5.1 透镜（专题训练）【六大题型】（解析版）

51 透镜（专题训练）【六大题型】 【题型 1 透镜及其分类】 ......................................................................................................................................... 1 【题型 2 辨别凸透镜和凹透镜的方法】 ................................................................................................................. 2 【题型 3 主光轴、光心、焦点和焦距】 ................................................................................................................. 5 【题型 4 凸透镜的会聚作用】 ................................................................................................................................. 8 【题型 5 凹透镜的发散作用】 ............................................................................................................................... 11 【题型 6 透镜的光路图】 ....................................................................................................................................... 14 【题型1 透镜及其分类】 1．（2020 秋•江汉区期末）根据入射光线和折射光线，甲、乙两图虚线框内的透镜类型分 别是（ ） ．凹透镜、凹透镜 B．凹透镜、凸透镜 ．凸透镜、凹透镜 D．凸透镜、凸透镜 【答】 【分析】解题的关键是要知道，凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 【解答】解：甲图中，平行光经透镜以后发散，说明是凹透镜；乙图中，会聚光线经透 镜折射后光线发散，说明是凹透镜，故正确，BD 错误。 故选：。 2．（2020 秋•高青县期末）下列关于凸透镜说法错误的是（ ） ．中间厚边缘薄的透镜一定是凸透镜 B．凸透镜具有会聚作用 ．远视镜片是凸透镜 D．凸透镜只能成实像 【答】D 【分析】（1）根据中间比边缘厚的透镜是凸透镜分析； （2）凸透镜对光线有会聚作用； （3）远视眼是晶状体会聚能力减弱，像呈在视膜的后方，应配戴凸透镜矫正； （4）凸透镜可以成实像，也可以成虚像。 【解答】解：、中间厚，边缘薄的透镜是凸透镜，故正确； B、凸透镜对光线有会聚作用，故B 正确； 、远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成 的物像，就会落在视膜的后方造成的。远视眼需配戴凸透镜矫正，故正确； D、放大镜利用的是物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，即凸透镜也可成虚像，故 D 错误。 故选：D。 3．（2022•苏州模拟）透镜分类：透镜分为 凸透镜 和 凹透镜 。 （1）凸透镜：中间 厚 、边缘 薄 的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪 的镜头、放大镜等）； （2）凹透镜：中间 薄 、边缘 厚 的透镜（近视镜等）。 【答】凸透镜；凹透镜；厚；薄；薄；厚。 【分析】结合透镜的分类解答即可。 【解答】解：透镜分为凸透镜与凹透镜。 （1）根据凸透镜的定义可知，凸透镜对光线有会聚作用，其特点是中间厚，边缘薄的 透镜。 （2）根据凹透镜的定义可知，凹透镜对光线有发散作用，其特点是中间薄，边缘厚的 透镜。 故答为：凸透镜；凹透镜；厚；薄；薄；厚。 【题型2 辨别凸透镜和凹透镜的方法】 4．（2021 秋•海珠区期末）以下镜片属于凹透镜的是（ ） ． B． ． D． 【答】D 【分析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边 缘薄的透镜是凹透镜。 【解答】解：如图，中间比边缘厚的透镜是B，即为凸透镜；中间比边缘薄的是D，即 为凹透镜。 故选：D。 5．（2020 秋•武昌区期末）如图所示，是一副眼镜放到物理书上一定距离时观察到的现象， 由此可以判断镜片是（ ） ．凸面镜 B．凹面镜 ．凹透镜 D．凸透镜 【答】 【分析】凸透镜和凹透镜的区分： （1）边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜； （2）对光起会聚作用的是凸透镜，凸透镜成倒立缩小实像，倒立等大、倒立放大的实 像，正立放大的虚像； 对光起发散作用的是凹透镜；通过凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。 【解答】解：由图可知，眼镜放到物理书上一定距离时观察到的是正立缩小的虚像，则 该镜片是凹透镜。 故选：。 6．（2022 春•神木市期末）把甲、乙两个透镜分别正对太阳光，在光屏上出现了如图所示 的光斑，则甲为 凹 透镜，乙为 凸 透镜。 【答】凹；凸 【分析】凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 【解答】解：图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用， 是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜。 故答为：凹；凸。 7．（2022 秋•海门市校级月考）透镜与光斑的大小如图1 所示（d1＜d＜d2），其中，形成 甲光斑的是 凸 （凸/凹）透镜，为了判断形成乙光斑的是哪种类型的透镜，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 （一定/可能/一定 不）是凹透镜。 【答】凸；可能。 【分析】根据凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用进行分析。 【解答】解：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，因此形成甲光斑的一定是凸透镜； 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，两种情况下，将透镜远离纸片，都会观察到光斑的大小一直变大，因 此，形成乙光斑的可能是凹透镜，也可能是凸透镜。 故答为：凸；可能。 8．（2021 秋•海淀区校级期末）小超同学的爷爷一直佩戴着眼镜，他想知道这副眼镜的镜 片是凸透镜还是凹透镜，但是又不想直接用手去触摸眼镜镜片，请你利用太阳光帮助小 超同学进行检验，要求写出具体的操作、相应的现象和可能的结果。 【答】拿着爷爷的眼镜，正对着阳光，若在地上能找到一个很小很亮的点，这说明爷爷 的眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用； 若在地上看到眼镜的正下方的光线较暗，周围的光线较强，这说明该眼镜对光线具有发 散作用，爷爷的眼镜是凹透镜，因为凹透镜对光线具有发散作用。 【分析】凸透镜对光线有会聚作用，故凸透镜又叫会聚透镜，远视眼需用凸透镜来矫正； 凹透镜对光线有发散作用，故凹透镜又叫发散透镜，近视眼需用凹透镜来矫正。 【解答】答：拿着爷爷的眼镜，正对着阳光，若在地上能找到一个很小很亮的点，这说 明爷爷的眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用； 若在地上看到眼镜的正下方的光线较暗，周围的光线较强，这说明该眼镜对光线具有发 散作用，爷爷的眼镜是凹透镜，因为凹透镜对光线具有发散作用。 【题型3 主光轴、光心、焦点和焦距】 9．（2021 秋•西峡县期末）关于透镜，下列说法正确的是（ ） ．凸透镜能使平行光会聚于一点，这个点叫做凸透镜的焦点 B．通过凹透镜的两束光一定不能相交于一点 ．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越弱 D．通过凸透镜的两束光可能不相交于一点 【答】D 【分析】（1）根据凸透镜的三条特殊光线以及凸透镜对光有会聚作用进行判断； （2）（4）凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线具有会聚作用，这里的发散和会聚， 指的是折射光线和相应的入射光线比较而言，折射光线比入射光线靠拢主光轴，为会聚； 折射光线比入射光线远离主光轴，为发散； （3）凸透镜的焦距越小，说明对光线的折射能力越强，对光的会聚作用越强。 【解答】解：、只有平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，交于凸透镜的焦点，故错 误； B、凹透镜对光线有发散作用，会聚光线经过凹透镜折射后，一定变得比折射前发散， 会出现三种情况： ①还是会聚光束，能相交一点，但是会聚程度明显减弱；②变成平行光线，这是折射 前射向凹透镜焦点的光线，是一种特殊情况；③变成发散光束，这种情况下凹透镜对 光线的发散能力很强，故B 错误； 、凸透镜的焦距越小，说明对光线的折射能力越强，对光线的会聚能力越强，故错误； D、凸透镜对光线具有会聚作用，两条光线只是比原来更会聚，而不一定相交，故D 正 确。 故选：D。 10．（2015 秋•兴化市期末）将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光 斑，这时光斑到凸透镜的距离为L．若凸透镜靠近纸的过程中光斑先变小后变大，该凸 透镜的焦距（ ） ．一定小于L B．一定等于L ．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L 【答】 【分析】根据纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦 点之前的光斑，根据凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大可推断焦点在光斑之前， 从而判断焦距。 【解答】解：由于光斑到凸透镜的距离为l 时，即像距为l 时，纸上呈现一个并非最小 的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距 f≠l；若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故 焦点应在光斑之前，因此f 一定小于l。故BD 错误，故正确。 故选：。 11．（2022•天津模拟）下列说法中错误的是（ ） ．透镜的焦距越短，折光本领越强 B．透镜的焦距越短，焦度越大 ．透镜的焦距越长，镜片的度数越高 D．透镜的焦度越大，镜片的度数越高 【答】 【分析】透镜的焦距f 的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。焦度 φ＝ ，镜片的度数等于焦度乘以100。 【解答】解：B．透镜的焦距f 的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越 大；因焦度φ＝ ，所以，透镜的焦距越短，焦度越大，故B 正确； ．由文中信息可知，眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100 的值，所以透镜的焦 距越长，折光本领越小，透镜的焦度越小，镜片的度数越低，故错误； D．透镜的焦度越大，镜片的度数越高，故D 正确。 故选：。 12．（2022 秋•吴川市期末）凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于一点，这一点叫做凸 透镜的 焦点 ，这一点到凸透镜光心的距离叫做 焦距 。 【答】见试题解答内容 【分析】凸透镜有着能使平行光会聚的光学性质，认识凸透镜必须知道它两侧各有一个 能使平行光会聚到的特殊的点，而且还有这个点到透镜光心的距离。 【解答】解：凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于一点，这一点叫做凸透镜的焦点， 这一点到凸透镜光心的距离叫做焦距。对于一个凸透镜来讲，它的两侧各有一个焦点， 当然也就有两个焦距。 故答为：焦点，焦距。 13．（2022 秋•惠城区期中）图1 表明，跟主轴平行的光通过凸透镜后会聚在主轴上的一点 F，这个点叫做 焦点 。它到透镜光心的距离叫做 焦距 。如果把小灯泡放在这一 点，则射向凸透镜的光经透镜后将变为 平行 光。图2 表明凹透镜对光有 发散 作用。 【答】见试题解答内容 【分析】凸透镜有一个重要的光学性质，就是能使平行于主光轴的光线会聚于一点，这 个点称之为焦点，它到光心的距离叫做焦距，凸透镜两侧各有一个焦点。凹透镜对光线 有发散的作用，生活中常见的老花镜是凸透镜，近视镜是凹透镜。 【解答】解：由图可知，跟主轴平行的光通过凸透镜后会聚在主轴上的一点F，这个点 叫做焦点。它到透镜光心的距离叫做焦距。 根据光路的可逆性可知，如果把小灯泡放在焦点处，则射向凸透镜的光经透镜后将变为 平行光。 图2 中，平行光经凹透镜折射后变得远离主光轴，这表明凹透镜对光有发散作用。 故答为：焦点；焦距；平行；发散。 14．（2022 秋•临汾期末）小明家里放着三块大小不同的凸透镜，肉眼无法分辨它们的聚 光能力。请你选择适当的器材帮他找出会聚能力最强的那块凸透镜。 （1）还需要的实验器材： 凸透镜、白纸、刻度尺 。 （2）实验步骤： ① 凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光 在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑； ② 用刻度尺测量此光斑到凸透镜光心的距离，记作 L 1； ③ 换用另外两个凸透镜分别重复上述步骤，测出光斑到凸透镜光心的距离分别记作 L2、 L 3 。 （3）实验结论： 最厚的凸透镜与白纸之间的距离最近，会聚能力最强 。 【答】（1）凸透镜、白纸、刻度尺； （2）①凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚 成一个最小、最亮的光斑； ②用刻度尺测量此光斑到凸透镜光心的距离，记作L1； ③换用另外两个凸透镜分别重复上述步骤，测出光斑到凸透镜光心的距离分别记作 L2、L3； （3）最厚的凸透镜与白纸之间的距离最近，会聚能力最强。 【分析】太阳光可以看作平行光，根据凸透镜对光的折射规律可知，与主光轴平行的光 交于主光轴上一点，该点就是凸透镜的焦点，焦点与凸透镜光心的距离就是焦距。而焦 距越大，说明凸透镜对光的会聚能力越弱，焦距越小，说明凸透镜对光的会聚能力越强。 因此只要借助刻度尺、白纸测出三个凸透镜的焦距，通过比较焦距的大小即可比较出三 个凸透镜的会聚能力强弱了。 【解答】解：（1）需要用刻度尺测量焦距，故需要刻度尺；要利用凸透镜和太阳光在 白纸上找到焦点，故需要凸透镜和白纸； （2）让凸透镜正对着太阳光，要注意必须是正对，保证太阳光与凸透镜的主光轴平行， 调整凸透镜和白纸之间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑，利 用刻度尺测出这个光斑到凸透镜光心的距离，记作L1，就是凸透镜的焦距。 换用另外两个凸透镜分别重复上述步骤，测出光斑到凸透镜光心的距离分别记作L2、 L3； （3）越厚的凸透镜，其焦距越小，会聚能力越强。 故答为：（1）凸透镜、白纸、刻度尺； （2）①凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚 成一个最小、最亮的光斑； ②用刻度尺测量此光斑到凸透镜光心的距离，记作L1； ③换用另外两个凸透镜分别重复上述步骤，测出光斑到凸透镜光心的距离分别记作 L2、L3； （3）最厚的凸透镜与白纸之间的距离最近，会聚能力最强。 【题型4 凸透镜的会聚作用】 15．（2022 秋•昌黎县期末）下列关于“镜”的说法正确的是（ ） ．凸透镜是很厚的透镜，而凹透镜是很薄的透镜 B．人在照镜子时，人离镜越近所成的像越大 ．汽车的观后镜是用凸透镜做成的 D．王伯伯戴的老花镜对光有会聚作用 【答】D 【分析】（1）凸透镜是中间厚边缘薄的透镜，凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜； （2）平面镜成像特点之一，物像等大； （3）汽车的观后镜是凸面镜，对光有发散作用，根据光路可逆可以扩大视野； （4）老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用。 【解答】解：．凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜，凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜，故 错误； B．根据平面镜成像的特点，平面镜所成的像和物体等大，所以人在照镜时，不管人离 镜子多近，人所成的像也和人一样大，故B 错误； ．汽车的观后镜是凸面镜，对光有发散作用，根据光路可逆可以扩大视野，不是凸透镜， 故错误； D．王伯伯戴的老花镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，故D 正确。 故选：D。 16．（2022 秋•惠城区校级期末）在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，被阳 光照射可能会引起火灾，如图与此光学原理相同的是（ ） ． B． ． D． 【答】D 【分析】凸透镜都对光线有会聚作用；根据四个选项的原理分析。 【解答】解：在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，形成水凸透镜，水凸透 镜对光线有会聚作用，能使太阳光会聚于一点，这点的温度很高，会把枯叶点燃，导致 森林火灾。 、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是光的直线传播形成的， 与题干的原理不同，故错误； B、该状态是探究光的反射定律的实验，与题干的原理不同，故B 错误； 、该装置是探究平面镜成像的特点，平面镜成像属于光的反射现象，与题干的原理不同， 故错误； D、水中物体反射的光线在水面处发生折射进入人的眼睛，人感觉光线是从折射光线的 反向延长线上射出的，所以看到的像比物体的位置偏高一些，属于光的折射现象，与题 干的原理相同，故D 正确。 故选：