人教版物理 八年级上册 透镜及其应用 基础型.docx
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人教版物理八年级上册透镜及其应用基础型
课题：
《透镜及其应用》
教学目标：
1.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；
2.知道凸透镜成像的规律；
3.了解凸透镜成像的应用——照相机、投影仪、放大镜；
4.了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正办法；
5.了解显微镜和望远镜成像的原理。
教学难点：
1.凸透镜成像的规律；
2.凸透镜成像的应用
教学方法：
互动式教学
教学过程：
1.检查反馈
2.情景引入
3.精讲精练
知识点1：
凸透镜和凹透镜
知识点2：
生活中的透镜
知识点3：
凸透镜成像的规律
知识点4：
眼睛和眼镜
知识点5：
显微镜和望远镜
4.课堂训练
5.课堂小结
6.作业
【知识网络】
【精讲精练】
专题1：
透镜
1.凸透镜和凹透镜
（1）透镜：
由透明材料磨制而成，两个折射面都是球面或一面是球面另一面是平面的透明体。
（2）凸透镜：
中间厚、边缘薄的透镜。
（3）凹透镜：
中间薄、边缘厚的透镜。
（4）主光轴：
通过透镜两个球心的直线。
（5）光心：
主光轴上的一点，通过此点的光线传播方向不改变。
薄透镜的光心在它的几何中心上，通常用字母O表示。
2.透镜对光的作用
（1）凸透镜对光有会聚作用，因此凸透镜又称为会聚透镜；
（2）凹透镜对光有发散作用，因此凹透镜又称为发散透镜。
3.焦点与焦距
（1）焦点：
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。
（2）焦距：
焦点到光心的距离，用f表示。
不同透镜的焦距是不同的。
凸透镜焦距的长短反映了会聚作用的强弱，焦距越短，会聚作用越强，即光线经过凸透镜后偏折的程度越大。
【归纳总结】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后成为发散光线，发散光线的反向延长线相交于一点，这个点叫凹透镜的焦点，如上图所示。
凸透镜的焦点是实际光线会聚而成的，称为实焦点；凹透镜的焦点是折射光线的反向延长线相交而成的，称为虚焦点。
例1（甘肃中考）：
请你在如图所示
的虚线框内分别画出一个适当的光学器件，
使它能够满足图中光路的要求。
4．透镜光路中的三条特殊光线
（1）平行于主光轴的光线经折射后过焦点
（凹透镜：
折射光线的反向延长线过虚焦点）；
（2）过焦点的光线经折射后与主光轴平行（对凹透镜来说是入射光的延长线过虚焦点）；
（3）过光心的光线不改变传播方向。
即：
平行过焦点，过焦点平行，过光心不变。
例2（重庆中考）：
如图所示的是一束平行于主光轴并
射向凹透镜的入射光线，请画出穿过凹透镜后的折射光线。
专题2：
生活中的透镜
1.照相机
（1）结构组成：
镜头、调焦环、光圈环、快门、暗箱、底片等。
（2）成像情况：
照相机的镜头相当于一个凸透镜，
胶片相当于光屏，调节镜头到胶片的距离，胶片上会出
现景物清晰、倒立、缩小的实像，如图所示。
（3）调节和使用方法：
A.拍摄近处的景物时，旋转镜头上的调焦环，使镜头往前伸，增大像距使胶片上出现清晰的像；
B.拍摄远处的景物时，镜头往后缩，减小像距使胶片上出现清晰的像。
C.光圈控制进入照相机的光的多少，快门控制进光时间，二者共同控制曝光量。
D.通过镜头的伸缩改变景物与镜头、胶片与镜头间的距离，从而达到成清晰像的目的。
2.投影仪
（1）成像情况：
投影仪的镜头是一个凸透镜，当物体、凸透
镜和光屏的位置适当时，在光屏上会得到物体倒立、放大的实像。
（2）调节方法：
要使屏幕上得到的像更大一些，可使屏幕适
当远离镜头，同时使镜头靠近投影片。
例3（山东潍坊中考）：
如上图所示，是上课经常使用的投影仪，请按要求回答：
（1）平面镜的作用是
（2）灯泡的作用是
（3）若在屏幕上的像比较模糊（与投影片无关），调整方法是
3.放大镜
（1）成像原理：
放大镜是凸透镜的直接利用。
把放大镜放在物体的上方，适当调整距离，可以看到物体成正立、放大的虚像。
（2）成像特点：
A．被观察物体的像被放大了；
B．物体和通过放大镜所成的像在透镜的同侧
C．物体通过放大镜所成的像是正立、放大的像
（3）调节方法：
要使看到的物体的像更大一些，可使放大镜适当远离被观察的物体。
专题3：
实像和虚像
实像
虚像
定义
实际光线会聚而成
实际光线的反向延长线相交而成
表现
能被光屏承接
不能被光屏承接
能量
有能量，能使胶片感光
无能量，不能使胶片感光
实例
照相机成像、投影仪成像、小孔成像
平面镜成像、放大镜成像
专题4：
凸透镜成像规律
1.实验操作：
（1）选用与探究凸透镜成像实验相关的器材；
（2）设法获取凸透镜的焦距；
（3）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，
使它们的中心跟蜡烛的中心大致在同一水平线上；
（4）让烛焰经凸透镜成放大的实像，记下此时的物距（u）和像距（v）的值；
（5）让烛焰经凸透镜成等大的实像，记下此时的物距（u）和像距（v）的值；
（6）让烛焰经凸透镜成缩小的实像，记下此时的物距（u）和像距（v）的值；
（7）让烛焰经凸透镜成放大的虚像，记下此时的物距（u）和像距（v）的值。
2.实验结论：
物距
像的特点
像距
应用
位置
倒正
大小
虚实
u>2f
与物异侧
倒立
缩小
实像
f照相机
u=2f
与物异侧
倒立
等大
实像
v=2f
/
f与物异侧
倒立
放大
实像
v>2f
投影仪
u=f
/
/
/
/
/
u与物同侧
正立
放大
虚像
/
放大镜
【归纳总结】
（1）一倍焦距内外分虚实（即物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外为实像）；
（2）二倍焦距内外分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；物距大于二倍焦距成缩小的像）；
（3）实像总是异侧倒立的，虚像总是同侧正立的。
例4：
在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中。
（1）如图
所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。
点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中
心大致在同一高度。
其目的是使像成在_______________。
（2）当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像。
专题5：
眼睛和眼镜
1.结构：
如图所示，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透
镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像；睫状体起
到改变晶状体的形状从而改变晶
状体的焦距的作用。
2.眼睛的调节：
如图所示，当眼睛看近处的物体时，睫状体
收缩，晶状体变厚，折射作用增强，来自物体的光会聚在视网膜
上，从而产生视觉。
当看远处的物体时，睫状体放松，晶状体变
薄，折射作用减弱，来自远处物体的光会聚在视网膜上，从而产
生视觉。
3.近视眼及其矫正
（1）近视眼：
由于晶状体太厚，折光能力太强，
或者眼球在前后方向上太长，来自远处物体的光会聚
于视网膜前，使人看不清远处的物体，如图甲所示。
（2）矫正：
在光进入眼睛之前，先经过凹透镜进行发散，再经晶状体会聚，使来自远处物体的光会聚于视网膜上，从而看清物体，如图乙所示。
4.远视眼及其矫正
（1）远视眼：
晶状体太薄，折光能力太弱，或者
眼球在前后方向上太短，像会聚于视网膜后，使人看不
清近处的物体，这就是远视眼，如图甲所示。
（2）矫正：
由于凸透镜对光有会聚作用，来自近处物体的光经凸透镜会聚一些后，再经过晶状体会聚于视网膜上，即远视眼的人应戴凸透镜进行矫正，如图乙所示。
【归纳总结】
（1）透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。
焦距越短，折光本领越大，通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用F表示，即F=1/f。
（2）透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是1/0.5m=2m-1，平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值。
例如，100度远视镜片的透镜焦度是1m-1，它的焦距是1m。
（3）凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。
（4）正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离叫明视距离，大约25cm。
近视眼的明视距离小于25cm，远视眼的明视距离大于25cm。
例5（山东菏泽中考）：
下列四幅图中，能正确表示近视眼成像情况的是，能正确表示近视眼矫正方法的是。
专题6：
显微镜与望远镜
1.显微镜
（1）工作原理：
两次成像，两次放大。
（2）结构：
A.物镜：
靠近物体一侧的透镜组，相当于一个凸透镜，f2f。
B.目镜：
靠近眼睛一侧的透镜组，相当于一个凸透镜，uC.反光镜：
分平面镜和凹面镜两个面。
D.载物片：
装载被观察物体。
2.望远镜
（1）工作原理：
两次成像，先缩小，后放大。
（2）结构：
A.物镜：
焦距大，u>2f，v≈f，像在焦点外侧，成倒立、缩小的实像，口径尺寸大，便于会聚更多的光线，使成像更明亮。
B.目镜：
焦距小，uC.种类：
（1）折射式望远镜、开普勒望远镜：
物镜、目镜都是凸透镜；
（2）伽利略望远镜：
物镜为凸透镜，目镜为凹透镜；
（3）反射式望远镜：
物镜为凹透镜，目镜为凸透镜。
【课堂训练】
一、填空题
1.在探究凸透镜成像规律的时候，应先将凸透镜的光心、烛焰的中心、光屏的中心调整到，这样才能使烛焰的像成在_________。
2.将点燃的蜡烛沿凸透镜的主轴，从大于二倍焦距处逐渐向透镜移动时，在光屏上可先观察到_____、_____的实像，当蜡烛移到距凸透镜二倍焦距时可观察到_____、_____的实像，接着移动蜡烛可观察到_____、_____的实像，最后在光屏上观察不到像了，可在凸透镜的另一侧观察到_____、_____的虚像。
（填“正立”或“倒立”、“放大”或“缩小”）
3.如图所示的四块玻璃制成的透镜中，属于凸透镜的是，
属于凹透镜的是。
对透过的光线有会聚作用的透镜的是，
对透过的光线有发散作用的透镜的是（写字母）。
4.照相机的镜头相当于一个镜，照相时在底片上形成一个像。
为了使远近不同的景物在底片上形成清晰的像，需要旋转镜头上的（光圈/快门/旋钮），调节镜头到底片的距离；拍摄远的景物时，需要调节镜头到底片的距离（近/远）一些。
5.望远镜、显微镜都至少有两个透镜组成，靠近物体的透镜叫，靠近人眼的叫。
6.把幻灯片放在教学用的投影仪上，如果要使屏幕上得到更大的清晰的像，
如图所示，应使投影仪（填“远离”或“靠近”）屏幕，并把透镜向
（填“上”或“下”）移动。
7.为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶，这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个镜，它对太阳光的作用，可能会导致森林火灾。
8.如图甲、乙是镜头焦距不同的两架相机，它们所用的底片规格是相同的．分别用它们在同一位置拍摄同一景物。
我们可以判定在图中，照片____是用相机甲拍摄的，照片____是用乙拍摄的。
二、选择题
9.下列说法中，正确的是（）
A.凸透镜是很厚的透镜，凹透镜是很薄的透镜。
B.王奶奶戴的老花镜对光有会聚作用。
C.小明戴的近视眼镜的镜片中央比边缘厚。
D.凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距。
10.一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中（）
A.像逐渐变大，像距逐渐变小B.像逐渐变小，像距逐渐变大
C.像逐渐变大，像距逐渐变大D.像逐渐变小，像距逐渐变小
11.如果要使距透镜15cm处的光屏上得到物体的清晰、缩小的实像，则应选择的凸透镜的焦距为（）
A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm
12.物体沿凸透镜主光轴从2倍焦距处匀速向外移动的过程中，像的大小和速度将（）
A.像变大，速度变大B.像变大，速度不变C.像变小，速度变小D.像变小，速度不变
13.要在光屏上得到跟物体一样大小的像，下列元件中应选用（）
A.平面镜B.凸透镜C.凸面镜D.凹透镜
14.摄影师利用“135”照相机对着一学生拍完一张全身像后，接着对站立不动的该生再拍一张半身像，则摄影师应（）
A.缩短相机与学生距离，同时将镜头内缩B.缩短相机与学生距离，同时将镜头外推
C.增大相机与学生距离，同时将镜头内缩D.增大相机与学生距离，同时将镜头外推
15.在做凸透镜成像实验中，烛焰在光屏上成一实像，如果这时用硬纸板将凸透镜遮住一半，则（）
A.屏上不能成像B.屏上不能成完整的像
C.屏上仍能成完整的像，但比原来暗D.屏上仍能成完整的像，且和原来的像没有任何不同
16.报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花眼镜、奶奶度数更深的老花眼镜及妈妈的平光眼镜如图所示，则奶奶的眼镜是图中的（）
三、作图题
17.完成下列各光路
18.在如图2中的方框内填入适当的透镜，在如图3所示，完成图中光路图。
19.在图4中画出AB所成的像
四、实验探究题
20.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
（1）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在。
（2）所用凸透镜的焦距为10cm。
某同学的实验数据如下表。
次数
物体到凸透镜
的距离cm
像到凸透镜
的距离cm
像的大小
（放大或缩小）
像的正倒
l
30
15
缩小
倒
2
20
20
等大
倒
3
14
35
放大
倒
4
10
/
不成像
/
5
8
/
放大
正
①分析1、2、3次实验的数据可知。
②在第5次实验中，从一侧透过透镜看到在一侧放大的像。
21.小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，所用
凸透镜焦距为10cm．实验过程中，如图2所示，
光屏上可得一个清晰的像，这个像是（选填
“倒立”或“正立”），（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
生活中就是利用这个原理制成的。
图中若固定凸透镜，将蜡烛移到30cm刻线处，再向（选填“左”或“右”）移动光屏到适当位置，又可在屏上得到一个清晰的像。
22.小华在观察凸透镜成像的条件的实验中：
（1）把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在同一上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一。
（2）确定像的位置时，沿凸透镜主光轴移动光屏，直到光屏上出现明亮的烛焰像。
（3）从蜡烛到凸透镜距离等于2倍焦距处开始，向焦点方向移动蜡烛，在这过程中，像到透镜的距离（增大/减小/不变），像（变大/变小/不变）
（4）实验得到的结论是：
凸透镜成放大实像的条件是：
；
凸透镜成缩小实像的条件是：
；
凸透镜成放大虚像的条件是：
。
《透镜及其应用》答案
【精讲精练】
例1：
例2：
例3：
（1）改变光的传播方向，使像成在屏幕上
（2）增加投影片的亮度，使投影更清晰
（3）适当调整镜头与投影片的距离、屏幕与投影仪的距离
例4：
（1）光屏的中央
（2）变大
例5：
C；A
【课堂训练】
一、填空题
1.同一高度；光屏中央2.倒立；缩小；倒立；等大；倒立；放大；正立；放大
3.bd；ac；bd；ac4.凸透；旋钮；近5.物镜；目镜
6.远离；下7.凸透；会聚8.A；B
二、选择题
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
D
B
C
A
B
C
A
三、作图题
17.
18.
19.
四、实验题
20.
（1）同一高度
（2）①物距越小，像距越大，像越大
②光屏；蜡烛
21.倒立；放大；投影仪；左
22.
（1）水平面；高度
（2）清晰
（3）增大；变大
（4）f2f；u
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