6.1《透镜》巩固复习
一、单选题
1．一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，则下列说法正确的是（ ）
A．水和塑料薄膜共同起凹透镜作用
B．透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用
C．起凸透镜作用的应是塑料薄膜
D．薄膜上的积水形成一个大的凸透镜，如果其焦点恰好在干草处，干草有可能燃烧
2．正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜的地面上得到一个光斑，其直径是透镜直径的一半，若将透镜向上移动少许，光斑变大．透镜的焦距是
A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm
3．小亮同学使用盛满水的矿泉水瓶做了一个实验，将其放在太阳底下，调整瓶子的高度得到图中的亮斑，由此联想到之前新闻报道清明节扫墓时瓶子引起的森林火灾事件，也警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法不正确的是（ ）
A．矿泉水瓶的作用相当于凸透镜
B．矿泉水瓶为光有发散作用
C．矿泉水瓶压扁后焦距将发生改变
D．瓶子没有水时发生危险概率降低
4．如图所示，是一副眼镜放到太阳光下，眼镜到地面的距离在一倍焦距以内，在地面上观察到的情境，由此可以判断镜片是（ ）
A．凸面镜 B．凹面镜 C．凹透镜 D．凸透镜
5．下列光学器件中，能对光线起发散作用的是
A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．凹面镜
6．下列说法中，不正确的是（ ）
A．所有通过凸透镜光心的光线都不会改变方向
B．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
C．光线通过凸透镜的光路是可逆的
D．光线通过凹透镜的光路是不可逆的
7．一块长方体玻璃砖内有一个呈双凸面（球面）的空气泡，可以看作透镜，一束平行光束按图所示方式射向气泡，则这束平行光将（ ）
A．穿过气泡后仍保持平行
B．穿过气泡后会聚
C．穿过气泡后发散
D．不能穿过气泡，全部被反射
8．下列四幅图中正确表示了光通过透镜的是（ ）
A． B．
C． D．
9．在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图，以下物品中，有一定会聚光线能力的是（ ）
A．圆柱形瓶装水 B．方形玻璃砖
C．近视眼镜片 D．凸面镜
二、多选题
11．小明用酒精棉片擦拭近视眼镜给眼镜消毒，擦拭后过一会眼镜会变干。下列说法正确的是（ ）
A．近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用
B．眼镜变干过程属于汽化现象，此过程需要吸热
C．擦拭后把眼镜放在阳光下会减慢眼镜变干速度
D．棉片沿镜腿滑动时，以棉片为参照物，镜片是运动的
12．在探究凸透镜成像规律的实验中，光源、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到清晰的像。下列判断正确的是（ ）
A．此时光屏上出现倒立、放大的实像，生活中的照相机就是利用这一原理制成的
B．若保持光源和透镜位置不动，在凸透镜前面放一个适当的凹透镜，将光屏在光具座上向右移动，光屏上又会出现清晰的实像
C．若只向左移动凸透镜，不改变光源和光屏的位置，光屏上能再次出现清晰的像
D．实验中使用LED制成的“F”形光源比使用点燃的蜡烛成像稳定，且便于探究像与物的大小关系
三、填空题
13．给你一个透镜，不知道是凸透镜还是凹透镜，请你简要写出两种判断方法．
(1) ； (2) ．
14．在旅游景区或森林里，不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水或雨水时，相当于 镜，对光线有 作用，在太阳光的照射下，能将阳光聚在一起，会点燃枯草、枯叶，引发火灾。
15．在利用太阳光测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，小华推断，凸透镜的焦距一定大于L。为了检验推断是否正确，他将凸透镜下方的纸张慢慢移近，若观察到纸上呈现的光斑变 （选填“大”或“小”），则他的推断是正确的。
16．①岸边树在水中的倒影、②自己在阳光下的影子、③冰透镜取火、④池水映明月、⑤海市蜃楼、⑥中午树荫下的亮斑。属于光的反射是 ，属于光的折射是 ，属于光的直线传播是 。（填序号）
四、实验题
17．.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呢
(1)所需要的器材有哪些
(2)画出你设计的光路图 .
(3)写出设计的主要步骤 .
18．凸透镜的焦距可以在阳光下用刻度尺来测量，如图所示，小明同学为了探索凸透镜的焦距跟什么因素有关，他做了实验，根据表格中记录的数据，回答下列问题：
实验次数 1 2 3 4
凸透镜厚度 1cm 0.5cm 0.5cm 0.5cm
凸透镜直径 4cm 4cm 6cm 4cm
凸透镜材料 玻璃 玻璃 玻璃 塑料
凸透镜焦距 3cm 5cm 8cm 6cm
（1）此实验运用了 研究问题。
（2）比较实验 与 ，得出结论：同材料、同直径，凸透镜厚度越厚，凸透镜焦距越小。
（3）比较实验 与 ，得出结论：同材料、同厚度，凸透镜直径越大，凸透镜焦距越大。
（4）比较实验2与4，得出结论： 。
五、综合题
19．某同学要测量凸透镜的焦距，他把凸透镜正对着太阳光，把一张白纸放在凸透镜的另一侧，改变凸透镜与纸之间的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮，如图所示．此时光斑与凸透镜光心之间的距离就是该凸透镜的焦距．
（1）使凸透镜正对太阳光的目的是什么？
（2）如果没有仔细调节白纸与凸透镜之间的距离纸上的光斑就不是最小，此时测出光斑到凸透镜中心的距离为L则凸透镜的焦距( )
A．一定小于L B．一定大于L C． 一定等于L D．可能大于L，也可能小于L
（3）按一个扁平一些的凸透镜做该实验，测出的焦距比原来凸透镜的焦距 一些．
20．（1）如图甲所示，小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置，并完成光路图 。此时反射角的度数是 。
（2）如图乙所示F是凸透镜的焦点，试画出光线射出水面的折射光线以及经过透镜的折射光线 。
六、计算题
21．透镜焦距f的长短标志着折光本领大小．焦距越短，折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度，用Φ表示，即Φ＝，平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值，凸透镜的度数是正值，凹透镜的度数是负值。
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜，其焦度分别为多少？
(2)＋300度和－400度的眼镜片，它们的焦度是多少？焦距又是多少？
22．如图所示透镜，补出入射光线或折射光线 、 。
参考答案：
1．D
【详解】薄膜上的积水中间厚，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，干草又在凸透镜的焦点处，就很容易引起干草的燃烧，故ABC错误，D正确。
故选D。
2．B
【详解】凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距；在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的，或已过焦点会聚的光斑；将透镜向上移动少许，光斑变大，说明太阳光经凸透镜是已过焦点会聚的光斑；光斑的直径是透镜直径的一半，则15cm是焦距和一半的焦距的和，即焦距是10cm，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】AB．盛满水的矿泉水瓶符合中间厚、 边缘薄的特点，因此盛满水的矿泉水瓶相当于凸透镜，对光线有会聚作用，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾，故A正确，不符合题意、B错误，符合题意；
C．盛满水的矿泉水相当于凸透镜，矿泉水瓶压扁后，凸透镜的焦点到光心的距离变小，即焦距将变小，故C正确，不符合题意；
D．瓶子装有水时相当于凸透镜，对光线有聚集作用，引发危险。而当瓶子没有水时就没法当做凸透镜，所以发生危险概率降低，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜。将眼镜放到太阳光下，眼镜到地面的距离在一倍焦距以内，由图知，阳光通过眼镜形成的光斑四周亮、中间暗，说明该眼镜对光线起发散作用，所以是凹透镜。
故选C。
5．C
【详解】对光有发散作用的有：凹透镜和凸面镜，对光有会聚作用的有：凸透镜和凹面镜，平面镜使光线发生镜面反射，既不会聚也不发散．故选C.
【点睛】凸面镜和凹面镜利用光的反射，凸面镜对光线起发散作用，凹面镜对光线起会聚作用；凸透镜和凹透镜利用光的折射，凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用．
6．D
【详解】A．通过透镜光心的光线都不会改变方向，说法正确，故A正确，A不符合题意；
B．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点，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，故B正确，B不符合题意；
C．折射时，光路是可逆的，所以光线通过凸透镜折射后，光路是可逆的，故C正确，C不符合题意；
D．因为折射时，光路是可逆的，所以光线通过凹透镜的光路也是可逆的，故D错误，D符合题意。
故选D。
7．C
【详解】因为凸形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜，这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，是凹透镜，因此对照过去的平行光有发散作用，所以C是正确的。
故选C。
8．A
【详解】AC．图中为凸透镜，对光有会聚作用，故A符合题意、C不符合题意；
BD．图中为凹透镜，对光有发散作用，故BD不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】AB．中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜，故AB不符合题意；
C．该透镜中间厚，边缘薄，属于凸透镜，故C符合题意；
D．该元件厚度相同，不是凹透镜，也不是凸透镜，故D不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】A.圆柱形瓶装水后放在桌面水，竖直方向上厚度相同，而水平方向上两边薄中央厚，相当于凸透镜，具有会聚作用，故A符合题意；
B.方形玻璃砖厚度相同，平行的入射光线透过玻璃砖后仍平行射出，既没有会聚作用，也没有发散作用，故B不符合题意；
C.近视眼镜片是凹透镜，对光线有发散作用，故C不符合题意；
D.平行的入射光线经凸面镜反射后分散开，具有发散作用，故D不符合题意。
故选A。
11．ABD
【详解】A．近视眼镜中间薄、边缘厚是凹透镜，对光有发散作用，故A正确；
B．眼镜上变干的过程是酒精蒸发，属于汽化现象，此过程需要吸热，故B正确；
C．擦拭后把眼镜放在阳光下，阳光下温度较高，会加快酒精的蒸发速度，眼镜变干速度加快，故C错误；
D．棉片沿镜腿滑动时，以棉片为参照物，镜片相对与棉片的位置发生了变化，因此镜片是运动的，故D正确。
故选ABD。
12．BCD
【详解】A．如图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成像原理，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故A错误；
B．若保持光源和透镜位置不动，在凸透镜前放一个适当的凹透镜，由于凹透镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像，所以应将光屏在光具座上向右移动，故B正确；
C．若向左移动凸透镜，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，根据光路是可逆的可知，光屏上能再次出现清晰的像，故C正确；
D．“F”形光源与烛焰相比，成像更稳定，且便于比较物与像的大小，故D正确。
故选BCD。
13． 利用透镜的形状进行判断：用手去摸，中间厚、两边薄的是凸透镜 利用透镜对平行光的作用进行判断：让透镜对着太阳光(或平行光源)移动，能会聚光线的是凸透镜，能发散光线的是凹透镜．
【详解】(1). 利用透镜的形状进行判断：用手去摸，中间厚、两边薄的是凸透镜 ；(2). 利用透镜对平行光的作用进行判断：让透镜对着太阳光(或平行光源)移动，能会聚光线的是凸透镜，能发散光线的是凹透镜．
点睛：中间比边缘厚的是凸透镜；中间比边缘薄的是凹透镜．凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散的作用．
14． 凸透 会聚
【详解】[1][2]盛水的透明矿泉水瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾。
15．大
【详解】[1]若凸透镜的焦距大于L，则凸透镜向纸面靠近时，纸上的光斑会变大；若凸透镜的焦距小于L，则凸透镜向纸面靠近时，纸上光斑会先变小，直到呈现一个最小最亮的光斑，接下来凸透镜继续靠近纸面，纸上的光斑又会逐渐变大。
16． ①④ ③⑤ ②⑥
【详解】①岸边树在水中的倒影属于平面镜成像，其原理是光的反射；
②自己在阳光下的影子是由于光的直线传造成的；
③冰透镜取火，透镜对光由折射作用，属于光的折射；
④池水映明月属于平面镜成像，其原理是光的反射；
⑤海市蜃楼是由于光的折射造成的；
⑥中午树荫下的亮斑是由于光的直线传造成的。
所以属于光的反射是①④，属于光的折射是③⑤，属于光的直线传播是②⑥。
17． 平行光源 凸透镜 凹透镜 光具座 光屏 把平行光源、凸透镜、光屏放在光具座上，调整它们的中心在同一高度；让平行光通过凸透镜，用光屏找到凸透镜的焦点F 1 的位置，测出凸透镜的焦距f 1 ，再在凸透镜与光屏之间安装上待测的凹透镜，移动凹透镜，直到光屏左右移动时，它上面的光斑大小不变为止，此时，测出凸透镜与凹透镜间的距离s，则凹透镜的焦距为(f 1 -s).
【详解】
(1)要测出凹透镜的焦距，需要平行光源、凸透镜、刻度尺、光具座等辅助器材；(2)当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合．如右图所示,其操作与观察方法是：让平行光源通过凸透镜后会聚在焦点F的位置,测出凸透镜的焦距f1,再在凸透镜的后面安上待测凹透镜,调节凹透镜位置,当会聚凸透镜焦点的光线照射到凹透镜,经过凹透镜折射后变成平行光线时,测出凸透镜与凹透镜间的距离s,凹透镜的焦距大小为f1 s.
点睛：（1）要测出凹透镜的焦距，需要平行光源、凸透镜、刻度尺、光具座等辅助器材，（2）只有焦点重合才能使平行光束平行通过，根据画出的图象分析的出凹透镜和凸透镜的焦点是重合的，根据画出的图象结合数学知识求出凹透镜焦距的大小．
18． 控制变量法 1 2 2 3 同厚度、同直径，材料不同，凸透镜焦距不同
【详解】（1）[1]探索凸透镜的焦距跟什么因素有关，因凸透镜的焦距与多种因素有关，故实验采用控制变量法。
（2）[2][3]研究凸透镜焦距与厚度的关系，要控制直径和材料相同，厚度不同。根据表格数据，应该比较实验次数1与2，可得凸透镜厚度越厚，凸透镜焦距越小。
（3）[4][5]研究凸透镜焦距与直径的关系，要控制厚度和材料相同，直径不同。根据表格数据，应该比较实验次数2与3，得出凸透镜直径越大，凸透镜焦距越大。
（4）[6]比较实验2与4，厚度相同，直径相同，因材料不同，得出凸透镜焦距不同，故得出结论：同厚度、同直径，材料不同，凸透镜焦距不同。
19． 粗略测量凸透镜的焦距 D 长
【分析】（1）利用太阳光简单测量焦距的方法．使凸透镜正对着太阳光，找到焦点，测量焦点到凸透镜的距离，即为焦距．
（2）太阳光可看做是平行光，平行光照射到凸透镜上经过折射后会聚到焦点，若光屏到透镜的距离小于或大于焦距的距离，则在光屏上形成的光斑都不是最小的．
（3）凸透镜的焦距决定于凸透镜的厚度与它的折光能力，凸透镜越厚，折光能力越强，焦距相对就短；凸透镜越薄，折光能力越弱，焦距相对就长．
【详解】(1)图中，太阳光汇聚的一点是凸透镜的焦点，测量出焦点到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距．
(2)凸透镜正对阳光，光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点，该点是凸透镜的焦点，在焦点左右的光点不是最小最亮的，测量的焦距偏大或偏小，如下图：
当测量距离为L时，焦距可能大于L，也可能小于L.故选D.
(3)扁平的凸透镜薄度较小，折光能力较弱，焦距较长．
20． 60°
【详解】（1）[1]由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB；然后作∠AOB的角平分线即为法线（ON），如图所示：
[2]由图知：反射光线和入射光线的夹角
∠AOB=30°+90°=120°
则反射角
∠BON= ∠AOB= ×120°=60°
（2）[3]图中法线已画出，根据光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，在法线右侧的空气中作出折射光线；由图知，光由水斜射入空气中时的入射点与凸透镜的焦点重合，由过焦点的光经凸透镜折射后平行于主光轴射出，作出经过凸透镜的出射光线，如图所示：
21．(1)4m－1 ，2m－1；(2) 3m－1 ，4m－1，0.33m， 0.25m
【详解】解：（1）直接代入公式
Φ1＝
Φ2＝
（2）因眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值，故＋300度和－400度的眼镜片，其焦度是3m－1 ；4m－1；焦距等于焦度的倒数，故焦距为0.33m； 0.25m。
答：（1）求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜，其焦度分别为4m－1 ，2m－1；
（2）＋300度和－400度的眼镜片，它们的焦度、焦距分别是3m－1 ，4m－1，0.33m， 0.25m。
22．
【详解】[1]根据三条特殊光线的作图规律作图，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，如图
[2]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，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
