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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（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（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．①③⑤ B．②④⑤ C．③⑤⑥ D．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；
③⑤⑥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，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。
三、焦点和焦距
8．凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线 于一点，叫 ，这一点到凸透镜的光心的
距离叫 。一个凸透镜有 个焦点，它们位于凸透镜的 边。凹透镜能使光线 ，凹
透镜的焦点是 （填“实的”或“虚的”），有 个。
【答案】会聚，焦点，焦距，2，两，发散，虚的，2。
【详解】凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线会聚于一点，叫焦点．这一点到凸透镜的光心的距
离叫焦距。一个凸透镜有2个焦点，它们位于凸透镜的两边。凹透镜能使光线发散，凹透镜的焦点是
虚的，有2个虚焦点。
9．（1）如图，请画出图中入射光线AB经过凸透镜后的折射光线。
【答案】右图。
【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。
（2）请在图中根据折射光线画出相对应的入射光线。
【答案】右图。
【详解】折射光线平行于凹透镜主光轴，其入射光线的延长线过焦点；如图所示。
10. 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．
11．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。
【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：
12．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、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。
13．如图所示，F是凸透镜的焦点，①请在图中画出光线a、b对应的出射光线和入射光线。②请
在图中画出光线AO的折射光线和光线BC的入射光线。
【答案】见下图。
【详解】左图中，过凸透镜光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折
射光线通过焦点；右图中，过凹透镜光心的光线传播方向不变，指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜
折射后平行于主光轴。如图所示。
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．如图所示，物体MN放在凸透镜的右边，0cm处为凸透镜的光心，M点发出的光线a经过光心。
（1）①标出左侧焦点F′的位置 ；
②画出光线a经光心后的光线 ；
③M点发出的另一条光线b经过透镜后过其左侧的焦点F′，请在图中画出上述光路并确定M的像
点M′ ；
（2）MN经透镜所成像的是 （选填“倒立”“正立”）、 （选填“放大”“缩
小”）的实像；
（3）若透镜不动，物体MN水平向右移动10cm，则b经过透镜后的光线过主光轴的点 （选
填“向左移动”“向右移动”“不动”）。
【答案】（1）见下图；（2）倒立，缩小；（3）不动.
【详解】（1）①凸透镜的两个焦点关于透镜对称，右侧焦点为F，焦距为5cm，所以左侧焦距也
为5cm，由此得到左侧焦点F′的位置。
②过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线a经光心后的光线：
③平行于主光轴的光经过凸透镜后过其左侧的焦点F′，据此画出另一条光线b，光线a、b的交点
即为M的像点M′，如下图所示：
（2）根据下图可知，MN经凸透镜所成像的是倒立缩小的实像。
（3）若凸透镜不动，物体MN水平向右移动10cm，由于光线b为平行于主光轴的光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，所以b经过透镜后的光线过主光轴的点不动。
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．（2023·湖南长沙·统考中考真题）在课后实践活动中，小明自制了一个如图甲所示的手电筒，
他将小灯泡放在凸透镜的焦点处，请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。
【答案】见右图。
【详解】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．（2022·广西河池·统考中考真题）如图所示，请完成光线通过透镜后的光路。【答案】见右图。
【详解】过凹透镜光心的光线传播方向不改变，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。
19．（2022·广东广州·统考中考真题）如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线；
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，在图中画出上述光路。
【答案】见右图。
【详解】过光心的光线，经透镜后传播方向不改变，如图。S点发出的一条光线经过透镜后与主光
轴平行，故它的入射光线一定过焦点，如图。
20．（2023·四川成都·统考中考真题）如图甲所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，
透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图，F为凸透镜
的焦点，O为凸透镜的光心，光线a平行于凸透镜的主光轴（图中虚线）。请在图乙中画出：①光线a
经过凸透镜折射后的光线；②光线b经过平面镜反射后的光线。
【答案】见右图。
【详解】凸透镜能将平行光会聚到焦点，所以平行于主光轴的光线a经过凸透镜后，会聚于焦点；
先过入射点做法线垂直于平面镜，由光的反射定律可得，反射角等于入射角，做出反射光线，如图所
示。
