物理八年级上册第五章 透镜及其应用综合与测试导学案

一对一教师辅导讲义

践行社会主义核心价值观，共筑伟大复兴中国梦。

学生姓名：                  年    级：                  老  师：___杨老师__   

上课日期： __________       上课时间：___________       课  次： ___     __ 

课题：透镜及其应用

【学习目标】：

知识点、考点：

1.识别凸透镜和凹透镜，知道凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用；

2.知道凸透镜的光心、主光轴、焦点和焦距；

3.理解凸透镜成像规律；

4.知道照相机、幻灯机、放大镜的成像原理；

5.知道近视眼和远视眼的成因和矫正。

重点、难点：

1.理解凸透镜成像规律；

2.知道照相机、幻灯机、放大镜的成像原理

总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”物追像逃像变大

第1节  透镜

一、凸透镜和凹透镜

1．透镜：利用光的折射来工作的光学元件，它是由透明物质（如玻璃、塑料、水晶等）制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形状分为两类，________________的透镜叫凸透镜（如图甲所示）；________________的透镜叫凹透镜（如图乙所示）。

2．主光轴：通过两个球面球心的直线，叫做透镜的_________，简称光轴（如下图所示）。[来源:学科网]

3．光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心；可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。（如上图所示）

4．焦点：平行于主光轴的光经凸（凹）透镜折射后（反向延长线）会聚的点称为凸（凹）透镜的（虚）焦点（F）。透镜的两侧各有一个_________。

5．焦距：焦点到透镜光（中）心的距离称为焦距（f）。透镜两侧焦距________。

二、透镜对光的作用

1．凸透镜的会聚作用

一束平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜后会聚于________，可见凸透镜对光线有会聚作用，故凸透镜又叫会聚透镜。由于光路的________，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜后将变为平行于主光轴的光，因此凸透镜可以产生________。

2．凹透镜的发散作用

一束平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜后发散射出，这些发散光线的___________交于凹透镜另一侧的焦点，可见凹透镜对光线有发散作用，故凹透镜又叫发散透镜。由于光路的可逆性，从凹透镜的一侧射向另一侧焦点的光经凹透镜折射后平行于主光轴射出。

三、通过透镜的三条特殊光线

有三条光线通过透镜的光路很特别，如图甲、乙所示：

1．平行于凸（凹）透镜主光轴的光线，经凸（凹）透镜折射后（反向延长线）会聚于（虚）焦点（平行过焦）；

2．通过凸（凹）透镜光心的光线传播方向不变（过心不变）；

3．通过透镜（虚）焦点的光线，经凸（凹）透镜折射后平行于主光轴射出（过焦平行）。

重点

一、透镜

【例题1】下列有关透镜的说法中，正确的是

A．不论是凸透镜还是凹透镜都是用玻璃等透明材料制成的

B．凸透镜对光线起发散作用，凹透镜对光线起会聚作用

C．凸透镜有焦点，凹透镜没有焦点

D．薄透镜就是凹透镜

二、对光线的作用

【例题2】如图所示的1块光学元件。要使下面的光路图成立，虚线框内应单独放入的镜是

A．1或3                                B．2或4

C．1或2                                D．5或6

第2节  生活中的透镜

1．照相机[

①镜头是凸透镜；②物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是____________的实像；③要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷。

调节方法：物近像远像变大。要想胶片上成的像大一些，则镜头要离人近一些，即镜头往前伸。

2．投影仪

①投影仪的镜头是凸透镜；②投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；③物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是____________的实像；④要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离屏幕。

调节方法：物近像远像变大。要想屏幕上成的像大一些，则镜头要离透明胶片近一些，即镜头往下调节。

3．放大镜

①放大镜是凸透镜；②放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是____________的虚像；③要让物体更大，应该让放大镜远离物体。

调节方法：物远像远像变大。要想看到的像大一些，则放大镜要离物体远一些。

重点

物距与像距：物距是指物体到________的距离，用字母“u”表示；像距是指________到光心的距离，用字母“v”表示．

一、照相机和摄像头：u>2f，成倒立、缩小、实像，f<v<2f。

【例题1】如图所示，是小华用相机拍摄的桂林市杉湖上的双塔相片。下面说法正确的是

A．双塔在湖中的倒影是实像

B．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应向塔靠近些

C．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应离塔更远些

D．要使塔的像更小些，小华或相机镜头应离塔更近些

二、投影仪：f<u<2f，成倒立、放大、实像，v>2f。

【例题2】如图所示是教学中常用的设备—投影仪，下列关于投影仪的叙述正确的是

A．物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像

B．屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射

C．平面镜的作用是聚光

D．若使屏幕上的像变小，应使镜头靠近投影片的同时投影仪适当远离屏幕

三、放大镜：u<f，成正立、放大、虚像。

【例题3】如图所示，透过放大镜，观察到邮票上熊猫正立、放大的像，则邮票到放大镜的距离

A．小于放大镜的焦距                     B．大于放大镜的焦距

C．位于一倍至两倍焦距间                 D．等于放大镜的焦距

第3节  凸透镜成像的规律

1．凸透镜成像动态变化规律

（1）_____________是成放大实像和缩小实像的分界点；

（2）_________是成实像和虚像的分界点；

（3）_________是正立和倒立的分界点；

（4）_________是像和物体同侧、异侧的分界点；

（5）_________时，物近→像远、像变大；物远→像近、像变小；

（6）_________时，物远→像远、像变大；物近→像近、像变小。

关键提醒：实像都是_________的；虚像都是_________的。

2．探究凸透镜成像规律

在研究凸透镜成像特点的实验中，依次把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一直线上，并调整它们的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度，目的是使所成的像成在光屏中间，同时又便于我们观察。

蜡烛放在凸透镜一倍焦距以外，不能太靠近焦点，否则成的像比较远，光具座不够长，光屏接不到像；蜡烛放到一倍焦距以内时，成虚像，光屏接不到像；蜡烛放到一倍焦距处不成像。

注意：每次都要反复调节光屏的位置，直到光屏上出现的像最清晰，这样测得的像距最准确。

重点

一、凸透镜成像的规律

1．成实像时，物近像远像变大：从图中我们可以看出，物体在D、C、B三点成的像为实像，且随着物体靠近透镜，像却远离透镜，而且像逐渐变大。在照相时，如果我们想使像大些，那就要让物体靠近相机，同时把镜头向前推，以增大镜头和底片之间的距离，即增大像距。

2．成虚像时，物体越靠近焦点，像越大：光路图如下图所示。

3．凸透镜成的实像是所有折射光线的交点，虚像是所有折射光线反向延长线的交点：蜡烛火焰发出的光线有无数条，其中照到凸透镜上被折射的也有无数条，这无数条折射光线的交点就是实像的位置，如果折射光线不能相交，那么它们的反向延长线的交点就是虚像的位置，所以成实像时，如果把凸透镜挡住一半，它成的像依然是完整的，只不过照到光屏上的折射光线减少，像变暗。

4．凸透镜成的实像上下左右都颠倒：凸透镜成的实像不仅上下颠倒，左右也是颠倒的。

【例题1】当凸透镜、光屏和蜡烛的位置如图所示时，光屏上能成清晰的像，那么

A．把蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不会成清晰的像

B．利用该图所示的成像特点可制成照相机

C．图中所成的像是倒立、放大的实像

D．把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的像变大

二、探究透镜成像规律实验中常见问题

1．点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏和蜡烛，光屏上始终没有出现蜡烛火焰的像，产生这种现象的原因可能是：（1）烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心三者不在同一水平高度上；

（2）蜡烛放在了焦点上；

（3）蜡烛放在了凸透镜焦点以内；

（4）光具座的长度小于凸透镜4倍焦距；

（5）蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座上光屏无法移到该位置；

2．在实验中发现光屏上得到一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使烛焰的像清晰地成在光屏的中央，应如何操作？

3．在实验过程中，若用不透光的纸板挡住凸透镜的上半部分，然后前后移到光屏，能否在光屏上看到完整的像？

二、凹透镜也可成像

凹透镜成正立、缩小的虚像

【例题2】小华同学用如图所示的实验器材做“探究透镜成像规律”的实验。

（1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、___________和光屏。

（2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的实像。分析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为___________cm。

（3）当把点燃的蜡烛由图所示的位置向右移至光具座的35 cm刻度时，应向___________（选填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的实像。此时小华发现烛焰的像成在光屏的上方，为了使像成在光屏的中央，她应向___________调整蜡烛。（选填“上”或“下”）

凸透镜成像的规律：

(1)当u>2f时，成________、________的________像，像的位置：________；

(2)当u＝2f时，成________、________的________像，像的位置：________；

(3)当2f>u>f时，成______、______的________像，像的位置：________；

(4)当u＝f时，________；

(5)当u<f是时，成______、______的________像．

第4节  眼睛和眼镜

1．眼睛

眼睛的成像原理：来自物体的光线通过瞳孔，经过晶状体折射后在视网膜上成__________的实像，经过神经系统传到大脑，经过大脑处理我们就看到物体了。

关键提醒：

（1）晶状体和角膜共同作用相当于一个__________镜；视网膜相当于光屏，成倒立、缩小的实像。

（2）人的眼睛相当于一个焦距可变的凸透镜，更像一架神奇的_________，随时“拍照”远近不同的景物。

2．近视眼及其矫正

近视眼只能看清近处物体，看不清远处的物体。近视眼患者由于平常不注意保护眼睛，使得晶状体的弯曲程度过_______、过______，焦距________，对光的折射本领过强，使来自远方的光线经过晶状体折射后提前会聚，到达视网膜时是一个模糊的像，看不清远处的物体，如图甲所示。由于近视眼的晶状体的折光能力太强，因此，可以配戴一副___________做的眼镜，让光线在进入晶状体前先发散一下，使物体的像刚好成在视网膜上，如图乙所示。

3．远视眼及其矫正

远视眼只能看清远处物体，看不清近处的物体。远视眼的睫状体在收缩时，晶状体仍很______，焦距太______，对光的折射本领过弱，使来自近处的光线经过晶状体折射后成像在视网膜__________，看不清近处的物体，如图甲所示。

由于远视眼的晶状体的折光能力太弱，因此，可以配戴一副_________做的眼镜，让光线在进入晶状体前先会聚一下，使物体的像刚好成在视网膜上，如图乙所示。

重点

眼睛和眼镜

1．眼睛——可调节焦距的照相机；晶状体和角膜——凸透镜；视网膜——光屏。

2．正常眼睛的工作原理

（1）看远处物体时：晶状体变薄，焦距变长，折光能力变弱，折射光线会聚于视网膜；

（2）看近处物体时：晶状体变厚，焦距变短，折光能力变强，折射光线会聚于视网膜上。

3．近视眼和远视眼：

（1）近视眼：晶状体太厚，折光能力太强，来自远处物体的光会聚在视网膜前；

（2）远视眼：晶状体太薄，折光能力太弱，来自近处物体的光会聚在视网膜后。[来源:学科网]

【例题】由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面____________（选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴__________（选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正。

第5节  显微镜和望远镜

1．显微镜                           

结构：镜筒的两端各有一组透镜，每一组的作用都相当于一个__________，靠近眼睛的叫___________，靠近被观察物体的叫___________。

成像特点：显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，成_____________的实像，显微镜的目镜相当于一个放大镜，成___________的虚像。

注意：通过显微镜，我们观察到的物体的像与物体上下颠倒，左右互换。如果我们将物体向左移动，则像向_________移动。

说明：反光镜的作用是增加光的强度，便于观察物体。

2．望远镜：

结构：望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成____________的实像，望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的__________像。

视角：物体的两端到人眼处所夹的角叫____________。物体越大，物体与人眼的距离越近，其视角就越__________。

重点

1．显微镜：（1）物镜：f物<u<2f物，成倒立、放大、实像；

（2）目镜：u′<f目，成正立、放大、虚像。

【例题1】显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列哪一组仪器的成像原理类似

A．投影仪、照相机                       B．照相机、放大镜

C．放大镜、投影仪                       D．投影仪、放大镜

2．望远镜：（1）物镜：u>2f物，成倒立、缩小、实像；

（2）目镜：u′<f目，成正立、放大、虚像。

【例题2】2018年1月31日晚，月亮女神上演“月全食血月+超级月亮+蓝月”三景合一的天文奇观，150多年一遇。如此带感、特别的视觉盛宴，是拍摄的最佳机会。某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是

A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同

B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大[来源:学_科_网Z_X_X_K]

C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像

D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜。

八年级上第5章章末测试

一、选择题

1．关于透镜的知识点，其中正确的是

A．凸透镜对光有发散作用

B．凹透镜对光有会聚作用

C．若使凸透镜产生平行光，应将光源放在凸透镜的焦点上

D．经过凸透镜射出的光线传播方向都会发生变化

2．小林在森林公园里玩时，看到一个丢弃的塑料瓶，她想到，瓶里如果进了水后最容易引起火灾，其主要原因是

A．盛有水的瓶相当于一个凹透镜，对光线有会聚作用

B．盛有水的瓶相当于一个凸透镜，对光线有发散作用

C．盛有水的瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用

D．盛有水的瓶相当于一个凹透镜，对光线有发散作用

3．荷叶上水珠晶莹透亮，映出荷叶纹理的“清晰”像。这个像的特点是

A．正立放大                              B．正立等大

C．倒立放大                              D．倒立缩小

4．初中毕业时摄影留念，全班合影后，改拍个人的校园纪念照，这时应该

A．照相机离人近些，并增大暗箱长度

B．照相机离人远些，并缩短暗箱长度

C．照相机离人远些，并增大暗箱长度

D．照相机离人近些，并缩短暗箱长度

5．投影仪在现代教学中已经得到广泛的应用，投影仪的镜头相当于是一块焦距不变的凸透镜，下列有关说法正确的是

A．无论物距多大，凸透镜均可成清晰的像

B．投影仪所成的像可以是实像，也可以是虚像

C．要使投影仪清晰成像在更远的屏幕上，投影仪的镜头要距投影片更近一些

D．放大镜就是一个凸透镜，它和投影仪所成像的特点是一样的

6．在探究凸透镜成像的实验中，光屏上有一个清晰的烛焰像，若用一张硬纸板遮去凸透镜上面的一半镜面，则光屏上像的变化情况是

A．屏上的像消失

B．像变得模糊不清，需要重新调节光屏的位置

C．光屏上只有一半烛焰的像

D．光屏上仍有完整的像，只是亮度减弱

7．某同学在做“凸透镜成像”的实验时，在光屏上得到烛焰的放大的像，然后他把燃烧的蜡烛和光屏的位置互换，这时光屏上

A．成倒立、缩小的像                     B．成倒立、放大的像

C．成正立、放大的像                     D．不能成像

8．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，点燃蜡烛后，光屏上得到了清晰的像。由此可知，下列说法正确的是

A．得到的像是正立缩小的实像

B．得到的像是倒立放大的实像

C．把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变小

D．把蜡烛向右移动少许，要得到清晰的像，应向左移动光屏

9．来自物体的光经过晶状体会聚在视网膜上，形成物体的像。下列说法错误的是

A．晶状体相当于凸透镜                   B．视网膜相当于光屏

C．所成的像是实像                       D．所成的像相对物体是正立的[来源:Zxxk.Com]

10．小华视物时成像情况如图所示，医生向她介绍激光手术：通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为下列图中的

A．           B．          C．          D．

11．显微镜能对微小物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为目镜和物镜，则物镜和目镜所成的像是

A．物镜成倒立放大的实像                 B．物镜和目镜都成实像

C．物镜和目镜都成虚像                   D．目镜成倒立放大的虚像

12．对下列四幅图阐述正确的是

A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正

B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正

C．丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头[来源:学科网]

D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头

二、填空题

13．如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是_____________（选填“实”或“虚”）像，其成像的条件是_____________。

14．无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍，来自地面景物的光通过摄像机镜头，会聚在感光晶片上，形成倒立__________（选填“放大”或“缩小”）的实像；当无人机上升时，须__________（选填“增大”或“减小”）镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰地画面。

15．如图，右侧为幻灯机，左侧为其原理图。当放映幻灯片时，物距______________（填“大于2倍焦距”“大于1倍焦距小于2倍焦距”或“小于1倍焦距”），像距________（填“大于”“小于”或“等于”）2倍焦距，成倒立、放大的_______（填“实”或“虚”）像。

16．在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的__________上。当蜡烛距凸透镜30.0 cm时，在光屏上成一个等大的实像，则凸透镜的焦距是__________cm；将蜡烛远离透镜移动动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，就将光屏向__________（选填“远离”、“靠近”）透镜方向移动。

17．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上50 cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30 cm处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向__________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上43 cm处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于__________cm。

18．人的眼睛是一架精密的照相机。如图所示，是描述人眼看物体的成像图，其中看远处景物的是__________图，景物在视网膜上成的是__________像（选填“实”或“虚”）。

[来源:Z#xx#k.Com]

19．如图所示，一直以来，小强总是用这样的姿势看书或电视，近几天他发现自己看不清远处的物体，小强的眼睛是_____________（选填“远视眼”或“近视眼”）。

20．显微镜和望远镜都是由目镜和物镜两组凸透镜组成，显微镜的物镜相当于__________镜头，望远镜的物镜相当于__________镜头（填“幻灯机”、“照相机”）。无论是望远镜还是显微镜，它们的目镜的作用都是形成__________像（从像的“大小”、“虚实”两方面作答）。

三、作图题

21．如图，画出通过两透镜的折射光线（友情提醒：两透镜焦点重合）。

22．如下图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为烛焰，A′为烛焰在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理在下图中画出凸透镜的位置及其焦点（画出一个焦点即可）。

四、实验题

23．（1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是___________；

（2）王聪同学在探究凸透镜成像的实验时，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向___________调节；

（3）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的；教室里的投影仪是利用凸透镜成________、_______实像的原理制成的。

24．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：

（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有_________作用，该凸透镜的焦距是_________cm。

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：____________________________________。

（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16 cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_________的实像（填写像的性质）；_________（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。

25．在“探究凸透镜成像规律”实验中：

（1）如图甲所示，该透镜的焦距f=_________cm；

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向_________移动（选填“上”或“下”）；

（3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上_________点时（选填“A”、“B”、“C”或“D”），在光屏上能得到一个清晰放大的像，_________就是利用这种成像规律工作的（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。