初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）凸透镜与凹透镜导学案

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）凸透镜与凹透镜导学案，共10页。学案主要包含了题型导航，重难题型讲解，能力培优练，链接中考，典例1-1，典例1-2，典例1-3，典例2-1等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc4172" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc4172 \h 1
\l "_Tc20867" 题型1 凸透镜 PAGEREF _Tc20867 \h 1
\l "_Tc3735" 题型2 凹透镜5
\l "_Tc21021" 【能力培优练】 PAGEREF _Tc21021 \h 11
\l "_Tc24699" 【链接中考】 PAGEREF _Tc24699 \h 26
【重难题型讲解】
题型1 凸透镜
1．凸透镜
（1）概念：中央较厚、边缘较薄的透镜。
生活中的凸透镜：
放大镜、远视镜、照相机及望远镜的镜片；手机摄像头；晶莹的露珠、装水的饮料瓶等。
（2）作用：
凸透镜对光有会聚作用（也叫会聚透镜）。
（3）光心、焦点、焦距等：
凸透镜的中心O称为光心；平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚的点称为凸透镜的焦点，符号为F，凸透镜的两侧各有一个焦点；焦点到光心的距离称为焦距，用字母f 表示。

（4）测量凸透镜的焦距：
把凸透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，用刻度尺测量焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距。
2． 凸透镜的三条特殊光线
（1）通过光心的光线传播方向不改变。
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。
（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。
【典例1-1】如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有（ ）
A．①和②B．①和③C．②和③D．①②③
【典例1-2】《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．应用了凸透镜对光线的发散作用
B．应用了凸透镜对光线的会聚作用
C．应用了凹透镜对光线的会聚作用
D．应用了凹透镜对光线的发散作用
【典例1-3】如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出：
（1）入射光线a经凸透镜的折射光线；
（2）折射光线b对应的入射光线。
跟踪训练1 《淮南万毕术》有记载：“削冰令圆、举以向日，可生火”，这是由于“圆冰”相当于一个 （选填“凸”或“凹”）透镜；“圆冰”对太阳光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。
跟踪训练2 公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜
B．“举以向日”指的是冰透镜正对月光
C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的像
D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线
跟踪训练3 如图，根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出一个透镜。
题型2 凹透镜
1．凹透镜
（1）概念：中央较薄、边缘较厚的透镜。
（2）作用：
凹透镜对光有发散作用（也叫发散透镜）。
（3）光心、焦点、焦距等：
凹透镜的中心O称为光心；平行于主光轴的光经凹透镜发散后，其反向延长线的交点叫凹透镜的焦点。凹透镜的两侧各有一个焦点；焦点到光心的距离称为焦距，用字母f 表示。
2． 凹透镜的三条特殊光线
（1）通过光心的光线传播方向不改变。
（2）平行于主光轴的光线经凹透镜后 发散光线的反向延长线通过虚焦点。
（3）对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经凹透镜后平行于主光轴 。
【典例2-1】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________透镜，乙为________透镜。
【典例2-2】如图所示是光线经过透镜前后的方向，则虚线处的透镜（ ）
A．一定是凸透镜B．可能是凸透镜也可能是凹透镜
C．一定是凹透镜D．不可能是凸透镜或凹透镜
【典例2-3】如图所示，某玻璃砖内有一个凸形气泡，该玻璃砖可以看作 （选填“一块凸透镜”、“两块凹透镜”），一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会 （选填“平行”“会聚”或“发散”）。
跟踪训练1 如图所示的软件光学仪器中，对光有会聚作用的有 。对光有发散作用的有
跟踪训练2 根据入射光线和折射光线，可知甲、乙两图中虚线框内的透镜分别是（ ）
A．凸透镜、凸透镜B．凸透镜、凹透镜
C．凹透镜、凸透镜D．凹透镜、凹透镜
跟踪训练3 摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示，此时“形变的水”相当于 （填光学元件名称）：当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 （选填“变小”“不变”“变大”）。
【能力培优练】
1．单反相机镜头的重要组件是透镜组，其包含凸透镜和凹透镜，如图所示，其中属于凹透镜的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
2．如图所示，一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，下列说法正确的是（ ）
A．a、b都是凸透镜B．a、c对光具有会聚作用
C．b、c对光具有发散作用D．只有a对光具有会聚作用
3．关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（ ）
A．凸透镜和凹透镜都有两个实焦点
B．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强
C．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小
D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变
4．如图所示，我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明水晶圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（ ）
A．“水晶饼”是凹透镜，对光有会聚作用B．“水晶饼”是凹透镜，对光有发散作用
C．“水晶饼”是凸透镜，对光有会聚作用D．“水晶饼”是凸透镜，对光有发散作用
5．下列说法中正确的是（ ）
A．凸透镜只对平行光有会聚作用
B．一束太阳光可以通过三棱镜分解为不同的色光
C．反射光线与入射光线不在同一平面内
D．人离平面镜越远，人在平面镜中所成的像就越小
6．一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．OF的距离越短，说明透镜的折光能力越强
B．任意一束平行光经过凸透镜后都会聚于F点
C．O点为该凸透镜的焦点
D．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该透镜对光不具有会聚作用
7．教室里的日光灯（LED）的发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示，光通过硅胶透镜后会产生会聚现象。如图的光路显示了一些透镜对光的作用，与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是（ ）
A．①④B．③④C．①③D．②①
8．晋代《博物志》中有“削冰令圆，举以向日， 以艾承其影，则其火”的用冰块取火的发明记载，其实质是将冰块制作成（ ）
A．平面镜B．球面镜C．凸透镜D．凹透镜
9．车载香水的主要成分是易燃酒精，如图的四瓶香水透明玻璃瓶盖形状各异，夏季最不适合放在车内的是（ ）
A．B．C．D．
10．在人迹罕至的热带丛林，常常发生神秘的大火，使大片森林付之一炬，许多鸟兽葬身火海。起初人们并不知道森林起火的原因，经过长期的调查与研究，人们发现其中可能的原因之一竟是树叶上的露珠。这是因为露珠（ ）
A．相当于一个凸透镜，会聚光线
B．相当于一个凸透镜，发散光线
C．相当于一个凹透镜，会聚光线
D．相当于一个凹透镜，发散光线
11．在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（ ）
A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用
B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点
C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变
D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用
12．如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主轴CC′，点光源S位于主轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主轴平行。已知S到透镜和平面镜的距离分别是12cm、4cm，则此透镜的焦距是（ ）
A．24cmB．20cm
C．16cmD．8cm
13．如图是小明学习透镜知识后所作的几幅光路图，F是透镜的焦点，则其中正确的光路图是（ ）
A．B．
C．D．
14．要使光线发生如图所示的偏折，则可使用的光学元件是（ ）
A．一定是平面镜B．一定是凸透镜
C．一定是凹透镜D．可能是凸透镜
15．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，关于两透镜的类型，下列说法正确的是（ ）
A．甲是凸透镜，乙是凹透镜B．甲是凹透镜，乙是凸透镜
C．甲、乙都是凸透镜D．甲、乙都是凹透镜
16．如图所示，用透明弹性薄膜充水可以制作水透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度。下列说法正确的是（ ）
A．这是一个凹透镜，注水使焦距变大B．这是一个凹透镜，注水使焦距变小
C．这是一个凸透镜，注水使焦距变大D．这是一个凸透镜，注水使焦距变小
17．如图所示，将凸透镜正对一束水平激光放置，在透镜右侧竖直的光屏上观察到一光斑。现只移动凸透镜，有关光斑移动情况判断正确的是（ ）
A．竖直向下移动时，光斑向下移动B．竖直向下移动时，光斑向上移动
C．水平向右移动时，光斑向下移动D．水平向右移动时，光斑不会移动
18．如图所示的一块长方体玻璃中央部分有一个椭圆型的气泡，用一平行光源发出一束平行光从玻璃左侧入射，在右侧放置一张白纸，下列说法正确的是（ ）
A．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变小
B．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变大
C．白纸上的光圈大小小于入射光束，向右移动白纸光圈变大
D．白纸上的光圈大小等于入射光束，向右移动白纸光圈不变
19．如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，下列说法正确的是（ ）
A．一定是凹透镜，它对光有发散作用
B．一定是凸透镜，它对光有会聚作用
C．可能是凹透镜，它对光有会聚作用
D．可能是凸透镜，它对光有会聚作用
20．如图中画出了光线通过甲、乙、丙、丁透镜的示意图透镜在虚线框内未画出，下列说法正确的是（ ）
A．光线通过甲透镜后越来越偏离主光轴，因此甲透镜是凹透镜
B．光线通过乙透镜后越来越靠近主光轴，因此乙透镜是凸透镜
C．甲透镜和丁透镜对光线的作用是相同的，甲和丁都是凸透镜
D．丙透镜和丁透镜对光线的作用是相同的，丙和丁都是凹透镜
21．如图所示，将凸透镜正对着阳光，把一张白纸放在它的另一侧，来回移动白纸，直到白纸上的光斑变得最小、最亮，此时该亮斑距凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距是 cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上 （选填“能”或“不能”）看到很小、很亮的光斑。
22．如图甲所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”，当平行光束正对这个“空气透镜”照射，射出的光束将成为 （会聚/发散）光束。乙图中，根据光的传播路径，应该在虚线框内放入 （凸/凹）透镜。
23．2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。 （填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为 透镜。
24．为了进行光学实验，物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。如图所示，在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10cm的凸透镜，纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡，当灯泡到凸透镜光心的距离满足条件 时，从筒内经凸透镜射出的灯光可认为是平行光。判断的理由是 。
25．如图甲是晋代《博物志》“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火”示意图。“削冰令圆”是把冰块削成 透镜，对光有 作用。图乙是我国古代名为“阳燧”的凹面镜，可用于点火，对光有 作用（后两空均选填“发散”或“会聚”）。
26．小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时，右面图1两种操作中正确的是 （选填“A”或“B”），凸透镜对光线有 作用。正确操作时，把一张白纸放在它的下方，如图2所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为，然后小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距一定 （选填“大于”、“等于”或“小于”）刚才测得的距离。
27．如图所示，请画出经过凸透镜后的折射光线。
28．如图所示的透镜，请作出光线AC的折射光线和光线OB的入射光线。
29．根据透镜对光的作用，完成下列光路图。
30．如图甲所示是博物馆内印章的展台，能看到放大的印章也能看到印章底部的字；图乙图是其示意图，请在图乙中画出：光线a、c经过凸透镜折射后的光线。
31．如图，为凸透镜的焦点，为凹透镜的虚焦点。请在图中补全入射光线和经过凹透镜的折射光线。
32．如图是一个同学做的一个小实验：把一个凸透镜放入水中，使凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水面下的点光源P发出一束光，经水底的平面镜M反射后恰好经过F点，然后经过凸透镜射出，请画出完整的光路图。
33．如图，F为凸透镜的焦点，AB为光线经过平面镜后的反射光线，请你画出：
①AB的入射光线并标出入射角的大小；
②AB经凸透镜后的折射光线。
【链接中考】
1．（2026·江苏宿迁·中考真题）2024年5月22日，国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内，鸟类时而栖息，时而飞翔，飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是（ ）
A．冰透镜取火B．日晷计时
C．小孔成像D．潜望镜
2．（2026·辽宁·中考真题）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出：
（1）入射光线a经凸透镜的折射光线；
（2）折射光线b对应的入射光线。
3．（2026·四川广元·中考真题）如图所示的透镜，请作出光线AC的折射光线和光线OB的入射光线。
4．（2026·山东德州·中考真题）如图所示，A′是点光源A在平面镜中所成的像，A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜，反射光线恰好过凸透镜的焦点，请画出：
(1)射向平面镜的入射光线；
(2)经过凸透镜后的折射光线。
5．（2026·黑龙江哈尔滨·中考真题）物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面的观察与思考。
（1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的 现象；他看到的“鱼”是 像（选填“实”或“虚”）；
（2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到水面的实际深度应 30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的 （选填“上方”或“下方”）；
（3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找到像点（Q′）。
6．（2026·广东广州·中考真题）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。
（1）画出光线a；
（2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F；
（3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则 （选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。