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专题08 透镜辨析与三条特殊光线作图
【核心考点讲解】
一、透镜的辨析
1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，例如老花镜等。
2、凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，例如近视镜等。
3、凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
4、相关术语
焦距：焦点到光心的距离，用f表示。凸透镜和凹透镜两侧各有一个焦点，凸透镜是实焦点，凹透镜是虚焦点。
二、三条特殊光线
1、通过光心的光线，传播方向不变；
2、平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点；
3、通过焦点的光线经透镜折射后通过主光轴。
【必刷题型精练】
1．（2021•武汉模拟）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，如图所示透境组中属于凹
透镜的是（ ）
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！A．① B．② C．③ D．④
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。
答案：B。
2．由于下雨，一透明塑料膜的顶棚积满了水（如图所示）。下面关于它的说法正确的是（ ）
A．这些水构成了一个凹透镜，对光线有发散作用
B．顶棚的水构成凸透镜，应注意防止它会聚太阳光而引起的火灾
C．透镜应当由透明固体制成，水不可能起到透镜作用
D．水的上表面是平的，因此不可能起凸透镜的作用
解：透明塑料膜的顶棚上的积水中间厚，边缘薄，恰好形成了一个大的凸透镜，而此时太阳光通过这个凸透镜
发生折射，使光线会聚，容易引发火灾，故B正确，ACD错误。
答案：B。
3．（2021•徐州模拟）如图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是（ ）
A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
解：由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗，对光线起发散作用，因此是凹透镜。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！答案：D。
4．（2021•南宁模拟）如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电。此透镜是
一个（ ）
A．凸透镜，对光线具有会聚作用
B．凸透镜，对光线具有发散作用
C．凹透镜，对光线具有会聚作用
D．凹透镜，对光线具有发散作用
解：由题意可知，通过透镜聚光之后再发电。则该透镜对光线有会聚作用，由凸透镜对光线有会聚作用、凹透
镜对光线具有发散作用可知，此透镜是一个凸透镜。
答案：A。
5．（2021•芜湖模拟）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。
为了扩大观察的范围，在小孔中嵌入各种形状的玻璃制品。则在图中的四个截面中能获得最大观察范围的是（
）
A． B． C． D．
解：A、图中小孔内放入玻璃砖，光线从小孔左侧进入右侧眼睛，经过两次折射，如图光线能进入人的眼睛，
人眼看到的范围稍微增大。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！B、图中小孔内放入凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，能使会聚光线提前会聚，要使光线进入人的眼睛，观
察到的范围变窄；
C、相当于左右两边都是凸透镜，所以对光是会聚的，要使光线进入人的眼睛，观察到的范围变窄；
D、小孔内放入凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使光线错后会聚，要使光线进入人的眼睛，观察到的范围
变宽。
答案：D。
6．（2021•长春模拟）如图所示，一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点，去掉光学元件后，光
线会聚于S 点，则该元件一定是（ ）
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A．平面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
解：
由题意可知，光线通过该元件发生了折射，故应为透镜；
没有光学元件光线会聚于S 点，有光学元件时聚于主光轴的S，说明光线经过透镜后散射了一些；而凹透镜对
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光起发散作用，使光线会聚于主光轴上的S点。
答案：D。
7．（2021•滨州模拟）如图画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凹透镜的是（ ）
A．甲、乙、丙 B．甲、乙、丁
C．乙、丁 D．甲、乙、丙、丁
解：从四个光线通过透镜的情形可知，甲、乙、丁的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只
有丙是凸透镜，且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的，折射光线变得会聚了。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！答案：B。
8．（2021•德阳模拟）如图主光轴上的S点发出的光经凸透镜折射后交主光轴于S′点，现有一条平行于入射光的
光线从R点射向凸透镜，则折射光在凸透镜的另一侧（ ）
A．和主光轴有交点，仍在S′点
B．和主光轴有交点，在S′的左侧
C．和主光轴有交点，在S′的右侧
D．和主光轴没有交点
解：过光心作平行于光线S和R的入射光线，与S的折射光线相交于一点F′，过焦点F′垂直主轴画一个平面
（虚线），将主轴转一个角度与入射光线平行，利用凸透镜成像解释该题 S′点是S的实像，所以焦距小于
SO，做SA垂直主光轴交R光线于A，得到倒立实像S′A′因此这条光线在凸透镜的另一侧和主光轴有交点，
在S′点的左侧如图所示：
答案：B。
9．（2021•绵阳模拟）两个完全相同的凸透镜L 、L 如图放置，其中AO ＝O B＝BO ，过A点的一条光线经L
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折射后按如图方向到达L ，则关于该光线再经L 折射后的去向，以下判断正确的是（ ）
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A．过L 的二倍焦距点
2
B．过L 的焦点
2
C．平行于L 的主光轴
2
D．过L 的二倍焦距以外的点
2
解：过主光轴上的一点A发出的光线，经过凸透镜折射后交于主光轴上一点B，并且A、B两点到光心的距离
相等，可知：AO 和O B为凸透镜的二倍焦距。因为两个透镜完全相同，且AO ＝O B＝BO ，所以BO 也是凸
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！透镜L 的二倍焦距，所以光线再经L 折射后仍过L 的二倍焦距点。
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答案：A。
10．（2021•成都模拟）学习了透镜的有关知识后，为了把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，小
王同学找来了三只薄透镜，其中凸透镜 L 的焦距是5cm，凸透镜L 的焦距是3cm，凹透镜L 的焦距是2cm。
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小王分别设计了如图所示的四种光路，能够达到目的是（ ）
A． B．
C． D．
解：A、对平行于主光轴的光线经L 、L 透镜组合折射后折射光线如图：
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能把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，符合题干要求；
B、对平行于主光轴的光线经L 、L 透镜组合折射后折射光线如图：
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能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求；
C、对平行于主光轴的光线经L 、L 透镜组合折射后折射光线如图：
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！一束从左侧射入的平行光，最后的折射光线不再是平行光，不符合题干要求；
D、对平行于主光轴的光线经L 、L 透镜组合折射后折射光线如图：
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能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求。
答案：A。
11．（2021•衡水模拟）如图所示，晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。
“削冰令圆”就是把冰块制成 凸透 镜。要得火，应把“艾”放在镜的 焦点 位置，例如 放大镜 就
是应用这种镜的一种仪器。
解：要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，透镜会把光线集中在焦点上时，所以当把艾放在焦
点上时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧；生活中利用凸透镜的仪器很多，比如：放大镜、投影仪、幻
灯机等；
答案：凸透，焦点，放大镜。
12．（2021•扬州模拟）小明为辨别直径相同的两个透镜的类型，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，其操作正确的是 B （选择“A”或“B”）。透镜与光斑的大小如图所示（d ＜d
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＜d ）。其中，形成甲光斑的是 凸 （选填“凸”或“凹”）透镜，为了判断形成乙光斑的是哪种类型的透
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！镜，小明将透镜远离纸片，观察光斑的大小一直变大，你认为该透镜 可能 （选填“一定”“可能”或“一
定不”）是凹透镜。
解：要辨别两个透镜的类型，应分别将它们正对太阳，即让凸透镜与太阳光垂直，由图可知，操作正确的是
B；
因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，所以根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，
而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑，因
此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜。
答案：B；凸；可能。
13．（2021•盐城模拟）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上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行
的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于 凸 透镜，而气泡与周边的水组成 凹 透镜。如果把白纸从靠
近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？ 先变细再变粗 。
解：（1）圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮
线。
（2）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，在气泡的下面
对应的位置有黑影。
（3）亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处
向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
答案：凸；凹；先变细再变粗。
14．（2021•黔西南州模拟）如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！开来的，则光束会聚处和M点的距离是 0. 6 m，该凸透镜的焦距是 0. 2 m。
解：
由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，
而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如图所示：
光束会聚处F和M点的距离s＝2×0.3m＝0.6m；
焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f＝0.5m﹣0.3m＝0.2m。
答案：0.6；0.2。
15．（2021•东营模拟）如图所示，请在图中画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。
解：
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；如图所示：
16．（2021•永州模拟）如图所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！解：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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改
变。如图所示：
17．（2021•资阳模拟）如图所示，已知凸透镜的两个焦点，点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内，请在图中用作图法
画出烛焰S点的像S′。
解：
由S发出的通过光心的光线方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，两条折射光线的反向延
长线为S的像S′，如图所示：
18．（2021•郑州模拟）如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸
透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！解：（1）在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透
镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；
（2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦
点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；如图所示：
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