5.1 透镜（分层作业）【解析版】

5.1透镜

一、凸透镜和凹透镜

1．透镜分类：透镜分为和。

（1）凸透镜：中间、边缘的透镜。如远视镜镜片，照相机镜头、放大镜等；

（2）凹透镜：中间、边缘的透镜。如近视镜等。

【答案】凸透镜，凹透镜；（1）厚，薄；（2）薄，厚。

【详解】透镜分为凸透镜与凹透镜。

（1）根据凸透镜的定义可知，凸透镜对光线有会聚作用，其特点是中间厚，边缘薄的透镜。

（2）根据凹透镜的定义可知，凹透镜对光线有发散作用，其特点是中间薄，边缘厚的透镜。

2．图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是()

A．①③⑤B．②④⑤C．③⑤⑥D．④⑤⑥

【答案】C

【详解】根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，①②④都是中间厚、边缘薄的透镜，都是凸透镜；③

⑤⑥都是中间薄、边缘厚的透镜，都是凹透镜，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

3．最简单的透镜两个表面都是球面的一部分，通过两个球心的直线CC'，叫做透镜的，如果

透镜的厚度比球面的半径小许多，这种透镜又叫做，其中心O点叫做透镜的。

【答案】主光轴，薄透镜，光心。

【详解】分析：根据主光轴、薄透镜、光心的概念填写．

透镜两个表面是球面的一部分，通过两个球心的直线，叫做透镜的主光轴，如果透镜的厚度比球面的

半径小许多，这种透镜又叫做薄透镜，其中心O点叫做透镜的光心．

二、透镜对光的作用

4．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“凹透镜”或“凸透镜”），它对光线有作用，可能将阳光会

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聚在焦点上，导致附近的树叶长时间高温引起森林火灾。

【答案】凸透镜，会聚。

【详解】由于瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，瓶装矿泉水在阳光下，对光

线有会聚作用，可能将阳光会聚在焦点上，会造成树叶燃烧，造成火灾。

5．请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。

【答案】见右图。

【详解】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦

点，如图所示。

6．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。

【答案】发散，凹，不一定。

【详解】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；由于凸透镜对光线有会聚作用，所以凸透镜可以将光线会聚于

一点；但在此种情况下，会聚的入射光线经过凹透镜折射后也会会聚于一点，由此可知，能够使光线会聚

于一点的不一定是凸透镜。

7．在下列虚框中放入适当的凸透镜或凹透镜，光路图成立。其中放入凸透镜的是()

A．甲和丁B．乙和丁C．丙和丁D．乙和丙

【答案】A

【详解】甲、丁两图中，光线经过透镜后变会聚了，为凸透镜；乙、丙两图中，光线经过透镜后变发

散了，为凹透镜。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

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三、焦点和焦距

8．如图所示，小华让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸距透镜约4cm

时，纸上的光斑变得最小、最亮，如图中A点，则透镜的光心是点，透镜的焦点是点，透镜

的焦距约是cm，在点处可引燃火柴．

【答案】O，A，4，A。

【详解】薄透镜的光心在其中心，所以图中该透镜的光心是O点．太阳光是平行光，经过凸透镜折射

后会聚于一点，这个点就是凸透镜的焦点，如图A为该透镜的焦点，在此处放上火柴，火柴会被点燃．焦

点到透镜中心的距离称为焦距，因此该凸透镜的焦距为4cm．

9．请完成两个透镜的光路图。

【答案】见下图。

【详解】图示中，对着异侧焦点入射的光线经凹透镜时，折射光线平行于主光轴，平行于主光轴入射

的光线，折射光线的反射延长线过焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不变，经过凸透镜的折射光线平行

于主光轴，则入射光线过焦点。作图如下：

10.关于透镜，下列说法正确的是()

A．凸透镜可以做成近视眼镜

B．凸透镜有两个焦点

C．经过凸透镜的光一定相交于一点

D．凹透镜没有焦点，它不能使光相交于一点

【答案】B

【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，可以做成远视眼镜，故A错误；

B．凸透镜有两个焦点，可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，故B正确；

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C．经过凸透镜的光会比原来向主光轴偏折一些，但不一定相交于一点，如发散的光线，经凸透镜后发

散程度会减小，但不能相交于一点，故C错误；

D．凹透镜没有实焦点，但它也能使光相交于一点，如会聚的光线，经凹透镜折射后会延迟会聚，最终

相交于一点，故D错误。

故选B。

11．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dB．只有b和dC．只有cD．只有a、b、d

【答案】D

【详解】凸透镜对光具有会聚作用，凹透镜对光具有发散作用。因此从四个光线通过透镜的情形可知，

a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c是凸透镜，且入射光线是从某点发

出的，折射光线变得会聚了。

故选D。

12．截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体()

A．可以看做两块凹面镜B．可以看做一块凸透镜

C．对图示光束具有发散作用D．对图示光束具有会聚作用

【答案】C

【详解】玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，

对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃砖后，会变得发散。故C符合题意，ABD不符合题意。

答案C。

13．如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线。

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【答案】见下图。

【详解】过焦点的光线，经过凸透镜折射后，折射光线要平行于主光轴；平行于主光轴的光线，经过

凹透镜折射后，折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点，作图如下：

14．为了粗测出凸透镜的焦距，小强拿一张白纸和一把刻度尺，利用太阳光作光源进行了实验．请将

以下实验步骤的每一步叙述补充完整。

（1）拿一个凸透镜着太阳光；

（2）再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与的距离，直到纸上的光斑变得最

最；

（3）最后测量这个光斑到的距离，即为凸透镜的焦距。

【答案】（1）正对；（2）纸，小，亮；（3）凸透镜.

【详解】（1）太阳光相当于平行光，故利用凸透镜对平行光的会聚作用可以粗侧凸透镜的焦距；

应拿一个凸透镜正对着太阳光，即太阳光与主光轴平行．

（2）太阳光在白纸上会聚成的最小、最亮的点，这个点就是凸透镜的焦点。所以应该把一张纸放在凸

透镜的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮即为焦点．

（3）根据焦距的定义可知，测出焦点到凸透镜的距离，便为凸透镜的焦距．

15．三棱镜是一种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小越用红光以一定角度射

到三棱镜上，光路图如图甲所示。改变入射角度，光路图如图乙、图丙所示。

（1）经过两次折射后，红光均向三棱镜的（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折。这个规律对

于其他的单色光成立吗？小越选用其他不同的单色光重复上述实验，发现了同样的规律；

（2）了解了小越的探究后，老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考，如图丁所示。小越经过分

析和综合，理解了凸透镜对光具有作用的原因；

（3）利用三棱镜还可以进行的探究实验是。

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【答案】底边BC会聚研究白光是由哪些颜色的光组成的

【详解】（1）由图甲、图乙、图丙分析可知，经过两次折射后，红光都向底边BC偏折。

（2）凸透镜可以看出是两个三棱镜，两个三棱镜底边BC重合，当光线传播到凸透镜上，光线会向BC

偏折，即起到会聚作用。

（3）三棱镜还可以研究光的色散，研究白光是由哪些光组成的。

16．（2022·山西·统考中考真题）如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向

日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成镜，若要“火

生”应把“艾”放在镜的位置。

【答案】凸透，焦点。

【详解】削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生，将冰削圆，对着太阳能生火，说明削成的圆冰

对火有会聚作用，所以是冰块制成凸透镜。

太阳光都会会聚到凸透镜的焦点位置，要快速生火，需把“艾”放在镜的焦点位置。

17．（2024·黑龙江大庆·中考真题）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于

主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹）

【答案】见右图。

【详解】（1）过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变。

（2）入射光线平行于主光轴，则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示。

18．（2024·四川内江·中考真题）如图，F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。

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【答案】见右图。

【详解】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不变；

过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示：

19．（2022·甘肃武威·中考真题