2019年秋八年级上册物理第三章透镜精讲精练(解析版)
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专题5.1 透镜
1.中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜,如:远视镜片、放大镜;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜,如:近视镜片,门上的猫眼。
2.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
3.过透镜两个球面球心的直线叫透镜的主光轴;
4.主光轴上有一个特殊的点,通过这个点光的传播方向不变,这个点叫透镜的光心,通常位于透镜的几何中心;用“O”表示。
5.平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这点叫焦点;
6.焦点到透镜中心的距离叫焦距。焦距用“f”表示。注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
知识点一:凸透镜和凹透镜:
(1)中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜,如:远视镜片、放大镜;
(2)中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜,如:近视镜片,门上的猫眼。
【例题1】(2019武汉模拟题)下图中A、B、C、D四种光学器件中,属于凸透镜的是()
【答案】B
【解析】中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜,如:远视镜片、放大镜。
知识点二:透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
【例题2】(2019湖北宜昌)据央视新闻报道,我国台湾省台中市一辆小客车,因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上,导致防滑垫起火(如图所示)。这瓶矿泉水所起的作用相当于()
知识点解读与例题突破
课前预习
A.平面镜B.三棱镜C.凸透镜D.凹透镜
【答案】C
【解析】装有饮料的饮料瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,容易引发火灾。
装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,中间厚边缘薄,由于凸透镜对光线的会聚作用,射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上,时间一长正好使放置于此处的物品起火。
知识点三:焦点和焦距
(1)主光轴:过透镜两个球面球心的直线;
(2)光心:主光轴上特殊的点,通过这个点光的传播方向不变,通常位于透镜的几何中心;用“O”表示。(3)焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这点叫焦点;
(4)焦距:焦点到透镜中心的距离。焦距用“f”表示。注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
【例题3】(2019四川自贡)有一点光源S,它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线为a,如图所示。请在图中画出:
(1)凸透镜的焦点F;(2)点光源S的位置;(3)光线a经过凸透镜后的折射光线。
【答案】如图所示:
【解析】(1)因为反射光线好像是从虚像上发出的,已知点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,所以反向延长光线a,与主光轴的交点为凸透镜的焦点F;
(2)画出像S′(F)的对称点,可得点光源的位置S;
(3)光线a过凸透镜的焦点,经凸透镜后折射光线平行于主光轴。知识点四:三条特殊光线
1.凸透镜(如图):
(1)过光心的光线传播方向不变。
(2)平行于主光轴的光线折射光线过焦点。
(3)过焦点的光线折射光线平行于主光轴。
此外,过两倍焦距处的光线折射光线过两倍焦距处。
2.凹透镜(如图):
(1)过光心的光线传播方向不变。
(2)平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点。
(3)入射光线的延长线过焦点,折射光线平行于主光轴。
【例题4】(2019四川巴中)请将光路图补充完整。
【答案】如图所示:
【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点;过光心的光线其传播方向不变,如图所示:
一、选择题
1.(2019云南模拟题)如图是四个透镜实物图,属于凹透镜的是()
A B C D
【答案】C
【解析】中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜,如:近视镜片,门上的猫眼。
二、填空题
2.(2019山东威海)黑洞是宇宙中质量很大的天体。如图,两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲之后射向地球,地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置(选填“偏高”、“偏低”或“不变”);若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用(光学元件的尺寸可大于黑洞),该光学元件为。习题精练
【答案】偏高;凸透镜。
【解析】(1)人眼看到物体是因为物体发出、反射(或折射)的光进入人眼,当光线经过偏转进入人眼时,人大脑直觉认为光是沿直线传播过来,所以看到的是物体的虚像。
如图可知,看到的像在恒星1的上方,比原位置偏高;
(2)由题目中的图可知,恒星1、恒星2发出的光经过黑洞附近时,会在万有引力作用下弯曲,光束变得集中,类似于凸透镜对光线的会聚作用,所以,在黑洞的位置可以用凸透镜代替它对光的作用。
3.(2019吉林模拟题)在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个(选填“凸透镜”或“凹透镜”),太阳出来后,它对光线有作用,可能会引起森林火灾。
答案:凸透镜;会聚。
解析:因为瓶内灌了雨水后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾。
三、作图题
4.(2019内蒙古通辽)如图,一束光线经凹透镜折射后,射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上,请画
出:
(1)射向凹透镜的入射光线;
(2)经平面镜的反射光线。
【答案】如图所示:
【解析】(1)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,据此画出入射光线;(2)过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线。
5.(典型题)请根据凸透镜和凹透镜对光线的作用完成光路。
【答案】如图所示
【解析】本题考查凸透镜和凹透镜的两条特殊光线的作图。平行于凸透镜主光轴的光线,经过凸透镜后,折射光线必定经过凸透镜的焦点;过焦点的光线通过凸透镜后,必定平行于主光轴。凹透镜对光线具有发散作用,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过另一侧的焦点,过光心的光线其传播方向不改变。
6.(典型题)如图所示,请画出入射或折射光线,使光路完整。