右两侧各有一个焦点，且这两个焦点关于光心对称，同理凹透镜也是如此；已知凸透镜

与凹透镜的•个焦点重合，则由图可知凹透镜的右焦点和凸透镜的左焦点重合。入射光线延长线过凹透镜

虚焦点的光线，经过凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后,

【变式4-1］（23-24八年级上•山东淄博•阶段练习）请补画折射光线（注意使用刻度尺和铅笔作图）

_F_

【答案】见解析

【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，由此作出对应的折射光线，如图所示

过凹透镜光心的光线入射光线与折射光线在一条直线上，且入射光线与折射光线方向一致，如图所示

【变式4-2］（23-24八年级上•上海•期末）如图所示，已知图中4夕是A3的像，请在图中画出透镜,

并物定透镜的焦点c

A

【答案】见解析

【详解】连接AA'与主光轴相交于一点，则交点为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置；由人做平行于

主光轴的光线，则通过凸透镜会聚后过焦点再会聚在A点，则折射光线与主光轴的交点尸为焦点的位置：

由于光路是可逆的，所以由4点射向凸透镜的光线过焦点并会聚于点4如图所示：

A.A

【基础强化】

I.（23-24八年级下.陕西咸阳.期末）在炎热的夏天不能向盆栽的荷叶上洒水，这是因为洒水会使水凝结

成圆形的水珠，圆形的水珠相当于一透镜，对太阳光有作用，会"烧糊”叶片。

【答案】凸会聚

【解析】【小题I】UH2］炎热的夏天向盆栽的植物叶子洒水，水会形成圆形的水珠，其结构类似凸透镜的

结构，因此相当于凸透镜，对直射的阳光有会聚作用，会“烧糊”叶片。

2.（23-24八年级上•安徽安庆・期末）如图，截面为长方形、中空部分为椭圆形的玻璃体