第49页 - 通城学典课时作业本八年级物理苏科版江苏专用

C

B

D

靛

大于

向左移动

 若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜

C

【分析】
解题时我们可以按三步思考：第一步先确定发光体的位置，从图中能看到发光体在凸透镜左侧的焦点F和透镜之间，也就是物距小于一倍焦距；第二步回忆凸透镜的核心性质：凸透镜对所有入射光线都有会聚作用，折射光线会比入射光线的原直线传播方向更靠近主光轴；第三步结合凸透镜特殊光线的规律逐个排除错误选项：a光线是发散效果不符合凸透镜特性，b光线平行主光轴只有从左焦点发出的入射光才能实现，d光线过右焦点只有平行主光轴的入射光才能实现，都不符合本题入射光线的条件，剩下的c就是符合要求的折射光线。
【解析】
1. 位置判断：由题图可知，发光体位于凸透镜左侧焦点F和光心O之间，物距u＜f。
2. 性质应用：凸透镜对光线有会聚作用，折射光线会相对入射光线的原传播方向向主光轴偏折。
3. 选项逐一分析：
A选项：光线a的偏折方向远离主光轴，呈现发散效果，不符合凸透镜的会聚特性，错误。
B选项：只有从凸透镜左侧焦点发出的入射光线，经过折射后才会平行于主光轴，本题发光体在左侧焦点右侧，无法得到该折射效果，错误。
C选项：光线c相对入射光线的原传播方向向主光轴偏折，体现了凸透镜的会聚作用，符合光学规律，正确。
D选项：只有平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后才会经过右侧焦点，本题入射光线P并不平行于主光轴，折射后不可能过右侧焦点，错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜会聚作用，凸透镜特殊光线
【点评】本题是易错题，很多同学会混淆凸透镜三条特殊光线的适用条件，误以为任意光线折射后都会过焦点，解题时要明确会聚作用的本质是折射光线比入射光线更靠近主光轴，同时牢记两条特殊折射光线的对应入射光线要求，避免错选。
【难度系数】0.6

【分析】
我们可以按三步梳理思路：
1. 先明确已知条件：凸透镜光心到平面镜的总距离是2cm，A是两镜的中点，因此可以直接算出A点到平面镜的距离为1cm。
2. 回忆基础规律：平行于主光轴的光线经过凸透镜后，原本一定会会聚在凸透镜的焦点位置；而平面镜成像的核心特点是物和像关于镜面对称。
3. 推导逻辑：现在折射光线没有直接会聚，而是射到平面镜上被反射，最终会聚在A点，说明凸透镜折射后的光线原本要会聚的点（也就是凸透镜的焦点），和A点关于平面镜对称，由此就能算出焦点到透镜光心的距离，也就是焦距。
【解析】
解：
① 由题可知，凸透镜光心与平面镜的距离为2cm，A是两镜的中点，因此A点到平面镜的距离为：
$s_A=\frac{2\mathrm{cm}}{2}=1\mathrm{cm}$
② 平行于凸透镜主光轴的入射光，经凸透镜折射后，若没有平面镜遮挡，会直接会聚在凸透镜的焦点处。
③ 现在折射光线被平面镜反射后会聚在A点，根据平面镜成像“物像关于镜面对称”的规律，凸透镜的焦点与A点关于平面镜对称，因此焦点到平面镜的距离也为1cm，且焦点位于平面镜的右侧。
④ 凸透镜的焦距是焦点到光心的距离，因此：
$f=2\mathrm{cm}+1\mathrm{cm}=3\mathrm{cm}$
【答案】
B
【知识点】
凸透镜焦点定义，平面镜成像特点
【点评】
本题的易错点是容易误将A点直接当作凸透镜的焦点错选A，解题的核心是利用平面镜成像的对称性，把被反射后的会聚点反向对应到凸透镜原本的焦点位置，避开“光线直接会聚在透镜右侧”的思维定式。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们可以结合凸透镜、凹透镜的光学特性，逐个对选项进行分析判断：
1. 首先明确透镜的基本规律：凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过另一侧的实焦点；凹透镜对光线有发散作用，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同侧的虚焦点。
2. 分析A选项：如果L是凸透镜，只有当入射光线平行于主光轴时，折射光线才会经过焦点B；若入射光线不平行于主光轴，折射光线也可以指向主光轴上的B点，此时B点就不是凸透镜的焦点，因此A的结论不成立。
3. 分析B选项：如果B点是L的焦点，当L是凸透镜时，折射光线过焦点，对应的入射光线平行于主光轴，完全符合凸透镜的光路规律，因此L可以是凸透镜，B选项错误。
4. 分析C选项：如果L是凹透镜，B点是凹透镜的虚焦点，此时入射光线的延长线过凹透镜另一侧的焦点，折射光线也会沿AB传播，这种情况下入射光线并不平行于主光轴，因此C的结论不成立。
5. 分析D选项：若入射光线是从无穷远主光轴上的点发出的，说明入射光线是平行于主光轴的光线；如果L是凹透镜，平行主光轴的光线经凹透镜折射后会发散，折射光线不可能与主光轴相交于实点B，因此L一定不是凹透镜，D正确。
【解析】
我们逐一判断各选项：
选项A：若L是凸透镜，只有入射光线平行于主光轴时，折射光线才会过焦点B，若入射光线不平行主光轴，折射光线也可落在主光轴的B点，此时B不是焦点，A错误。
选项B：若B是凸透镜的焦点，折射光线AB过焦点，对应入射光线平行于主光轴，符合凸透镜光路规律，因此L可以是凸透镜，B错误。
选项C：若L为凹透镜，B是凹透镜的虚焦点，入射光线的延长线过凹透镜另一侧焦点时，折射光线也沿AB传播，此时入射光线不平行主光轴，C错误。
选项D：从无穷远主光轴上点发出的入射光线是平行于主光轴的光线，若L是凹透镜，平行主光轴的光线经凹透镜折射后发散，无法与主光轴交于实点B，因此L一定不是凹透镜，D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜光学性质，凹透镜光学性质，透镜特殊光线
【点评】
本题是透镜光路的易错题，容易出现死记硬背特殊光线、忽略不同入射光线可得到指向主光轴同一点的折射光路的问题，解题时需要区分凸透镜实焦点和凹透镜虚焦点的差异，灵活运用两类透镜对光线的作用规律分析，避免思维定式。
【难度系数】
0.3

【分析】
首先回忆光的色散实验的七色光排列顺序，白光经三棱镜色散后得到的色带从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，即可确定第一个空的答案。接下来分析不同色光的偏折特性：紫光的折射能力强于红光，当平行于主光轴的光线入射凸透镜时，偏折能力越强的光，会聚点距离透镜越近，对应的焦距就越小，由此对比红光和紫光的焦距大小关系。
【解析】
1. 光的色散现象中，白光通过三棱镜会分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，因此空缺的色光为靛。
2. 同一种透明介质对紫光的折射率大于对红光的折射率，也就是紫光经过凸透镜时的偏折程度比红光更大。当红光和紫光都平行于凸透镜的主光轴入射时，紫光会在离透镜更近的位置会聚到焦点，即紫光对应的焦距更小，因此红光照射时凸透镜的焦距大于紫光照射时的焦距。
【答案】
靛大于
【知识点】
光的色散；凸透镜对光的作用；色光偏折规律
【点评】
本题从光的色散基础实验出发，延伸考查不同色光经过凸透镜的焦距差异，既考查了基础的七色光顺序记忆，又要求学生能将色散中不同色光的偏折能力差异迁移到透镜的相关规律中，避免死记硬背，侧重知识的灵活应用。
【难度系数】
0.7

【分析】
我们首先明确凸透镜和凹透镜对平行光的作用差异：凸透镜对平行光有会聚作用，平行于主光轴的平行光经过凸透镜后，会先会聚到焦点，过了焦点之后光线再次发散；凹透镜对平行光有发散作用，平行光经过凹透镜后始终向外发散，不会出现会聚的过程。
题目不允许添加其他器材，仅能通过移动光屏完成判断，当前光屏上的光斑直径比透镜大，我们将光屏向透镜方向（向左）移动，观察光斑的大小变化，利用两种透镜下光斑变化的不同规律即可区分：如果是凸透镜，初始光屏在焦点右侧，向左移动光屏时，先靠近焦点，光斑逐渐变小，越过焦点继续向左移动时，光斑又会逐渐变大，整体呈现先变小后变大的规律；如果是凹透镜，向左移动光屏靠近透镜的过程中，光线的发散程度持续减小，光斑会一直变小，不会出现后续变大的情况。
【解析】
(1) 无需额外器材，将光屏向左移动，向虚线框内的透镜方向移动，观察光斑的大小变化即可完成判断。
(2) 结合透镜的光学特性判断：若向左移动光屏的全过程中，光斑一直变小，说明透镜对光线始终起发散作用，为凹透镜；若光斑先变小，之后又变大，说明光线先会聚到一点再发散，透镜对光线有会聚作用，为凸透镜。
【答案】
(1) 向左移动 (2) 若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
【知识点】
凸透镜对光的作用，凹透镜对光的作用
【点评】
本题跳出透镜基础定义的直接考察，结合光斑变化的实际场景，考查学生对两种透镜光学特性的深度理解，避免死记硬背，需要学生结合光线传播过程推导不同位置的光斑大小变化，对思维灵活性有一定要求。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们可以分两步依次完成两个透镜的折射光路推导：首先观察入射到凹透镜的光线，它的延长线恰好指向凹透镜右侧的虚焦点，回忆凹透镜的特殊光线规律，这类入射光线经过凹透镜折射后，出射光线会平行于主光轴；接着将这束从凹透镜射出的平行于主光轴的光线，作为右侧凸透镜的入射光线，再结合凸透镜的特殊光线规律，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，折射光线会穿过凸透镜另一侧的实焦点，按照这个先后顺序依次画出两段折射光线，就能得到完整的光路。
【解析】
1. 处理凹透镜的折射：已知入射光线的延长线过凹透镜的右侧焦点，根据凹透镜的光学特性，该光线经过凹透镜折射后，折射光线沿平行于主光轴的方向射出。
2. 处理凸透镜的折射：上述得到的平行于主光轴的光线入射到凸透镜上，根据凸透镜的光学特性，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，折射光线会通过凸透镜右侧的焦点，最终补全全部光路。
【答案】

【知识点】
凹透镜特殊光线，凸透镜特殊光线
【点评】
本题是透镜组合的光路作图题，属于基础综合类的光学作图题，解题核心是牢记两类透镜的特殊光线传播规律，注意光路的先后顺序，先完成凹透镜的折射再处理凸透镜的入射光线，避免混淆凹透镜和凸透镜的折射规律即可顺利完成作图。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们可以从透镜对光线的作用入手逐步推导：首先明确题干给出的核心条件：两个光斑大小相等，且光斑的直径介于透镜A的直径和透镜B的直径之间，也就是透镜A的直径＞光斑直径＞透镜B的直径。第一步先分析透镜A：如果是凹透镜，对光线有发散作用，形成的光斑一定比透镜自身直径大，现在光斑直径比A的直径小，说明A对光线是会聚作用，因此A一定是凸透镜。第二步分析透镜B：光斑直径比B的直径大，有两种符合的情况：一是B是凹透镜，发散光线自然形成比自身大的光斑；二是B是凸透镜，当白纸放在B的焦点后方时，平行光会聚到焦点后继续向外发散，也能形成比B自身大的光斑，因此B不一定是凸透镜，也可能是凹透镜，据此就能选出正确答案。
【解析】
解：根据题干条件可知：透镜A的直径＞光斑直径＞透镜B的直径。
1. 分析透镜A：
凹透镜对平行入射的太阳光有发散作用，经过凹透镜的光线向外扩散，形成的光斑直径一定大于凹透镜自身的直径。而本题中光斑直径小于透镜A的直径，说明A对光线有会聚作用，因此A一定是凸透镜，由此排除B、D选项。
2. 分析透镜B：
已知光斑直径大于透镜B的直径，存在两种合理情况：
① 若B是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，平行光经过B后向外扩散，形成的光斑直径大于B自身的直径，符合题意；
② 若B是凸透镜，平行光经过凸透镜后会先会聚到焦点处，若白纸放置在B的焦点外侧（到透镜的距离大于焦距），光线会聚到焦点后会继续向外发散，此时形成的光斑直径也会大于B自身的直径，同样符合题意。
因此B既可能是凹透镜，也可能是凸透镜，即A是凸透镜、B可能是凹透镜，选项C正确，选项A错误。
【答案】C
【知识点】
凸透镜的会聚作用，凹透镜的发散作用
【点评】
本题是透镜性质判断的易错题，很多同学容易忽略凸透镜的会聚光线经过焦点后会继续发散，也能形成比透镜自身更大的光斑这一情况，解题时需要结合两种透镜的光学特性全面分类讨论，避免漏解。
【难度系数】
0.5