人教版八年級物理上冊第5章《透鏡及其應(yīng)用》第1節(jié)透鏡講義（知識點總結(jié)+例題講解）序號知識點難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計一透鏡及其分類★6616二透鏡的光路圖★22一、透鏡及其分類：1.概念：透鏡的厚度遠小于球面的半徑，這種透鏡即為薄透鏡；2.透鏡分類：（1）凸透鏡：中間厚，兩邊薄；對光線有會聚作用；（2）凹透鏡；中間薄，兩邊厚；對光線有發(fā)散作用；3.透鏡的相關(guān)概念：（1）主光軸：通過透鏡的兩個球面球心的直線；（2）光心（O）：即薄透鏡的中心；性質(zhì)：通過光心的光線傳播方向不改變；（3）焦點（F）：①凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這個點叫焦點；②凹透鏡能使平行于主光軸的光發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點不是實際光線的會聚點（非實焦點），所以叫虛焦點；（4）焦距（f）：焦點到凸透鏡光心的距離；4.凸透鏡和凹透鏡總結(jié)：名稱又名眼鏡實物形狀光學(xué)符號性質(zhì)凸透鏡會聚透鏡老花鏡對光線有會聚作用凹透鏡發(fā)散透鏡近視鏡對光線有發(fā)散作用【例題1】如圖所示，對光有會聚作用的透鏡有（）A．①③⑤⑥B．②④⑤⑥C．①③⑤D．②⑥【答案】C【解析】解：中間厚邊緣薄的是凸透鏡，它對光線有會聚作用，故①③⑤是凸透鏡；中間薄、邊緣厚的透鏡是凹透鏡，它對光線有發(fā)散作用，故②④⑥是凹透鏡。故選：C。【變式1】如圖所示，屬于凹透鏡的是（）A．①③⑤B．①②③C．②④⑥D(zhuǎn)．②④⑤⑥【答案】C【解析】解：圖中的②④⑥，都是中間薄邊緣厚，都是叫凹透鏡；而①③⑤都是中間厚邊緣薄，都屬于凸透鏡，故ABD錯誤，C正確。故選：C。【例題2】在圖甲、乙所示的虛線方框內(nèi)各放置一個透鏡，兩束光通過透鏡前后的方向如圖所示，則（）A．甲為凹透鏡，乙為凸透鏡B．甲為凸透鏡，乙為凹透鏡C．甲、乙都為凸透鏡D．甲、乙都為凹透鏡【答案】A【解析】解：兩束光通過甲后折射光線變的發(fā)散了，所以甲是凹透鏡；通過乙后折射光線變的會聚了，所以乙是凸透鏡。故選：A。【變式2】如圖所示虛線方框內(nèi)各放一個透鏡，發(fā)光點S發(fā)出的兩束光通過透鏡前的方向如圖甲、乙所示，則虛線方框內(nèi)放的透鏡是（）A．甲、乙都為凸透鏡B．甲、乙都為凹透鏡C．甲為凹透鏡，乙為凸透鏡D．甲為凸透鏡，乙為凹透鏡【答案】D【解析】解：由圖甲可知，發(fā)光點S發(fā)出的兩束光通過甲透鏡后折射光線變得會聚了，因此甲圖應(yīng)是凸透鏡；發(fā)光點S發(fā)出的兩束光通過乙透鏡后折射光線變得發(fā)散了，因此乙圖應(yīng)是凹透鏡。故選：D。【例題3】截面為正方形、中空部分為橢圓形的玻璃體如圖所示。則這個玻璃體（）A．可以看做兩塊凹透鏡B．可以看做一塊凸透鏡C．對圖示光束沒有任何作用D．對圖示光束具有會聚作用【答案】A【解析】解：玻璃體被中空（中間是空氣）分成了兩部分，這兩部分都是中間薄、邊緣厚，都是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，因此平行光經(jīng)過玻璃體后，會變得發(fā)散。故選：A。【變式3】如圖容器水中有一個空氣泡，則其對水平射入其中的光線有何作用（）A．會聚作用B．發(fā)散作用C．既不會聚也不發(fā)散D．無法判斷【答案】B【解析】解：根據(jù)空氣泡的形狀可知，空氣泡兩側(cè)的水相當(dāng)于是兩個中間薄、邊緣厚的凹透鏡，因為凹透鏡對光有發(fā)散的作用，所以容器水中的空氣泡對水平射入其中的光線有發(fā)散作用。故選：B。【例題4】下列關(guān)于透鏡的說法中，正確的是（）A．焦距越長，透鏡對光的折射作用越弱B．凸透鏡只對平行光有會聚作用C．凹透鏡兩個焦點之間的距離叫做焦距D．平行光經(jīng)過凸透鏡折射后一定會聚于焦點【答案】A【解析】解：A.焦距越長，透鏡對光的折射作用越弱，故A正確；B.凸透鏡可以將平行于主光軸的光線會聚于一點，也對其它方向射來的光線同樣有會聚作用，故B錯誤；C.凹透鏡的焦點到光心的距離為焦距，而不是兩個焦點之間的距離叫做焦距，故C錯誤；D.只有平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后才會聚于焦點，故D錯誤。故選：A。【變式4】關(guān)于透鏡的焦點說法正確的是（）A．焦點是與凸透鏡主光軸平行的光線，經(jīng)過凸透鏡后會聚在主光軸上的某一點B．焦點是與凹透鏡主光軸平行的光線，經(jīng)過凹透鏡后會聚在主光軸上的某一點C．凸透鏡既有實焦點，也有虛焦點D．凹透鏡既有實焦點，也有虛焦點【答案】A【解析】解：A、平行于凸透鏡主光軸的光線會聚于焦點，過光心的光線傳播方向不變，故A正確；B、平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后會發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線過焦點，故B錯誤；C、凸透鏡只有兩個實焦點，故C錯誤；D、凹透鏡只有虛焦點，故D錯誤。故選：A。【例題5】如圖所示，《淮南萬畢術(shù)》關(guān)于冰透鏡記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生”。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．應(yīng)用了凸透鏡對光線的會聚作用B．應(yīng)用了凸透鏡對光線的發(fā)散作用C．應(yīng)用了凹透鏡對光線的會聚作用D．應(yīng)用子凹透鏡對光線的發(fā)散作用【答案】A【解析】解：古人將冰磨成一種冰透鏡，該透鏡中間厚、邊緣薄，屬于凸透鏡，凸透鏡使太陽光發(fā)生折射并會聚起來，從而能點燃艾草取火，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【變式5】如圖是德國設(shè)計師設(shè)計的一球形透鏡太陽能系統(tǒng)，光通過透鏡后再發(fā)電。該透鏡是一個（）A．凹透鏡，它對光有會聚作用B．凹透鏡，它對光有發(fā)散作用C．凸透鏡，它對光有發(fā)散作用D．凸透鏡，它對光有會聚作用【答案】D【解析】解：由題意可知，通過透鏡聚光之后再發(fā)電，則該透鏡對光線有會聚作用，由凸透鏡對光線有會聚作用、凹透鏡對光線具有發(fā)散作用可知，此透鏡是一個凸透鏡。故選：D。【例題6】我們都知道近視的同學(xué)可利用凹透鏡矯正視力。這是利用凹透鏡對光有（）A．發(fā)散作用B．透光作用C．會聚作用D．保護作用【答案】A【解析】解：近視眼是晶狀體曲度變大，會聚能力增強，應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡使光線推遲會聚，因凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以近視眼應(yīng)該配戴凹透鏡才能看清遠處的物體。故選：A。【變式6】如圖所示，把透明塑料薄膜粘貼在玻璃水槽側(cè)壁，向薄膜內(nèi)吹氣使薄膜膨脹，就成了一個“透鏡”。當(dāng)平行光射到這個“透鏡”上時，射出的光束將是（）A．平行光束B．會聚光束C．發(fā)散光束D．無法確定【答案】C【解析】解：把透明塑料薄膜粘貼在玻璃水槽側(cè)壁，向薄膜內(nèi)吹氣使薄膜膨脹，可以把它分解為一個“水凹透鏡”，是中間薄，邊緣厚的凹透鏡，凹透鏡對光有發(fā)散作用。因此當(dāng)平行光束射到這個“透鏡”上時，射出的光束將成為發(fā)散光束。故選：C。二、透鏡的光路圖：1.透鏡光路特點：（1）不論凸透鏡還是凹透鏡，經(jīng)過光心的光線傳播方向不變；（2）與凸透鏡主光軸平行的光線，折射光線會聚在焦點；（3）與凹透鏡主光軸平行的光線，折射光線的反向延長線相交在焦點；（4）其他光線，可以通過后面透鏡成像特點來作圖（一般不考）；2.典型光路3.光路總結(jié)：三條特殊光線：（1）凸透鏡：①過光心的光線傳播方向不發(fā)生改變；②過焦距的光線經(jīng)凸透鏡之后會平行于主光軸；③平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會過焦點；（2）凹透鏡：①過光心得光線傳播方向不發(fā)生改變；②延長線過（另一邊）虛焦點的光線經(jīng)凹透鏡后會平行于主光軸；③平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡后其出射光線的反向延長線過虛焦點；【例題7】如圖，將光路補充完整。【答案】見解析。【解析】解：首先根據(jù)通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸畫出折射光線，折射光線與平面鏡的交點為入射點，然后過入射點垂直于鏡面作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角做出反射光線，如圖所示：【變式7】作出圖中的折射光線。【答案】見解析。【解析】解：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。如圖所示：【例題8】一束平行于主光軸的光射向凹透鏡，請在圖中畫出光線經(jīng)過凹透鏡后的方向。【答案】見解析。【解析】解：入射光線平行于主光軸，所以該光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點。連接入射光線一側(cè)的焦點和折射點，并延長兩點的連線，標(biāo)出光線的方向，如圖：【變