5.1 透镜
一、单选题
1.(2022秋·安徽合肥·八年级统考期末)如图所示,根据方框中的透镜,判断下列光路图正确的是( )
A.B.C.D.
2.(2022秋·安徽亳州·八年级统考期末)如图,下列光现象及应用中,能够用光的直线传播原理来解释的是( )
A. 光线穿过凸透镜光心
B. 海市蜃楼
C. 凸面镜扩大视野
D. 手影
二、填空题
3.(2022秋·安徽合肥·八年级统考期末)如图所示,是小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径,由图可知 (选填“甲”或“乙”)透镜是凸透镜,对光线具有 作用。
4.(2022秋·安徽淮北·八年级统考期末)
如图所示的四块玻璃制成的透镜中,属于凹透镜的是 ;对透过的光线有会聚作用的透镜是 (写字母);如图是某同学把凸透镜正对着太阳光,在桌面上得到一个亮点F,并用直尺进行测量的情况,则凸透镜的焦距是 cm.
5.(2022秋·安徽芜湖·八年级统考期末)请不要在装有窗帘的窗台上放球形鱼缸.因为水倒入球形鱼缸后,相当于一个 镜,对太阳光有 作用,当会聚光点恰好照在可燃的窗帘上时可能引发火灾.
6.(2022秋·安徽宣城·八年级统考期末)将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小最亮的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L。小明认为凸透镜的焦距一定大于L。为了检验小明的推断是否正确,可将凸透镜慢慢远离白纸,若观察到纸上呈现的光斑先 (选填“变大”、“变小”或“不变”),则其推断是正确的。
7.(2022秋·安徽宣城·八年级统考期末)如图是利用太阳光来测量某凸透镜的焦距的照片,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。小明认为凸透镜远的焦距一定大于L,那么,小华的推断 (选填“合理”或“不合理”);为了检验小明的推断是否正确,可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近,若观察到纸上呈现的光斑 (选填“变大”,“变小”或“不变”),则其推断是正确的。
三、作图题
8.(2022秋·安徽六安·八年级统考期末)请作出凹透镜的三条特殊光路。
9.(2022秋·安徽淮南·八年级统考期末)在图中画出穿过凸透镜后的出射光线。
10.(2022秋·安徽芜湖·八年级统考期末)AB通过凸透镜成倒立放大的实像,在图中画出凸透镜及右侧焦点位置。
11.(2022秋·安徽宿州·八年级统考期末)画出烛焰发出的两条光线经凸透镜折射后的光线。
12.(2022秋·安徽蚌埠·八年级统考期末)如图,OOˊ是凸透镜的主光轴,Aˊ是光点A经过透镜所成的像,请画出透镜的位置并确定透镜左右两侧的焦点位置。(凸透镜用“”表示)
13.(2022秋·安徽阜阳·八年级统考期末)如图所示,A'是物体A的像,请通过作图确定凸透镜右侧焦点的位置(用字母F表示)。
14.(2022秋·安徽六安·八年级统考期末)如图,S是点光源.正确画出从点光源S发出的两条射向凸透镜的光线,以及其通过凸透镜折射后的光线(要求两条光线不能重复).
( )
15.(2022秋·安徽安庆·八年级期末)请完成图中,光线通过凸透镜折射,再经平面镜反射的光路图。
16.(2022秋·安徽六安·八年级校考期末)请你完成凹透镜的两条光线的光路。
17.(2022秋·安徽阜阳·八年级统考期末)将图中凹透镜的光路图补充完整。
18.(2022秋·安徽合肥·八年级统考期末)请在图中作出已知的一条入射光线经凹透镜折射和平面镜反射的光路图。
19.(2022秋·安徽芜湖·八年级统考期末)如图所示,一条与主光轴垂直的光线经平面镜反射后射向前方的凹透镜。请画出经过平面镜反射后的反射光线以及经过凹透镜折射后的折射光线。
参考答案:
1.D
【详解】根据凸透镜对光有汇聚作用,凹透镜对光有发散作用,图示的光路中只有D选项所示的光路图是正确的。
故选D。
2.D
【详解】A.凸透镜对光线具有会聚作用,光线穿过凸透镜光心属于光的折射现象,故A错误;
B.海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的,故B错误;
C.凸面镜扩大视野,利用的是光的反射,故C错误;
D.手影是由光的直线传播形成的,故D正确。
故选D。
3. 乙 会聚
【详解】[1][2]由图甲可知,通过甲透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴,所以甲对光线有发散作用,因此甲是凹透镜;由图乙可知,通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,所以乙对光线有会聚作用,因此乙是凸透镜。
4. a、c b、d 13.2
【详解】中央厚边缘薄的透镜为凸透镜,中央薄边缘厚的透镜为凹透镜.在a、b、c、d四个透镜中,中央薄边缘厚的透镜是a、c,故它们是凹透镜.中央厚边缘薄的透镜是b、d,故它们是凸透镜.
由于凸透镜对光线有会聚作用,所以对光线有会聚作用的是透镜b、d.
焦距指的是从焦点到光心的距离.在图中,焦点的位置已经确定,光心在凸透镜的中心上.由此可知该凸透镜的焦距为13.2厘米.
5. 凸透 会聚
【详解】[1][2]因为水倒入球形鱼缸后,相当于一个凸透镜,对太阳光有会聚作用,当会聚光点恰好照在可燃的窗帘上时可能引发火灾。所以不要在装有窗帘的窗台上放球形鱼缸。
6.变小
【详解】将凸透镜正对太阳光,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,这个光斑可能在会聚焦点之前,也可能在会聚焦点之后;这时光斑到凸透镜的距离为L,将凸透镜慢慢远离白纸,若纸上呈现的光斑先小后变大,则说明该透镜的焦点在原来光斑之后,即凸透镜的焦距一定大于L,从而验证小明的推断正确。
7. 不合理 变大
【详解】[1]凸透镜正对着太阳,平行光平行于主光轴,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,这个并非最小的光斑,可能在会聚成焦点之前,也可能在会聚焦点之后,凸透镜远的焦距可能大于L或小于L,所以小华的推断不合理。
[2]如果小华的推断是正确的,凸透镜的焦距一定大于L,此光斑在会聚焦点之前,凸透镜靠近白纸光斑变大,凸透镜远离白纸光斑变小。
8.
【详解】①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;②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;③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,据此完成光路,如图所示:
9.
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过凸透镜光心的光线将不发生偏折,传播方向不改变。如图所示:
10.
【详解】连接,根据过凸透镜光心的光线,其传播途径不变,则确定光心为与的交点O,即凸透镜的位置在O点;过B点作AO的平行线交凸透镜于M点,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过其焦点,则连接交于F点,F点即为凸透镜的焦点,如下图:
11.
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,通过光心的光线经凸透镜折射后方向不变,如图所示:
12.
【详解】连接与相交于点C,则C为凸透镜的光心,并画出凸透镜的位置,由A点做平行主光轴的光銭,交凸透镜于点D,连接与主光紬相交于点F,即焦点,凸透镜两侧的焦点到光心的距离相等,找到另一侧的焦点,如图所示
13.
【详解】由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AE,连接A′E并延长交主光轴与一点F,F是凸透镜的焦点,如图所示:
14.
【详解】从点光源S发出的两条射向凸透镜光线,一条平行于主光轴,其经凸透镜折射后,折射光线过右侧的焦点F;另一条过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
15.
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线;如下图所示:
16.
【详解】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;过凹透镜光心的光线传播方向不改变。如图所示
17.
【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点;过光心的光线传播方向不变,如下图所示:
18.
【详解】根据凹透镜的三条特殊光线可知,延长线过凹透镜焦点的入射光线经凹透镜折射后平行与凹透镜的主光轴射出,折射光线入射到平面镜上,过入射点作法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线;如下图所示:
19.
【详解】入射光线与平面镜的夹角为,则入射角为
根据反射角等于入射角画出反射光线,易知反射光线平行于主光轴。根据平行光经凹透镜折射后的光线的反向延长线过凹透镜的焦点,故连接凹透镜的焦点与入射光线与凹透镜的交点后延长线即为经过凹透镜折射后的折射光线,如下所示: