人教版（2024）八年级上册第1节 透镜精品学案

这是一份人教版（2024）八年级上册第1节 透镜精品学案，文件包含51透镜考点解读解析版docx、51透镜考点解读学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共39页， 欢迎下载使用。

1、透镜的分类以及辨别凸、凹透镜的方法
（1）透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
（2）透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
（3）透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。
①凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。
②凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
（4）凹透镜与凸透镜的辨别：
①触摸法：用手摸，凸透镜：中间厚两边薄，凹透镜：中间薄两边厚。
②成像法；放在书上的字上，放大是凸透镜，缩小是凹透镜。
③太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。
2、主光轴、光心、焦点和焦距
（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。
（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。
（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
3、凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用
透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。
（1）凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。
（2）凹透镜对光有发散作用．平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点（凹透镜有两个虚焦点）。
4、透镜的光路图，透镜的三条特殊光线：过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过凸透镜焦点的光线。
（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图所示。
过光心的光线
（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图所示。
图平行于主轴的光线
（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示。
过焦点的光线
【考点1 透镜的分类以及辨别凸、凹透镜的方法】
【典例1-1】（2022秋•绥宁县期末）如图四种玻璃透镜中（ ）
A．只有a是凸透镜 B．只有b是凸透镜 C．只有a和b是凹透镜 D．只有d是凹透镜
【典例1-2】（2023•牧野区校级三模）我国古书《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：凸透镜、凹透镜、凸面镜或凹面镜）；沈括《梦溪笔谈•阳燧照物》一文中，这样写道：阳燧面洼，向日照之，光皆聚向内，离镜一二寸，光聚为一点，大如麻菽，著物则火发……这是利用凹面镜对光有 作用。
【变式1-1】（2022秋•邗江区期末）用铁丝绕成一个内径约为4mm左右的圆环，将圆环在清水中没一下后取出，布满圆环的水膜犹如一个透镜。下列辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是（ ）
A．用手触摸水膜，比较中间和边缘的厚度B．用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
C．透过水膜观察物体成像 D．用激光笔照射水膜
【变式1-2】（2022秋•丹徒区期末）在图中所示透镜中，属于凸透镜的有 ，属于凹透镜的有 ，该透镜对光线具有 作用。
【考点2 主光轴、光心、焦点和焦距】
【典例2-1】（2022秋•鼓楼区期末）如图甲所示，光学元件由两个凸透镜A、B组成，A的直径为D，B的直径为d，将光学元件正对阳光，把一张白纸放在它的下方，在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑，圆斑的直径均为d，则下列说法正确的是（ ）
A．两个透镜的焦距可能相等
B．透镜A的焦距一定大于透镜B
C．光学元件远离白纸时，两个光斑一定同时变大
D．用光学元件观察同一物体时，透镜A所成的像一定比B大
【典例2-2】（2022秋•东海县期末）在利用太阳光测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下面，如图所示。调节纸的位置，当在纸上得到一个最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜中心的距离为10cm，这个最小光斑就是该凸透镜的 ，该凸透镜的焦距是 cm。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中心的距离为l，小华推断l一定小于该凸透镜的焦距，你认为小华的推断对吗？ （选填“对”“不对”或“无法判断”）。
【变式2-1】（2023春•咸阳期中）关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜能使平行光会聚于一点，这个点叫做凸透镜的焦点
B．通过凸透镜的两束光可能不相交于一点
C．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越弱
D．通过凹透镜的两束光一定不能相交于一点
【变式2-2】（2022秋•渝中区校级期末）如图，小龙用一枚小灯珠S（近视为点光源）进行凸透镜成像规律的探究，他将小灯珠S沿平行主光轴方向匀速直线向右移动时，右侧的实像S′将沿 （选填“曲线”或“直线”）运动。当他将小灯珠S放在主光轴上的A处时，在右侧主光轴上B处的竖直光屏上得到与凸透镜等大的圆形光斑。若AO＝20cm、BO＝40cm，该凸透镜的焦距可能为 cm。
【考点3 凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用】
【典例3-1】（2023春•海淀区期中）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．O点为该凸透镜的焦点
B．任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点
C．OF的距离越短，说明凸透镜的会聚能力越强
D．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，则该凸透镜对光不具有会聚作用
【典例3-2】（2023春•咸阳期中）如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较 （选填“亮”或“暗”），这是因为气泡与周围水组成 透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被 （选填“会聚”或“发散”）。
【变式3-1】（2022秋•高阳县校级期末）如图所示，平行光线通过玻璃中的椭圆形气泡后，折射光线将（ ）
A．平行B．会聚C．发散D．不确定
【变式3-2】（2023•新城区校级三模）小明一家去森林公园游玩，看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形的光斑，这是太阳倒立的 （选填“实”或“虚”）像，光斑是光的 （选填“直线传播”或“反射”）形成的；他捡起遗落在森林里没喝完的矿泉水瓶，因为这样的水瓶对光有 （选填“发散”或“会聚”）作用，存在安全隐患。
【考点4 透镜的光路图】
【典例4-1】（2023•安徽三模）用光路图解释现象是学习光学的一种有效途径，下列光路图正确的是（ ）
A．坐井观天 B．光从空气中斜射入水中
C．凸透镜对光的作用D．凹透镜对光的作用
【典例4-2】（2023•武功县模拟）如图所示，请用笔画线代替光线，完成光路图。
【变式4-1】（2022秋•新华区校级期末）如图根据光通过透镜前后的方向，判断甲透镜为
（选填“凸”或“凹”）透镜，乙透镜为 （选填“凸”或“凹”）透镜
【变式4-2】（2023•碑林区校级模拟）如图所示，从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线射向凹透镜的焦点方向。画出平面镜及反射光线经凹透镜折射后的光线。
【变式4-3】（2023•青秀区校级二模）在图中完成透镜的光路图。
一、选择题。
1．（2022秋•洪山区期末）单反相机镜头由多种光学器件组成，其中较为重要的是透镜组，如图所示透镜组中属于凹透镜的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
2．（2022秋•岳池县期末）如图所示，是一副眼镜放到太阳光下，眼镜到地面的距离在一倍焦距以内，在地面上观察到的情境，由此可以判断镜片是（ ）
A．凸面镜B．凹面镜C．凹透镜D．凸透镜
3．（2022秋•阜宁县期末）将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为l。下面说法正确的是（ ）
A．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜
B．一定是凸透镜，若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则l一定大于透镜的焦距
C．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于l
D．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距也随之变大
4．（2022秋•石家庄期末）如图所示，将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为L。下面说法正确的是（ ）
A．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于L
B．一定是凸透镜，纸上的光斑是太阳通过透镜所成的实像
C．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜
D．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，则透镜的焦距一定小于L
5．（2023•平度市一模）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明实心圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”能够利用太阳光生火，主要因为（ ）
A．“水晶饼”能反射光 B．“水晶饼”能吸收光
C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用
6．（2022秋•临邑县期末）炎炎夏日，汽车停在露天停车场，若把装满水的矿泉水瓶留在车内（如图），太阳光通过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。这是因为（ ）
A．矿泉水瓶相当于一个凹透镜，会聚光线
B．矿泉水瓶相当于一个凹透镜，发散光线
C．矿泉水瓶相当于一个凸透镜，发散光线
D．矿泉水瓶相当于一个凸透镜，会聚光线
7．（2023春•通山县期中）关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．只有凸透镜有焦点，凹透镜没有焦点
B．经过凸透镜的光线一定会聚于焦点
C．凹透镜对光线有发散作用，所以一组光线通过凹透镜后一定不会相交
D．不论是哪种透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
8．（2022秋•越秀区校级期末）如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜的种类以及对光线起的作用分别是（ ）
A．凸透镜会聚B．凹透镜会聚C．凸透镜发散D．凹透镜发散
9．（2023•和平区二模）以下光路图正确的是（ ）
A．平面镜成像 B．光从空气斜射入玻璃
C．放大镜的成像
D．枯井中的青蛙观察范围
二、填空题。
10．（2022秋•南宁月考）如图所示，属于凸透镜的是 ；属于凹透镜的是 。在做凸透镜成像的实验时，若将凸透镜的上半部分用纸纸片遮住，则光屏上 （选填“A、只剩下下半部分像”或“B、可看到完整的像，但稍暗些”）。
11．（2023•昆明一模）如图是装满水和末装水的同一个矿泉水瓶，根据你所学过的知识，可以判断 图是装满水的瓶子，这是因为装满水后的瓶子相当于一个 透镜。
12．（2022秋•安陆市期末）某同学把一个凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，适当调整位置后，在白纸上出现一个很小很亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为 cm；要想利用凸透镜使点亮的小灯泡发出的光线变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的 上。
13．（2022秋•南昌期末）公园的湖边垂柳成荫，水面倒影如镜。从物理学角度看：“垂柳成荫”是由于光的 形成的，“水面倒影如镜”是光的 现象。夏季晴热的白天，从远处看马路直道路面上像有一层水，而走近了看路面却是干的，这是由于发生了光的 现象。在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶，因为饮料瓶内进入水后，相当于一个 （填“凸透”或“凹透”）镜，容易造成火灾。
14．（2022秋•桂平市期末）在一个不透明的木板上，钻一个小孔，用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围，如图所示，为了能获得最大观察范围，在小孔中最好嵌入 （选填“玻璃砖”、“凸透镜”或“凹透镜”）。因为其对光有 作用。
三、作图题。
15．（2023•莘县三模）图中画出了入射光线或折射光线，请完成光路图。
16．（2023•兴城市二模）如图所示，用一条光线照射平面镜，反射光线恰好水平射向竖直放置的凹透镜，请画出：
（1）射向平面镜的入射光线；
（2）标出反射角度数；
（3）经过凹透镜的折射光线。
17．（2022秋•如皋市期末）如图所示，一条光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点F射向凸透镜。请完成：
（1）这条光线经平面镜反射后形成的入射角是 度。
（2）请完成光路图（画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线）。
18．（2023•陇西县校级三模）请画出图中入射光线对应的折射光线。
19．（2023•泰山区自主招生）如图所示，一凸透镜放置于水中其主光轴与水面重合，现有一束平行于水面的入射光线通过凸透镜后折射入水中，请画出完整的光路。
a.凸透镜光路
b.凹透镜光路
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念