自主预习
请同学们预习本节课教材内容，完成下表。
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| 凸透镜和凹透镜 | ①中间厚、边缘薄的镜片是；中间薄、边缘厚的镜片是。
②通过两个球面的直线叫作主光轴。
③主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向，这个点叫作透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的。 |
| 透镜对光的作用 | 让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜和凹透镜，光束通过凸透镜后偏向主光轴，说明凸透镜对光有作用；光束通过凹透镜后偏离主光轴，说明凹透镜对光有作用。 |
| 焦点和焦距 | ①凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的，用字母表示。
②到的距离叫作焦距，用字母表示。
③凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越。 |

凸透镜和凹透镜部分：
①凸透镜；凹透镜
②球心
③不变；中心
透镜对光的作用部分：
会聚；发散
焦点和焦距部分：
①焦点；F
②焦点；凸透镜光心；f
③强

【分析】
本题是透镜章节的基础概念预习填空题，需回忆透镜分类、主光轴、光心、透镜对光的作用、焦点与焦距的相关定义，逐一对应每个空的知识点进行填写，核心是掌握透镜的基础概念。
【解析】
1. 凸透镜和凹透镜部分：
① 根据透镜的分类标准，中间厚、边缘薄的镜片是凸透镜，中间薄、边缘厚的镜片是凹透镜；
② 主光轴的定义是通过两个球面球心的直线；
③ 光心的特点是通过该点的光传播方向不变，薄透镜的光心可认为在透镜的中心。
2. 透镜对光的作用部分：
凸透镜使平行光偏向主光轴，说明凸透镜对光有会聚作用；凹透镜使平行光偏离主光轴，说明凹透镜对光有发散作用。
3. 焦点和焦距部分：
① 平行于主光轴的光经凸透镜会聚的点叫焦点，用字母F表示；
② 焦距的定义是焦点到凸透镜光心的距离，用字母f表示；
③ 凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强。
【答案】
凸透镜；凹透镜；球心；不变；中心；会聚；发散；焦点；F；焦点；凸透镜光心；f；强
【知识点】
凸透镜、凹透镜；透镜对光的作用；焦点和焦距
【点评】
本题考查透镜章节的入门基础概念，属于预习巩固类题目，侧重对核心定义的记忆，是学习透镜相关知识的基础。
【难度系数】
0.9

1. (★★)如图5.1-1所示,属于凸透镜的是,属于凹透镜的是。(填序号)

属于凸透镜的是④⑤⑥，属于凹透镜的是①②③

【分析】
要判断透镜属于凸透镜还是凹透镜，需依据透镜的厚度特征：中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜。我们只需对比每个透镜中间部分和边缘部分的厚度，即可完成分类。
【解析】
根据凸透镜和凹透镜的定义：
图①：中间薄，边缘厚，属于凹透镜；
图②：中间薄，边缘厚，属于凹透镜；
图③：中间薄，边缘厚，属于凹透镜；
图④：中间厚，边缘薄，属于凸透镜；
图⑤：中间厚，边缘薄，属于凸透镜；
图⑥：中间厚，边缘薄，属于凸透镜；
因此，属于凸透镜的是④⑤⑥，属于凹透镜的是①②③。
【答案】
④⑤⑥；①②③
【知识点】
透镜的分类；凸透镜；凹透镜
【点评】
本题考查透镜的基本分类，核心是掌握凸透镜和凹透镜的厚度判断标准，属于光学基础题，难度较低，需准确区分中间与边缘的厚度差异。
【难度系数】
0.3

2. (★★)作出光通过图5.1-2甲中三棱镜后的大致传播方向。根据光路图可知，光通过三棱镜后向(填“顶点”或“底边”)偏折。图5.1-2乙和图5.1-2丙是两种透镜，可近似看成三棱镜和玻璃块的不同组合放置，因此凸透镜对光有作用，凹透镜对光有作用。

光通过三棱镜后的大致传播方向如中答图5.1-1所示；光通过三棱镜后向底边偏折；凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

【分析】
要解决这道题，需结合光的折射规律分析：光从空气进入玻璃（三棱镜）时发生第一次折射，再从玻璃射出到空气时发生第二次折射，根据折射规律，光从光疏介质进入光密介质时折射角小于入射角，反之折射角大于入射角，两次折射后光线会向三棱镜的底边偏折；透镜的本质是三棱镜与玻璃块的组合，通过分析组合的折射效果可判断透镜的作用。
【解析】
1. 绘制甲图中光的传播方向：入射光线从空气斜射入三棱镜的第一个侧面，画法线（垂直于入射面），根据折射规律，折射光线向法线偏折；光线到达三棱镜的第二个侧面，再次画法线，光从玻璃斜射入空气，折射光线远离法线，最终光线整体向三棱镜的底边偏折，光路如答图5.1-1所示。
2. 分析乙、丙图的透镜作用：乙图是正三棱镜（会聚光线）、矩形玻璃块（不改变光线传播方向）、倒三棱镜（会聚光线）的组合，整体相当于凸透镜，对光有会聚作用；丙图是倒三棱镜（发散光线）、矩形玻璃块、正三棱镜（发散光线）的组合，整体相当于凹透镜，对光有发散作用。
【答案】
光通过三棱镜后的大致传播方向如中答图5.1-1所示；底边；会聚；发散
【知识点】
光的折射规律；凸透镜的会聚作用；凹透镜的发散作用
【点评】
本题考查三棱镜的折射规律及透镜的光学性质，核心是理解透镜的本质为三棱镜的组合，结合光的折射规律分析即可，属于光学基础题。
【难度系数】
0.6

3.(★★)小明和小华在学习了透镜知识后,动手完成测量凸透镜焦距的实验。

(1)小明设计的是利用太阳光测焦距的方案,如图5.1-3甲所示,在放置凸透镜时,他应让镜面太阳光,同时在透镜另一侧紧靠透镜位置放置一张白纸;再将白纸从透镜处逐渐远离,移到一个合适的位置,直到白纸上出现的光斑,从而测出了该透镜的焦距。
(2)小华采用的是另外一种方案,她将一个小灯泡(可看作点光源)放在凸透镜的主光轴上紧靠透镜的位置,同时在透镜的另一侧平行于镜面放置了一张画有与镜面等大的圆的白纸,如图5.1-3乙,为了准确测量该透镜焦距,她应使白纸上的圆心位于凸透镜的上,在移动小灯泡的过程中,当她看到现象时,说明此时小灯泡移到了该透镜的焦点处,最终就可以测出焦距了。

(1)正对；很小、很亮
(2)主光轴；光斑和纸上的圆重合

【分析】本题考查两种测量凸透镜焦距的方法，需结合凸透镜的光学性质分析：①利用太阳光测焦距时，太阳光近似平行光，需让凸透镜正对太阳光，使平行光沿主光轴入射，经凸透镜会聚后在焦点处形成最小最亮的光斑，该光斑到透镜的距离即为焦距；②利用点光源测焦距时，根据凸透镜的光路可逆性，当点光源在焦点处时，发出的光经凸透镜后变为平行光，此时在透镜另一侧平行放置的白纸上，光斑大小与透镜等大，因此需让圆心在主光轴上，当光斑与纸上等大的圆重合时，说明点光源在焦点处，即可测出焦距。
【解析】(1) 太阳光可近似看作平行于主光轴的光线，要使这些光线经凸透镜后会聚到焦点，需让凸透镜的镜面正对太阳光，保证平行光沿主光轴入射；当白纸移动到焦点位置时，会出现最小、最亮的光斑，此时光斑到透镜的距离就是该凸透镜的焦距。
(2) 为保证光线沿主光轴传播，需使白纸上的圆心位于凸透镜的主光轴上；根据光路可逆原理，当小灯泡在凸透镜的焦点处时，发出的光经凸透镜后会变为平行光，此时在另一侧平行放置的白纸上，光斑大小与透镜等大，即当光斑和纸上的圆重合时，说明小灯泡移到了焦点处，即可测出焦距。
【答案】(1)正对；很小、很亮 (2)主光轴；光斑和纸上的圆重合
【知识点】凸透镜会聚作用、测量凸透镜焦距、主光轴
【点评】本题是透镜知识的基础应用，通过两种不同的测焦距方案，考查学生对凸透镜光学性质的理解，需掌握平行光、焦点与焦距的关系，以及光路可逆的应用，难度适中。
【难度系数】0.5