1.图3.5-1所示的透镜中,对光起会聚作用的有

B、C、F
,对光起发散作用的有A、D、E
。答案
1. 对光起会聚作用的有B、C、F,对光起发散作用的有A、D、E。
解析
【分析】
要判断透镜对光的作用,需先依据透镜的结构特点区分凸透镜和凹透镜:中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜,对光有会聚作用;中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜,对光有发散作用。解题时,逐个观察每个透镜的厚度分布,判断其类型,进而确定对光的作用。
【解析】
逐个分析各透镜:
1. 透镜A:中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光起发散作用;
2. 透镜B:中间厚、边缘薄,属于凸透镜,对光起会聚作用;
3. 透镜C:中间厚、边缘薄,属于凸透镜,对光起会聚作用;
4. 透镜D:中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光起发散作用;
5. 透镜E:中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光起发散作用;
6. 透镜F:中间厚、边缘薄,属于凸透镜,对光起会聚作用。
综上,对光起会聚作用的是B、C、F,对光起发散作用的是A、D、E。
【答案】
对光起会聚作用的有B、C、F,对光起发散作用的有A、D、E。
【知识点】
透镜的分类;凸透镜对光的作用;凹透镜对光的作用
【点评】
本题考查透镜的基本分类及对光的作用,属于初中物理光学的基础知识点,解题核心是掌握凸透镜和凹透镜的结构特点,难度较低,用于巩固光学基础。
【难度系数】
0.6
要判断透镜对光的作用,需先依据透镜的结构特点区分凸透镜和凹透镜:中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜,对光有会聚作用;中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜,对光有发散作用。解题时,逐个观察每个透镜的厚度分布,判断其类型,进而确定对光的作用。
【解析】
逐个分析各透镜:
1. 透镜A:中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光起发散作用;
2. 透镜B:中间厚、边缘薄,属于凸透镜,对光起会聚作用;
3. 透镜C:中间厚、边缘薄,属于凸透镜,对光起会聚作用;
4. 透镜D:中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光起发散作用;
5. 透镜E:中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光起发散作用;
6. 透镜F:中间厚、边缘薄,属于凸透镜,对光起会聚作用。
综上,对光起会聚作用的是B、C、F,对光起发散作用的是A、D、E。
【答案】
对光起会聚作用的有B、C、F,对光起发散作用的有A、D、E。
【知识点】
透镜的分类;凸透镜对光的作用;凹透镜对光的作用
【点评】
本题考查透镜的基本分类及对光的作用,属于初中物理光学的基础知识点,解题核心是掌握凸透镜和凹透镜的结构特点,难度较低,用于巩固光学基础。
【难度系数】
0.6
2.舞台上用的一种追光灯,是由透镜和光源组成的。如果要产生平行光,那么应该选用
凸
透镜,光源应放在该透镜的焦点
处。答案
2. 选用凸透镜,光源应放在该透镜的焦点处。
解析
【分析】要产生平行光,需先明确不同透镜对光线的作用:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,因此需选用会聚光线的透镜;再结合凸透镜的特殊光线规律:从焦点发出的光线,经凸透镜折射后会平行于主光轴射出,所以光源要放在该透镜的焦点处,才能得到平行光。
【解析】根据透镜的光学性质,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,要得到平行光应选用凸透镜;又因为从凸透镜焦点发出的光线,经凸透镜折射后会平行于主光轴,所以光源应放在该凸透镜的焦点处。
【答案】凸;焦点
【知识点】凸透镜的光学性质、凸透镜的特殊光线
【点评】本题考查凸透镜的实际应用,属于光学基础题,需掌握凸透镜对光线的作用及特殊光线的规律,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据透镜的光学性质,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,要得到平行光应选用凸透镜;又因为从凸透镜焦点发出的光线,经凸透镜折射后会平行于主光轴,所以光源应放在该凸透镜的焦点处。
【答案】凸;焦点
【知识点】凸透镜的光学性质、凸透镜的特殊光线
【点评】本题考查凸透镜的实际应用,属于光学基础题,需掌握凸透镜对光线的作用及特殊光线的规律,难度较低。
【难度系数】0.8
3.如图 3.5-2 所示,当凸透镜正对太阳光,来回移动另一侧的纸片,得到最小、最亮的光斑时,纸片距离凸透镜中心10 cm,则此凸透镜的焦距是

图 3.5-2
10
cm;接着将纸片远离凸透镜移动,纸片上的光斑变大
(选填“变大”“变小”或“不变”),纸片上光斑与凸透镜的镜面大小相同时,纸片距离凸透镜的光心20
cm。图 3.5-2
答案
3. 此凸透镜的焦距是10 cm;接着将纸片远离凸透镜移动,纸片上的光斑变大;纸片上光斑与凸透镜的镜面大小相同时,纸片距离凸透镜的光心20 cm。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜的焦距定义和光线会聚特点分析:首先,平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑,该光斑是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离就是焦距;其次,当纸片在焦点处时,远离凸透镜,光线过焦点后会发散,光斑会变大;最后,根据几何关系,当光斑大小与凸透镜镜面相同时,光屏位置在2倍焦距处,由此计算距离。
【解析】
1. 确定焦距:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚成最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距。题目中光斑到凸透镜中心(光心)的距离为10 cm,因此该凸透镜的焦距f=10 cm。
2. 分析光斑变化:当纸片在焦点处时,继续远离凸透镜,光线经过焦点后会向外发散,所以纸片上的光斑会变大。
3. 计算光斑与镜面大小相同时的距离:根据凸透镜对平行光线的会聚规律,当光屏位于2倍焦距处时,平行光线经凸透镜后形成的光斑大小与凸透镜镜面大小相同,因此此时纸片到光心的距离为2f=2×10 cm=20 cm。
【答案】
10;变大;20
【知识点】
凸透镜的焦距、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量及光线会聚特点,属于基础题,需牢记平行光经凸透镜的会聚规律,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合凸透镜的焦距定义和光线会聚特点分析:首先,平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑,该光斑是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离就是焦距;其次,当纸片在焦点处时,远离凸透镜,光线过焦点后会发散,光斑会变大;最后,根据几何关系,当光斑大小与凸透镜镜面相同时,光屏位置在2倍焦距处,由此计算距离。
【解析】
1. 确定焦距:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚成最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距。题目中光斑到凸透镜中心(光心)的距离为10 cm,因此该凸透镜的焦距f=10 cm。
2. 分析光斑变化:当纸片在焦点处时,继续远离凸透镜,光线经过焦点后会向外发散,所以纸片上的光斑会变大。
3. 计算光斑与镜面大小相同时的距离:根据凸透镜对平行光线的会聚规律,当光屏位于2倍焦距处时,平行光线经凸透镜后形成的光斑大小与凸透镜镜面大小相同,因此此时纸片到光心的距离为2f=2×10 cm=20 cm。
【答案】
10;变大;20
【知识点】
凸透镜的焦距、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量及光线会聚特点,属于基础题,需牢记平行光经凸透镜的会聚规律,难度较低。
【难度系数】
0.6
4. 提升题 如图3.5-3所示,玻璃砖内有一个椭球形气泡,一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面。通过玻璃砖后,这束光将会(

A.仍然平行
B.会聚
C.发散
D.无法确定
C
)A.仍然平行
B.会聚
C.发散
D.无法确定
答案
4. C
解析
【分析】
要判断光线经过玻璃砖后的传播情况,需先分析椭球形气泡的光学属性:玻璃砖内的椭球形气泡为空气介质,其形状呈现中间薄、边缘厚的特点,等效于凹透镜;凹透镜对光线具有发散作用,平行光经过凹透镜后会被发散,据此可推导光线的最终状态。
【解析】
把玻璃砖内的椭球形气泡等效为凹透镜:凹透镜的核心特征是中间薄、边缘厚,对光线有发散作用。平行光垂直射向玻璃砖侧面后,在穿过该等效凹透镜(气泡)时,光线会发生发散,因此通过玻璃砖后的光线是发散的。
【答案】
C
【知识点】
凹透镜对光线的作用;透镜的光学性质
【点评】
本题考查透镜对光线的作用,关键在于正确等效气泡的光学性质,需结合玻璃与空气的介质特点判断透镜类型,避免误将气泡当作凸透镜,属于中等难度的光学基础题。
【难度系数】
0.5
要判断光线经过玻璃砖后的传播情况,需先分析椭球形气泡的光学属性:玻璃砖内的椭球形气泡为空气介质,其形状呈现中间薄、边缘厚的特点,等效于凹透镜;凹透镜对光线具有发散作用,平行光经过凹透镜后会被发散,据此可推导光线的最终状态。
【解析】
把玻璃砖内的椭球形气泡等效为凹透镜:凹透镜的核心特征是中间薄、边缘厚,对光线有发散作用。平行光垂直射向玻璃砖侧面后,在穿过该等效凹透镜(气泡)时,光线会发生发散,因此通过玻璃砖后的光线是发散的。
【答案】
C
【知识点】
凹透镜对光线的作用;透镜的光学性质
【点评】
本题考查透镜对光线的作用,关键在于正确等效气泡的光学性质,需结合玻璃与空气的介质特点判断透镜类型,避免误将气泡当作凸透镜,属于中等难度的光学基础题。
【难度系数】
0.5
5.以下画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中一个透镜对光线起的作用与另外三个不同的是(

C
)答案
5. C
解析
【分析】要判断透镜对光线的作用,需对比入射光线和折射光线的传播方向:若折射光线比入射光线更靠近主光轴,说明透镜是会聚透镜(凸透镜);若折射光线比入射光线更远离主光轴,说明透镜是发散透镜(凹透镜)。逐个分析选项:A中入射光线经透镜后向主光轴偏,是会聚作用;B中入射光线经透镜后变为平行,向主光轴偏,是会聚作用;C中入射光线经透镜后远离主光轴,是发散作用;D中入射光线经透镜后变为平行,向主光轴偏,是会聚作用。因此C的透镜作用与另外三个不同。
【解析】根据透镜对光线的作用规律:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。判断时,对比折射光线与入射光线的传播方向,光线更靠近主光轴为会聚,更远离主光轴为发散。选项A:入射光线经透镜后向主光轴偏,会聚;选项B:入射光线经透镜后向主光轴偏,会聚;选项C:入射光线经透镜后远离主光轴,发散;选项D:入射光线经透镜后向主光轴偏,会聚。故C的透镜作用与其他三个不同。
【答案】C
【知识点】透镜对光线的作用、凸透镜与凹透镜的区别
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是通过对比入射和折射光线的偏折方向判断会聚或发散,需注意光线箭头方向,避免误判传播方向。
【难度系数】0.5
【解析】根据透镜对光线的作用规律:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。判断时,对比折射光线与入射光线的传播方向,光线更靠近主光轴为会聚,更远离主光轴为发散。选项A:入射光线经透镜后向主光轴偏,会聚;选项B:入射光线经透镜后向主光轴偏,会聚;选项C:入射光线经透镜后远离主光轴,发散;选项D:入射光线经透镜后向主光轴偏,会聚。故C的透镜作用与其他三个不同。
【答案】C
【知识点】透镜对光线的作用、凸透镜与凹透镜的区别
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是通过对比入射和折射光线的偏折方向判断会聚或发散,需注意光线箭头方向,避免误判传播方向。
【难度系数】0.5
6. 图3.5-4所示的是放置于居民楼屋顶的球形透镜太阳能系统,光通过透镜后再发电。该透镜是一个(

图3.5-4
A.凹透镜,它对光起会聚作用
B.凹透镜,它对光起发散作用
C.凸透镜,它对光起发散作用
D.凸透镜,它对光起会聚作用
D
)图3.5-4
A.凹透镜,它对光起会聚作用
B.凹透镜,它对光起发散作用
C.凸透镜,它对光起发散作用
D.凸透镜,它对光起会聚作用
答案
6. D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合透镜的光学性质和实际应用场景分析:太阳能发电需要会聚太阳光来提升能量利用率,因此透镜应对光线有会聚作用;再回忆凸透镜和凹透镜的作用规律,即可判断透镜类型。
【解析】
1. 明确应用需求:太阳能发电需要将太阳光会聚,集中能量才能高效发电,因此该透镜需具备会聚光线的特点。
2. 回忆透镜性质:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
3. 逐一分析选项:A选项凹透镜对光会聚(错误);B选项凹透镜对光发散(不符合发电需求);C选项凸透镜对光发散(错误);D选项凸透镜对光会聚(符合要求),因此选D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜的会聚作用、透镜的光学性质
【点评】
本题结合实际应用考查透镜的光学性质,属于基础题,需学生掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用,理解实际场景中透镜的功能,难度不大。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需结合透镜的光学性质和实际应用场景分析:太阳能发电需要会聚太阳光来提升能量利用率,因此透镜应对光线有会聚作用;再回忆凸透镜和凹透镜的作用规律,即可判断透镜类型。
【解析】
1. 明确应用需求:太阳能发电需要将太阳光会聚,集中能量才能高效发电,因此该透镜需具备会聚光线的特点。
2. 回忆透镜性质:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
3. 逐一分析选项:A选项凹透镜对光会聚(错误);B选项凹透镜对光发散(不符合发电需求);C选项凸透镜对光发散(错误);D选项凸透镜对光会聚(符合要求),因此选D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜的会聚作用、透镜的光学性质
【点评】
本题结合实际应用考查透镜的光学性质,属于基础题,需学生掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用,理解实际场景中透镜的功能,难度不大。
【难度系数】
0.3
7.小明为辨别直径相同的两个透镜的类型,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑,操作图和正确操作后透镜与甲、乙光斑的大小如图 3.5-5 所示($d_1 < d < d_2$)。下列说法正确的是(

A.正确操作是 A 图,形成甲光斑的一定是凸透镜
B.正确操作是 B 图,形成乙光斑的一定是凹透镜
C.正确操作是 B 图,形成乙光斑的可能是凸透镜
D.正确操作可以是 A 图或 B 图,形成乙光斑的可能是凹透镜
C
)A.正确操作是 A 图,形成甲光斑的一定是凸透镜
B.正确操作是 B 图,形成乙光斑的一定是凹透镜
C.正确操作是 B 图,形成乙光斑的可能是凸透镜
D.正确操作可以是 A 图或 B 图,形成乙光斑的可能是凹透镜
答案
7. C
解析
【分析】要辨别透镜类型,需让透镜正对平行光(太阳光),这样才能准确判断透镜对光线的作用,因此正确操作是B图(A图中透镜斜放,光线非垂直入射,无法准确判断)。凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用:若透镜为凸透镜,平行光经后会会聚,若白纸在焦点与透镜之间,光线未会聚到最小,光斑直径会大于透镜直径;若白纸在焦点内,光斑直径小于透镜直径。凹透镜对光线始终发散,光斑直径大于透镜直径。结合光斑大小($d_1<d<d_2$),甲光斑直径小于透镜,对应凸透镜;乙光斑直径大于透镜,可能是凸透镜(在焦点前),也可能是凹透镜。
【解析】1. 确定正确操作:辨别透镜对平行光的作用时,需让透镜正对太阳光,故正确操作是B图,排除A选项(A操作错误)。2. 分析透镜类型:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。甲光斑$d_1<d$,说明光线被会聚,形成甲的是凸透镜;乙光斑$d_2>d$,形成乙的情况:若为凸透镜,白纸在焦点与透镜之间时光斑大于透镜;若为凹透镜,光线发散时光斑也大于透镜,因此形成乙的可能是凸透镜,也可能是凹透镜。3. 逐一判断选项:A错误(正确操作是B图);B错误(乙不一定是凹透镜);C正确;D错误(正确操作只能是B图)。
【答案】C
【知识点】凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用,关键是明确正确操作要求,以及凸透镜在不同位置时光斑的变化,需注意凸透镜不一定仅形成比透镜小的光斑,焦点前的凸透镜也会形成更大光斑。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定正确操作:辨别透镜对平行光的作用时,需让透镜正对太阳光,故正确操作是B图,排除A选项(A操作错误)。2. 分析透镜类型:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。甲光斑$d_1<d$,说明光线被会聚,形成甲的是凸透镜;乙光斑$d_2>d$,形成乙的情况:若为凸透镜,白纸在焦点与透镜之间时光斑大于透镜;若为凹透镜,光线发散时光斑也大于透镜,因此形成乙的可能是凸透镜,也可能是凹透镜。3. 逐一判断选项:A错误(正确操作是B图);B错误(乙不一定是凹透镜);C正确;D错误(正确操作只能是B图)。
【答案】C
【知识点】凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用,关键是明确正确操作要求,以及凸透镜在不同位置时光斑的变化,需注意凸透镜不一定仅形成比透镜小的光斑,焦点前的凸透镜也会形成更大光斑。
【难度系数】0.5
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