2025年初中同步练习册八年级物理全一册沪科版湖南少年儿童出版社第81页答案
16. 阅读短文,回答问题。
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处,即为图3,这样的透镜叫做菲涅尔透镜(又称螺纹透镜)。菲涅尔透镜与平凸透镜一样,都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比,菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜,从上方俯视,它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高太阳能板上单位面积获得的光能,如图丙所示,从上方垂直菲涅尔透镜的光束,在一半焦距处面积只有原来的四分之一。

(1)菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有
会聚
(选填“会聚”或“发散”)作用。
(2)下面关于菲涅尔透镜的说法,不正确的是
C
(填字母)。
A. 使用菲涅尔透镜的手机,闪光灯部分可以做得更薄
B. 与相同直径的平凸透镜相比,光能损失减少
C. 菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成
D. 与相同直径的平凸透镜相比,所用材料减少
(3)为了更好地接受太阳能,太阳能板受光面应涂上
黑色
(选填“黑色”或“白色”)。
(4)将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上,为保证最佳的聚光效果,图丁中,正确的放置方法是
A
(填字母)。

答案


(1)会聚
(2)C
(3)黑色
(4)A

解析

【分析】
1. 第(1)题:根据短文明确给出的“菲涅尔透镜与平凸透镜一样,都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点”,可直接判断透镜对光的作用。
2. 第(2)题:结合菲涅尔透镜的制作原理和短文描述,逐个分析选项:利用“去掉平凸透镜阴影部分,保留折射曲面平移”判断A、D选项;根据“减少光在透镜中传播的光能损失”判断B选项;菲涅尔透镜是保留折射曲面,并非由凸透镜和凹透镜组合而成,据此判断C选项。
3. 第(3)题:依据物体颜色与吸热的关系,黑色物体能吸收所有色光,吸热能力最强,确定太阳能板的合适涂色。
4. 第(4)题:菲涅尔透镜等效于凸透镜,对光有会聚作用,需选择能让平行光经过透镜后会聚到太阳能板的放置方式,结合透镜结构和光线传播特点分析选项。
【解析】
(1) 由短文内容可知,菲涅尔透镜与平凸透镜的光学性质一致,都能将平行于主光轴的光线会聚到焦点,因此对光具有会聚作用。
(2) 对各选项分析:
A选项:菲涅尔透镜通过去掉平凸透镜的阴影部分、保留折射曲面向平面平移制成,因此闪光灯部分可以做得更薄,该说法正确;
B选项:短文明确说明菲涅尔透镜“减少了光在透镜中传播的光能损失”,该说法正确;
C选项:菲涅尔透镜是保留平凸透镜的折射曲面,并非由一圈圈凸透镜和凹透镜组成,该说法错误;
D选项:菲涅尔透镜去掉了平凸透镜的阴影部分,相比相同直径的平凸透镜,所用材料更少,该说法正确。
因此本题选C。
(3) 黑色物体可以吸收所有色光,吸热能力最强,为了更好地接收太阳能,太阳能板受光面应涂上黑色。
(4) 菲涅尔透镜相当于凸透镜,对平行光有会聚作用。观察丁图:
A选项中平行光垂直入射菲涅尔透镜,经过透镜会聚后能照射到太阳能板上,符合聚光要求;
B选项中斜射光线未被正确会聚到太阳能板;
C选项的透镜结构为凹型,对光起发散作用,不符合聚光需求;
D选项的斜射光线会聚方式无法使光线集中到太阳能板。
因此正确的放置方法是A。
【答案】
(1) 会聚
(2) C
(3) 黑色
(4) A
【知识点】
凸透镜的会聚作用;物体的颜色与吸热;透镜的实际应用
【点评】
本题以菲涅尔透镜为情境,结合短文信息和光学基础知识,考查了凸透镜的性质、物体吸热与颜色的关系,既需要提取题干信息,也需要灵活运用光学规律,侧重对信息提取能力和知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.6