第47页 - 通城学典课时作业本八年级物理苏科版江苏专用

A

C

A

凸

会聚

能量

发散

凹

不一定

凹

一条与试管平行的亮线

D

【分析】
解题时首先要明确透镜的判断规则：透镜的类型由实体透明部分的厚薄分布决定，中间厚边缘薄的是凸透镜，对光线有会聚作用；中间薄边缘厚的是凹透镜，对光线有发散作用。接下来观察题图的玻璃体，它的实体是正方形去掉中间的椭圆空腔，我们可以沿椭圆的竖直方向把实体部分拆分，得到左右两块独立的透明部分，对比每一块的厚薄：两块都是外侧（正方形的边处）厚，内侧（靠近椭圆空腔处）薄，完全符合凹透镜的结构特征。再结合凹透镜的光学性质，就能判断它对光线的作用，最后筛选出正确的观点即可。
【解析】
1. 拆分玻璃体实体部分：将该玻璃体沿椭圆的竖直对称轴切分，得到左右两块透明玻璃部分，每一块都满足“边缘厚、中间（靠近空腔一侧）薄”的结构，属于凹透镜，因此该玻璃体可以看作两块凹透镜，观点①正确，观点②错误。
2. 判断光学作用：凹透镜对光线具有发散作用，因此这个由两块凹透镜组成的玻璃体，对图示的入射平行光束有发散作用，观点③正确，观点④错误。
综上，正确的观点是①③，对应选项A。
【答案】A
【知识点】透镜分类，凹透镜对光的作用
【点评】本题的陷阱是容易误将中空的空气椭圆当成凸透镜，忽略了我们研究的光学元件是玻璃实体部分，解题时一定要紧扣透镜的定义，分析透明介质的厚薄分布，不要被空腔的形状误导，就能顺利得出结论。
【难度系数】0.5

【分析】
解题时首先要明确透镜对光线作用的核心定义：凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用，都是指折射光线相对入射光线的偏折趋势，而非折射后光线最终的形态。接下来按顺序逐个排查选项：先结合凸透镜的特殊光线规律判断A选项正误，再根据会聚作用的本质判断B选项是否成立，最后结合凹透镜发散作用的定义，分析C、D两个选项的描述是否正确，即可得到答案。
【解析】
我们逐个分析选项：
1. 选项A：只有从凸透镜焦点处发出的入射光束，通过凸透镜后才会变为平行光，并非任何光束通过凸透镜都能变成平行光，A错误。
2. 选项B：凸透镜对光的会聚作用，是指折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，并非所有光束通过凸透镜都会会聚于一点，若入射光束本身发散程度极大，经过凸透镜后仍可能是发散状态，不会会聚到一点，B错误。
3. 选项C：凹透镜对光的发散作用，是指折射光线比原入射光线更远离主光轴，若入射光束本身的会聚程度很强，经过凹透镜后仅会被削弱会聚程度，最终的出射光束仍然可能是会聚的，C正确。
4. 选项D：由C选项的分析可知，通过凹透镜的光束不一定都是发散的，也可能是会聚或者平行状态，D错误。
综上，本题选C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜对光的作用；凹透镜对光的作用
【点评】
本题是透镜部分的典型易错题，很多同学会混淆“透镜的会聚/发散作用”和“光线实际会聚/发散”两个概念，误将作用效果等同于出射光线的最终形态，解题时要牢记：判断透镜的作用要对比出射光线和入射光线的偏折方向，不能仅看出射光线本身的形态。
【难度系数】
0.5

【分析】
我们可以按照透镜成像的规律逐步推导：首先明确不同眼镜对应的透镜类型，再结合成像特征判断。首先，近视眼镜是凹透镜，成正立缩小的虚像；老花镜也就是远视眼镜是凸透镜，当眼镜放在报纸上时，物距小于凸透镜的一倍焦距，相当于放大镜，会成正立放大的虚像，且老花镜度数越高，焦距越小，放大倍数越大，图案的放大效果越明显；平光眼镜不会改变成像大小，透过镜片看到的图案和实际大小一致。我们要找奶奶度数更深的老花镜，也就是放大效果最显著的凸透镜，接下来逐个对比选项的成像特征就能得到结论。
【解析】
1. 先梳理不同眼镜的成像规律：
老花镜属于凸透镜，物距小于1倍焦距时成正立放大的虚像，度数越高，放大倍数越大，图案放大效果越强。
近视眼镜属于凹透镜，始终成正立缩小的虚像，透过镜片观察到的图案比实际更小。
平光眼镜对光线没有会聚或发散作用，透过镜片观察到的图案大小和实际完全一致。
2. 逐一分析选项：
选项A：透过镜片观察到的“×”图案放大效果最明显，是放大倍数最大的凸透镜，对应度数最深的老花镜。
选项B：镜片的放大效果远弱于A，属于度数更低的老花镜。
选项C：相同大小的镜片范围内容纳了更多的“×”，说明透过镜片看到的图案被缩小，是凹透镜，属于近视眼镜。
选项D：透过镜片看到的图案大小几乎没有变化，属于平光眼镜。
因此奶奶的眼镜对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律，凹透镜成像特点
【点评】
本题结合生活中常见的眼镜场景考察透镜的成像特性，解题核心是区分不同类型眼镜对应的透镜种类，同时掌握老花镜度数和放大倍数的对应关系，结合放大、缩小、等大的成像特征即可快速完成判断，难度适中。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们可以按三步逐步思考：第一步先判断积水对应的透镜类型，透明的低洼积水，形状是中间厚、边缘薄，完全符合凸透镜的结构特征，因此第一空可以确定；第二步回忆凸透镜的光学性质，凸透镜对平行入射的太阳光有会聚作用，会让光线集中在小范围区域；第三步，会聚后的光线使局部温度升高烧坏植物，说明光可以传递热量，也就说明光具有能量。整个思考过程从结构判断性质，再从现象推导物理属性，逻辑清晰易懂。
【解析】
1. 低洼处的透明积水，整体呈现中间厚、边缘薄的形态，和凸透镜的结构特点一致，因此相当于凸透镜；
2. 根据凸透镜的光学特性，它对直射的平行阳光有会聚作用，会将光线集中在很小的区域，使该区域温度急剧升高；
3. 会聚后的高温能够烧坏大棚内的植物，说明光可以传递能量，即光具有能量。
【答案】
凸会聚能量
【知识点】
凸透镜识别
凸透镜会聚作用
光具有能量
【点评】
本题是结合生活实际的基础物理应用题，将透镜的基础性质和农业生产的安全常识结合起来，既考察了核心概念，也引导学生用物理知识解释生活现象、规避生活中的光学安全隐患，属于非常典型的概念应用型题目。
【难度系数】
0.9

【分析】
解题时不能仅通过光线最终是否会聚判断透镜作用，要对比放置透镜前后光线的传播趋势：首先明确去掉透镜后，入射光线会沿直线直接会聚在B点；放上透镜之后，光线的会聚点从B移动到了离透镜更远的A点，说明光线经过透镜后，比原本的传播方向向外偏折，会聚程度被削弱，也就是透镜让光线的发散程度变大了，由此就能判断透镜的类型，也能推导出最终会聚的情况不能直接说明透镜是凸透镜。
【解析】
1. 判断透镜作用：没有透镜时，光线沿直线传播会聚于B点；经过透镜后光线会聚在A点，A点比B点距离透镜更远，说明光线经过透镜后，相比原传播路径更远离主光轴，透镜对光线起到了发散作用。
2. 判断透镜类型：根据透镜的基本光学性质，对光线有发散作用的透镜是凹透镜。
3. 推导结论：该场景下，凹透镜也可以让原本就会聚的入射光线最终会聚在A点，因此能使光会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
【答案】
发散凹不一定
【知识点】
透镜对光的作用；凹透镜的发散性；光路辨析
【点评】
本题是光学部分的经典易错题，很多同学会错误地把“光线最终会聚”直接等同于“透镜有会聚作用”，解题核心是牢记：判断透镜对光的作用，要对比经过透镜的光线和入射光线的原传播方向，看光线是比原来更靠拢主光轴（会聚）还是更偏离主光轴（发散），不能仅根据最终的传播结果直接下结论，很好地考察了对透镜光学性质本质的理解。
【难度系数】
0.5

【分析】
我们可以分步思考这道题：首先观察试管的结构，带空气泡的位置，空气泡挤占了水的空间，会让气泡下方的水的形状发生改变，我们对照透镜的分类标准判断它属于哪种透镜；再分析试管无气泡的部分的结构，结合透镜对平行光的作用，判断太阳光经过后的成像特点。首先凹透镜的特征是中间薄边缘厚，对光线有发散作用，凸透镜特征是中间厚边缘薄，对光线有会聚作用，结合这两个性质就能推导出现象的成因。
【解析】
1. 存在空气泡的区域：空气泡向外凸起，使得气泡下方的水呈现出中间薄、边缘厚的结构，完全符合凹透镜的特征，凹透镜对垂直入射的太阳光有发散作用，该区域光线无法聚集，反而向四周散开，因此在下方白纸上形成光线偏暗的椭圆形阴影。
2. 试管没有气泡的其余部分，是完整的圆柱形水柱，属于中间厚边缘薄的柱面凸透镜，平行的太阳光垂直照射后，会被这个柱形凸透镜会聚，最终在白纸上形成一条和试管延伸方向平行的亮线。
【答案】
凹；一条与试管平行的亮线
【知识点】
透镜分类，透镜对光的作用
【点评】
本题的易错点是容易直接默认整个装水试管都是凸透镜，忽略空气泡改变了局部水的形态，需要结合气泡的存在针对性分析局部水的透镜类型，同时区分普通球面凸透镜和柱面凸透镜的会聚效果，避免错填成凸透镜、圆形亮斑等错误结果。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们先从基础原理出发：没有嵌入玻璃制品时，光沿直线传播，眼睛通过小孔的观察范围就是两条边界光线的夹角区域。要扩大观察范围，就需要让从外界射来的光线经过小孔的元件后，向远离主光轴的方向偏折，也就是元件对光线有发散作用，这样就能让更多大角度的光线进入人眼，扩大可视范围。接下来逐个分析四个选项：
1. 选项A是平板玻璃砖：光线穿过平板玻璃砖时发生两次折射，最终出射光线和入射光线平行，仅发生微小侧移，观察范围仅比无元件的小孔略大，提升幅度很小。
2. 选项B：嵌入的玻璃制品内部的空气区域是双凸形状，整体对光线有会聚作用，会让光线向主光轴偏折，反而缩小观察范围。
3. 选项C：玻璃部分是双凸形状，相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会收拢光线，观察范围比原小孔更小。
4. 选项D：玻璃部分是中间薄、边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有明显的发散作用，能让外界大角度的光线偏折后进入人眼，获得的观察范围是四个选项里最大的。
【解析】
解：要扩大通过小孔的观察范围，需要嵌入的光学元件对光线有发散作用，使更多外侧的光线经折射后能进入人眼：
① 平板玻璃砖（A）：出射光线与入射光线平行，仅发生微小侧移，观察范围提升极小；
② 带双凸空气泡的玻璃结构（B）：整体等效为会聚透镜，对光线有会聚效果，会缩小观察范围；
③ 凸透镜结构（C）：凸透镜对光线有会聚作用，会收拢光线，观察范围小于无元件的原小孔；
④ 凹透镜结构（D）：凹透镜对光线有显著的发散作用，可使外界更大范围的光线经偏折后进入人眼，能获得最大的观察范围。
因此符合要求的是D选项。
【答案】
D
【知识点】
光的折射，凹透镜发散作用，凸透镜会聚作用
【点评】
本题是光学元件实际应用的创新题型，跳出了常规透镜考察的固定场景，需要学生结合扩大观察范围的需求，逆向推导需要的光学效果，再逐个分析不同结构的透镜对光线的作用，容易误选B选项，要注意区分不同介质构成的透镜的实际光学效果。
【难度系数】
0.6