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5.1 透镜
【基础巩固】
1．折射的应用——透镜
（1）分类：
凸透镜：结构特征 ，光学特征 ；
凹透镜：结构特征 ，光学特征 。
（2）焦点与焦距：
凸透镜能使跟主光轴平行的光线 在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的 ，
用字母“F”表示，这个点到凸透镜光心的距离叫做 ，用字母“f”表示；
平行于主光轴的光经过凹透镜折射后将成为发散光线，将发散光线反向延长后相交于一点，这一点
叫凹透镜的 ，由于该点不是实际光线的会聚点，所以叫做 。
2．如图所示，小丽同学将一个凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的
距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑.这表明凸透镜对光线有_____作用，光斑到凸透镜的距
离就是凸透镜的______.
3．（2021广州 节选）如图所示，来自于物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴，O是透镜的
光心，a经过透镜后的光线过主光轴的一点。
①在图中画出b、c经透镜后的光线。
②若透镜不动，物体 MN往透镜方向移动 2cm，则a经过透镜后的光线过主光轴的点
（选填“向左移动”“向右移动”或“不动”）。
4．如图是微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端的A部分相当于 ,对光有 作用。5．当小玲在观察阳光通过甲、乙两个眼镜在地面上形成的光斑时，发现两个眼镜形成的光斑不同.
阳光通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮，而阳光通过眼镜乙形成的光斑中间较四周暗，由此可以
判断眼镜甲是_____透镜，眼镜乙是______透镜.
6．为了防止森林火灾,在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶,这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作
用相当于一个______镜,它对太阳光的_____作用,可能会导致森林火灾.
7．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_____镜.要得火，应把“艾”放在镜的____位置.
8．在图中，已知入射光线或折射光线，画出对应的折射光线或入射光线.
9．根据凸透镜和凹透镜对光线的作用，在图中填上适当的透镜.
10．（2021湘西州）下列透镜中凹透镜是（ ）
A B C D
11．常言道,水火不相容,但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火,这个器件相当于( )
A．平面镜 B．凸面镜 C．凸透镜 D．凹透镜12．如图所示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
13．一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制的凸透镜,为了使灯丝发出的
光经凸透镜后变成平行光,应把灯丝放在（ ）
A．焦点处 B．焦点以内 C．焦点以外 D．任意位置
14．小明在森林公园的入口处看到一条醒目的标语“禁止在公园内丢弃矿泉水瓶”,这一要求的目
的是防止森林火灾,其主要原因是 ( )
A．透明的塑料瓶进水后相当于一个凸透镜,对光有会聚作用
B．透明的塑料瓶进水后相当于一个凸透镜,对光有发散作用
C．透明的塑料瓶进水后相当于一个凹透镜,对光有会聚作用
D．透明的塑料瓶进水后相当于一个凹透镜,对光有发散作用
15．有媒体报道：在烈日下洗车，水滴所产生的效果会使车身局部产生高温现象，时间长了车漆便
失去光泽，对这一现象合理的解释是（ ）
A．水滴相当于平面镜，能使车漆发生折射而失去光泽
B．水滴相当于凸透镜，能使光聚在车身的局部而产生高温
C．水滴相当于凹透镜，能使光聚在车身的局部而产生高温
D．水滴相当于凸透镜，能发散光使车身的局部产生高温
16．将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L.若
凸透镜在远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距 ( )
A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L D．可能小于L,也可能大于L17．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时，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
L
18．（2021昆明）如图1所示，从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于P′点。现有一条光
线也从P点发出，经过凸透镜后的传播路径，在如图2的四种表示中，正确的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
19．如图所示的光路图中,正确的是( )
20．如图所示，透镜对光的作用正确的是（ ）21．如图所示，通过透镜的光路图正确的是（ ）
【能力提升】
22．如图,夜晚把桌子放在较高处的电灯正下方,在桌面上放一张白纸,然后把凹透镜放在白纸上。当
逐渐向上移动凹透镜时,可以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透
镜移动而逐渐变 ,光斑的亮度则逐渐变 (均选填“大”或“小”)；将凹透镜换为凸
透镜再做上述操作，那么光斑的面积变化情况是 ，光斑亮度的变化
情况是 。
23．不同凸透镜对光的折射程度是不同的,即每个凸透镜的焦距是不一定相同的,焦距即是透镜焦点
到光心的距离。
(1)焦距的长短由凸透镜的什么因素决定呢?
请猜想出三个因素： 、 、 。
(2)某同学用两个材料相同、凸面程度一样,横截面积不同的凸透镜会聚太阳光,测量得出会聚点到光
心 的 长 度 都 是 10cm 。 你 根 据 这 个 情 况 , 可 推 测 ：
。
(3)某同学再用两个材料相同、横截面积相同、但凸面程度不相同的凸透镜会聚太阳光,测量较凸的
凸透镜会聚点到光心的长度是5cm,而较平的那个凸透镜会聚点到光心的长度是8cm。你根据这个情
况,可推测： 。
24．下列是关于透镜光学性质的说法，其中正确的是（ ）
A．凡是过光心的光线，其传播方向都不变
B．经透镜后其光线是发散的，该透镜肯定是凹透镜
C．经透镜后其光线是会聚的，该透镜肯定是凸透镜
D．以上说法都正确
25．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太
阳光下，那么能使光线发散的是（ ）A．a B．b C．c D．d
26．如图所示，一块玻璃砖内有一个“椭圆形的气泡”,当一束平行光线垂直射到玻璃砖上时，其
光线透过玻璃砖后的光线将（ ）
A．比原来发散 B．比原来会聚 C．仍是平行光线 D．无法判断
27．如图所示是口径和材料都相同的两个透镜,关于它们的焦点和折射光的能力,下列说法中正确的
是( )
A．甲的焦距大,甲对光的折射能力强
B．甲的焦距大,乙对光的折射能力强
C．乙的焦距大,甲对光的折射能力强
D．乙的焦距大,乙对光的折射能力强
28．如图所示,一束光线射向O处的光学元件后,会聚在其主光轴上的S'点;当去掉光学元件后,光线会
聚于S点.则可判断,该元件一定是 ( )
A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜
29．如图所示,有一束光通过虚线内的光学元件后,传播方向发生了改变,则这个虚线框内( )A．一定是凸透镜 B．一定是凹透镜
C．一定是平面镜 D．可能是凸透镜,可能是凹透镜,也可能是平面镜
【拓展探究】
30．某物理学习小组,选择如图所示的四个透镜进行探究实验(其中A,B和C,D是两组形状相同的凸
透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成):
(1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,小组同学应选择图中的哪两个
凸透镜做实验?答: (选填字母序号);
器材确定后,接着小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图甲、乙
所示.比较两次实验的现象,可以得到的结论是:凸透镜表面弯曲程度越大,凸透镜的焦距越 .
(2)如果选择A,B两个透镜,他们还可以探究:凸透镜的焦距大小与 的关系.
(3)这次探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法是 .
31．凸透镜的焦点是实焦点，利用平行光源可以找到焦点，直接测出焦距，凹透镜的焦点是虚焦点
如何利用凸透镜来测定凹透镜的焦距？写出需要的实验器材和实验步骤。
32．对薄透镜而言，以凸透镜为例，如下图：
(1)凡是通过光心、不与主光轴重合而与入射光线平行的直线都可以称之为“副光轴”；
(2)过焦点且与主光轴垂直的平面叫做“焦平面”；
(3)副光轴和焦平面的交点叫做“副焦点”（图中的 F ’），而我们常说的透镜的焦点可以称为“主焦点”。
对于薄透镜的近轴光线（偏离主光轴不大的光线），试写出两条凸透镜对光线的折射规律是：
(1) ；
(2) 。
