物理八年级上册（2024）透镜同步达标检测题

这是一份物理八年级上册（2024）透镜同步达标检测题，文件包含第1节透镜导学案初中物理人教版2024八年级上册第五章透镜及其应用解析版docx、第1节透镜导学案初中物理人教版2024八年级上册第五章透镜及其应用原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。
1. 理解透镜的概念、分类及特点，知道凸透镜和凹透镜对光线的作用，能运用透镜的知识解释生活中的相关现象。（物理观念）
2. 通过分析透镜对光线的作用，培养逻辑推理和归纳总结能力，学会运用科学的方法研究物理问题，提高科学思维水平。（科学思维）
3. 经历探究透镜成像规律的实验过程，学会提出问题、设计实验、收集数据、分析论证等科学探究的基本环节，提高动手实践和解决实际问题的能力。（科学探究）
4. 培养对科学的好奇心和求知欲，养成尊重事实、勇于探索、善于合作的科学态度，增强将科学技术应用于日常生活和社会的责任感。（科学态度与责任）
【学习重点】
1.识别凸透镜和凹透镜，掌握它们的结构特点和基本概念（主光轴、光心、焦点、焦距）。
2.理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，能通过实验进行验证。
【学习难点】
1.理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用的本质，即折射光线与入射光线相比更偏向或偏离主光轴，而不是简单地理解为光线是否会聚或发散。
2.认识到会聚作用不意味着经过凸透镜的光线一定会聚于一点，发散作用也不意味着经过凹透镜的光线一定不会聚于一点。
【自主预习】阅读教材《第1节 透镜》，完成以下问题：
1.透镜：至少有一个外表面是球面的一部分，用透明材料制成的镜片。
2.透镜的种类：
(1)凸透镜：中间厚 、边缘薄 的透镜叫凸透镜。
(2)凹透镜：中间 厚 、边缘 厚的透镜叫凹透镜。
(3)薄透镜：若透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜叫 薄透镜 。
3.主光轴：透镜上通过两个 球心 的直线叫做主光轴，简称主轴。
4.光心：每个透镜上主光轴上都有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向 不改变 ，这个点叫做光心。
5.凸透镜对光有 会聚 作用，凹透镜对光有 发散 作用。
6.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 。
7.凹透镜的三条特殊光线：
(1)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的 反向延长线 相交于一点，这个点叫凹透镜的虚焦点。
(2)指向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴 。
(3)通过光心 的光线传播方向不改变。
【探究新知】
探究一、凸透镜和凹透镜
1. 透镜的概念
透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧以及从透镜的另一侧射出时各发生一次折射，并由此产生会聚或发散的效果。
2. 透镜的种类
3.透镜的主光轴和光心
【特别提示】厚度远小于球面半径的透镜叫作薄透镜。中学阶段研究的透镜均为薄透镜。
【典例1】凸透镜的中央较 、两边较 ；例如： 的镜头。凹透镜的中央较 、两边较 ；例如： 的镜片。下列镜子中，属于凸透镜的有 ；属于凹透镜的有 。
【答案】 厚 薄 照相机 薄 厚 近视镜 ACD BEF
【详解】[1][2][3]中央比边缘厚的叫凸透镜，对光起会聚作用，照相机、投影仪的镜头都是凸透镜。
[4][5][6]中央比边缘薄的叫凹透镜，对光有发散作用，近视镜的镜片是凹透镜。
[7][8] ACD中央比边缘厚，属于凸透镜；BEF中央比边缘薄，属于凹透镜。
探究二、透镜对光的作用
1.实验演示：透镜对光的作用→也是判断透镜种类的依据
(1)凸透镜对光的作用
如图所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上一点。
(2)凹透镜对光的作用
如图所示，让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后偏离主光轴，但其反向延长线交于主光轴上一点。
【归纳总结】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜又叫作发散透镜。
2.真正理解“会聚作用”和“发散作用”
(1)凸透镜对光有会聚作用，指的是通过凸透镜的光相对原来入射光偏向主光轴，如图所示。
注意：凸透镜不仅对平行光线有会聚作用，它对任何光线都有会聚作用，但光线不一定会会聚到一点。
（2）凹透镜对光有发散作用，指的是入射光经凹透镜折射后，折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，如下图所示。
注意：凹透镜不仅对平行光线有发散作用，它对任何光线都有发散作用。
3. 类比三棱镜理解透镜对光的作用
（1）凸透镜对光的会聚作用
凸透镜可以理解成无数个三棱镜的组合。由光的折射规律可知，当一束光平行于棱镜底边射入棱镜会发生两次折射，两次折射时光都由棱镜薄的位置向棱镜厚的位置偏折，从而使凸透镜对光有了会聚作用。
（2）凹透镜对光的发散作用
凹透镜可以近似分解成无数个三棱镜，一束平行于棱镜底边的光射入棱镜，经过两次折射将向棱镜厚的位置偏折，从而使凹透镜对光有了发散作用。
【典例2】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”）。
【答案】 两块凹透镜 发散
【详解】[1][2]玻璃砖内有一个凸形气泡，把它从气泡中间处分成左右两部分，则左右两部分都看作一个凹透镜，所以，该玻璃砖可以看作两块凹透镜。凹透镜对光起发散作用，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，相当于经过了两块凹透镜，两块凹透镜对光线进行了两次发散，所以，最终，光线将会发散。
探究三、焦点和焦距
1. 凸透镜的焦点和焦距
2.粗测凸透镜焦距的方法
如图所示，让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。

3.透镜的三条特殊光线
三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表：
【典例3】作图题：
请在图中画出入射光线经透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】凸透镜和凹透镜分别有三条特殊光线，对凸透镜来说分别是：过光心的光线传播方向不发生改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴射出。
对凹透镜来说分别是：过光心的光线传播方向不发生改变；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焦点；延长线过焦点的光线折射后平行于主光轴射出。根据以上知识，作图如下：
【课堂总结】

【课堂练习】
1．下列光学元件对光有会聚作用的是（ ）
A．凸面镜B．凸透镜
C．凹透镜D．三棱镜
【答案】B
【详解】A．凸面镜可以反射光，并使光发散，故A不符合题意；
B．凸透镜可以透过光，对光有会聚作用，故B符合题意；
C．凹透镜可以透过光，对光有发散作用，故C不符合题意；
D．三棱镜可以使光发生色散现象，对光没有会聚作用，故D不符合题意。
故选B。
2．许多家庭的门上都装有防盗门镜（俗称“猫眼”），其原理如下图所示。这样从室内透过防盗门镜向外看，可以看到来客的正立、缩小的像，同时扩大了视野。由此可以推测，此时防盗门镜的作用相当于一个（ ）
A．凸透镜B．凹透镜C．三棱镜D．玻璃砖
【答案】B
【详解】从扩大视野和图中光路图可以看出防盗门镜对光线有发散作用，所以相当于一个凹透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．过光心的光线其传播方向不变，可能是凸透镜，也可能是凹透镜，故A不符合题意；
B．图中平行于主光轴的光线经透镜折射后会聚，折射光线通过焦点，所以虚线框内放置的一定是凸透镜，故B符合题意；
C．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，两条光线变得发散，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故C不符合题意；
D．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，折射光线偏离主光轴，说明该透镜对光具有发散作用，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故D不符合题意。
故选B。
4．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
【答案】 ②③⑤⑦ ①④⑥
【详解】[1][2]凸面镜和凹面镜利用光的反射，凸面镜对光线起发散作用，凹面镜对光线起会聚作用；凸透镜和凹透镜利用光的折射，凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用。由此可知，图中对光有会聚作用的有②③⑤⑦；对光有发散作用的有①④⑥。
5．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，“削冰令圆”是将冰块制作成为一个 镜，“举以向日，以艾承其影，则火生”是利用了冰镜对光的 作用。
【答案】 凸透 会聚
【详解】[1][2]“削冰令圆”是将冰块磨制成为一个凸透镜，利用凸透镜对太阳光有会聚作用，焦点处温度高，能将置于焦点（影）处的“艾”点燃。
6．利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸得到 最亮的光斑，如图甲A和B是两名同学的操作示意图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm，则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示，两束光线原本相交于B点，在框内放一个透镜后相交于A点，则该透镜是 透镜。
【答案】 最小 9.9 凹
【详解】[1]利用太阳光测凸透镜焦距，操作时需前后移动白纸得到最小最亮的光斑，即为焦点，焦点到光心的距离为焦距。
[2]如图甲A和B是两名同学的操作示意图，分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm，该实验中太阳光应该垂直射向凸透镜，B同学的测量方法正确，则凸透镜的焦距是9.9cm。
[3]如图乙所示，两束光线原本相交于B点，在框内放一个透镜后相交于A点，说明光线通过该透镜后比以前发散了一些，则该透镜是凹透镜。
7．在图中画出与入射光线对应的折射光线。
【答案】
【详解】根据凹透镜的光学性质，有特殊光线的传播规律：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。延长线过焦点入射的光线经凹透镜折射后，其折射光线平行于主光轴。按照这两者规律，反向延长线要通过凹透镜左侧的焦点和平行于主光轴的两条折射光线。光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，故还有一条沿原方向继续传播的折射光线。如图所示：
8．如图，请作出三条入射光线经凸透镜折射后的三条折射光线。
【答案】
【详解】凸透镜对光线有会聚作用，其三条特殊光线的经凸透镜折射后的折射光线规律为：平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；过焦点的入射光线，经过凸透镜折射后，平行于主光轴；过凸透镜光心的入射光线传播方向不变。如图所示：
9．在图中完成光线从左边射向凸透镜折射后，再射向凹透镜折射的光路。
【答案】
【详解】对于凸透镜，入射光线过焦点则折射光线与主光轴平行。该折射光线又平行于主光轴射入凹透镜上，则折射光线的反向延长线过凹透镜左边的焦点，如图所示：
【课后反思】
本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有哪些不足之处？
种类
概念
图示
实例
凸透镜
中间厚边缘薄的透镜
放大镜
凹透镜
中间薄边缘厚的透镜
近视眼镜
名称
概念
图示
主光轴
通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示
凸透镜 凹透镜
光心
透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心，用字母O表示，可以认为薄透镜就在透镜的中心
焦点
焦距
图示
凸透镜
凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点
焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等
凹透镜
凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点
虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等
1.凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短；
2.凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越大，即凸透镜的会聚作用越强；
3.根据光路可逆，若把点光源放在凸透镜的焦点上，射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成平行光，因此可利用凸透镜获得平行光。
凸
透
镜
通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点
通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴
凹
透
镜
经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变
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经过凹透镜同侧虚焦点
射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴
规律
过心不变
平行过焦
过焦平行