第五章 透镜及其应用（知识清单）物理北师大版2024八年级上册

第五章 透镜及其应用 01 思维导图 02 考点速记 【考点1 透镜 】 1. 透镜：两个面都是球面的一部分，或一个面是球面的一部分、另一个面是平面的透明体，通常成为透镜。 2. 分类：凸透镜和凹透镜。 3. 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜称为凸透镜。 4. 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜称为凹透镜。 5. 主光轴：最简单的透镜两个表面都是球面的一部分，通过两个球心的直线叫作透镜的主光轴，简称主轴。 6. 薄透镜：如果透镜的厚度比球面半径小很多，这种透镜称为薄透镜。 7. 光心：薄透镜的中心O点叫作透镜的光心。 8. 凸透镜对光的作用：凸透镜对光有会聚作用。因此凸透镜又称会聚透镜。 9. 凹透镜对光的作用：凹透镜对光有发散作用。因此凹透镜又称发散透镜。 10. 焦点：与凸透镜主光轴平行的光，经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F。F点叫作凸透镜的焦点。 11. 焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距，用f表示。 12. 虚焦点：与凹透镜主光轴平行的光，经过凹透镜后形成发散光。如果迎着发散光望去，会觉得这些光好像是从凹透镜另一侧的某一点F沿直线发出来的。F点叫作凹透镜的虚焦点。 13. 凹透镜的焦距：虚焦点到凹透镜光心的距离叫作凹透镜的焦距。 14. 透镜的焦距越小，对光的会聚（或发散）作用越明显。 15. 过光心的光，传播方向不变。 16. 来自于焦点的光，通过凸透镜的折射后平行于主光轴射出；射向对侧焦点的光，通过凹透镜折射后平行于主光轴射出。 17. 平行于主光轴的光，经过凸透镜折射后过焦点，通过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点。 【考点2 凸透镜成像规律】 1. u>2f，f<v<2f，成倒立、缩小的实像 2. u=2f，v=2f成倒立、等大的实像 3. f<u<2f，v>2f，成倒立、放大的实像 4. u=f，不成像 5. u<f，v>u成正立、放大的虚像 6. 一倍焦距点分虚实，二倍焦距点分大小。 7. 物体成实像时，物距变小时，相距变大，像变大；物距变大时，相距变小，像变小。 【考点3 生活中的透镜】 1. 放大镜：成正立、放大的虚像。 2. 幻灯机和投影仪：成倒立、放大的实像。 3. 照相机：成倒立、缩小的虚像。 4. 显微镜：物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 5. 望远镜：成倒立、缩小的实像，相当于照相机；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 【考点4 爱眼宣传公益行】 1. 瞳孔相当于照相机中的光圈。光很强时，它会自动缩小；光较弱时，它会自动扩大。 2. 角膜、房水、晶状体和玻璃体等的共同作用相当于照相机的变焦镜头，通过它所观察物体的像成在视网膜上。 3. 视网膜相当于照相机的底片，在它的上面有许多感光细胞，它的中央部分叫作黄斑，对光的感觉最灵敏。 4. 视网膜通过几十万跟神经束把它感受到的信号传递给大脑，于是人就看到了景物。 5. 从成像角度讲，人的眼球可以简化为一个凸透镜和一个光屏。眼球的焦距很小，从物体射入人眼的光经“凸透镜”折射后，在视网膜上成倒立、缩小的实像。 6. 近点和远点：人眼通过调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫远点和近点。正常眼的远点在无穷远，近点一般在距眼睛10cm处。 7. 明视距离：一般正常眼观看25cm远的物体时，感到既清楚又不易疲劳，因此把25cm的距离叫正常眼的明视距离。 8. 近视眼的成因：晶状体太厚，折光能力太强或眼球在前后方向上过长。 9. 近视眼的矫正：佩戴凹透镜。 10. 远视眼的成因：晶状体太薄，折光能力太弱或眼球在前后方向上过短。 11. 远视眼的矫正：佩戴凸透镜。 03 素养提升 易错点辨析 凸透镜常考易错分析 易错一：透镜对光的作用 凸透镜对光有会聚作用，会聚作用是指经过凸透镜折射后的光线相对于入射光线向主光轴偏折。而不是折射光线是会聚的就叫做会聚作用。 易错二：影子、实像和虚像的判断 影子是黑色的，是光沿直线传播遇到不透明的物体无法穿过，在物体背后形成的黑色轮廓。实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线反向延长线会聚而成的。 易错三：凸透镜成像规律两个特殊的点 焦点和二倍焦距点，焦点分像的虚实，二倍焦距点分像的大小。 易错四：显微镜和望远镜的成像原理 显微镜：物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 望远镜：成倒立、缩小的实像，相当于照相机；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 显微镜放大后再放大，望远镜拉进后再放大。 错题纠正 【例题1】如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。由图可知甲是 凹透镜（选填“凸透镜”或“凹透镜”），此透镜对光有 发散（选填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】凹透镜；发散。 【解答】解：从图知，通过甲透镜的光线比入射光线更加远离主光轴，所以甲对光线有发散作用，因此甲是凹透镜； 通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以乙对光线有会聚作用，因此乙是凸透镜。 故答案为：凹透镜；发散。 【例题2】在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，装置如图摆放时，恰能在光屏上得到一个清晰的像（像未画出），这个像是 倒立（选填“正立”或“倒立”）的，生活中的 投影仪（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是利用该成像特点制成的。若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置放近视镜片，向 右（选填“左”或“右”）移动光屏可再次得到清晰的像。 【答案】倒立；投影仪；右。 【解答】解：如图，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪； 近视镜片为凹透镜，对光起发散作用，若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置放近视镜片，则像距变大，向右移动光屏可再次得到清晰的像。 故答案为：倒立；投影仪；右。 【例题3】小光和小荣用焦距相等的相同照相机帮忙小彤同学拍照，照相机的镜头是一个 凸透镜（选填“凸透镜”或“凹透镜”），照相机在底片上的像是 实像（选填“虚”或“实”），洗出的底片分别为如图中的甲和乙，则小光要使底片上的像与小荣的一样大，小光移动位置后再  减小（选填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。 【答案】凸透镜；实；减小。 【解答】解：照相机是根据凸透镜成像原理制成的，故照相机的镜头是一个凸透镜。 照相机拍照是根据物体位于凸透镜两倍焦距以外成倒立缩小实像工作的，照相机在底片上的像是实像。 如图中的甲和乙知，小光拍摄的照片比小荣的大。根据凸透镜成实像规律，小光要使底片上的像与小荣的一样大时，相机与物体的距离增大一些，拍照时胶卷与镜头之间的距离减小一些。 故答案为：凸透镜；实；减小。 【例题4】“小眼镜”应成为社会的“大关切”，老年人视力健康同样不容忽视。图中表示远视眼光路示意图的是图 乙（选填“甲”或“乙”），则应配戴 凸（选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片进行矫正。 【答案】乙；凸 【解答】解：远视眼的成因是晶状体太薄，折光能力太弱，看近处物体时，像成在视网膜后方，故图中表示远视眼光路示意图的是图乙；凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫治远视眼。 故答案为：乙；凸。 举一反三 【强化1】在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶；因为它相当于一个 凸透镜，对太阳光有 会聚作用，可能会导致森林火灾；从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，这是由于光的 折射现象造成的，所以我们不要贸然下水，以免发生意外。 【答案】凸；会聚；折射 【解答】解；在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶；因为它相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，可能会导致森林火灾；从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，这是由于光的折射现象造成的，所以我们不要贸然下水，以免发生意外。 故答案为：凸；会聚；折射。 【强化2】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏置于如图所示位置时，光屏上恰好呈现一个清晰的像，成像情况与此类似的是 照相机（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）。保持透镜位置不动，将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动 5s后，光屏上会再次出现清晰的像；若只将蜡烛向右移动少许，可在凸透镜前放置一个合适的 远视眼镜（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”），也能在光屏上得到清晰的像。 【答案】照相机；5；远视眼镜。 【解答】解：由图可知，由图丙可知，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用为照相机； 物距为u=50.0cm-10.0cm=40.0cm；像距为v=65.0cm-50.0cm=15.0cm； 将蜡烛和光屏都向右移动，根据光路的可逆性可知，当蜡烛的物距变成原来的像距、像距变成原来的物距时，光屏上会再次出现清晰的像，所以此时蜡烛的物距为15cm,则移动的时间为t=s/v=40.0cm-15.0cm/5cm/s=5s, 若只将蜡烛向右移动少许，减小了物距，像距也会相应地变大，所以为了不移动光屏也能成像，应在凸透镜前放一个具有会聚作用的凸透镜，即远视眼镜，使光能会聚到光屏上。 故答案为：照相机；5；远视眼镜。 【强化3】2021年5月15日，中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实，如图甲，“祝融号”火星车驶离平台的过程中，其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片，照相机的镜头是一个凸透镜，拍摄过程中相机镜头逐步  向内缩（选填“向外伸”或“向内缩”）。在鉴定文物时，常会用放大镜观察文物的细微部分，如果发现文物上两条裂纹，要想使看到的像更大一些，应该将放大镜 远离（选填“靠近”或“远离”）裂纹。 【答案】向内缩；远离。 【解答】解：（1）照相机的镜头是一个凸透镜；由图可知，乙、丙、丁3张照片，像越来越小，这说明像距是变小的，物距变大，即照相机的镜头向内缩； （2）因放大镜成像时物距小于焦距，所成的像是正立放大的虚像； 而成像时物距越小，像距越小，虚像越小，要想像变大，就要增长物距，将放大镜离裂纹远离些。 故答案为：向内缩；远离。 【强化4】某同学经常玩智能手机、平板电脑，长时间盯着屏幕，导致视力下降，患上近视眼。如图所示，图 乙（选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图，近视眼应配戴 凹透镜（选填“凸”或“凹”）制成的眼镜来矫正，戴上合适度数的眼镜后物体在视网膜上成 倒立（选填“倒立”或“正立”）缩小的实像。 【答案】乙；凹；倒立 【解答】解：由乙图知，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼的成因，故图中乙是近视眼的光路示意图。 凹透镜对光线有发散作用，使像推迟会聚在视网膜上，所以近视眼配戴凹透镜来矫正。 戴上合适度数的眼镜后物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同。 故答案为：乙；凹；倒立。 04 单元小结 一、考点考向 1、透镜 （1）考向：区分凸透镜和凹透镜，会画透镜的三种特殊光线作图。会区分透镜对光的作用。 （2）正确理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 2、凸透镜的成像规律 （1）考向：熟练掌握凸透镜的成像规律来解题。 （2）经历探究凸透镜成像规律的实验，结合实验和规律来解题。 3、生活中的透镜 （1）掌握放大镜、幻灯机和投影仪、照相机的工作原理和所成像的特点。 （2）噪声的定义从物理角度和从环境保护角度同时考虑。 4、近视眼和远视眼 （1)考向：能够区分近视眼和远视眼的成因和矫正。 （2）结合生活实际来解题。 二、常考题型 （1）选择题：常考热点主要集中在透镜、凸透镜成像规律、放大镜、投影仪幻灯机、照相机、显微镜、望远镜、近视眼和远视眼的成因及其矫正。 （2）填空题：常考热点集中在透镜、凸透镜成像规律、放大镜、投影仪幻灯机、照相机、显微镜、望远镜、近视眼和远视眼的成因及其矫正。 （3）实验探究题：常考热点集中在凸透镜成像规律。 （4）作图题：透镜对光的作用、近视眼和远视眼的成因及其矫正。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 透镜及其应用 01 思维导图 02 考点速记 【考点1 透镜 】 1. 透镜：两个面都是 的一部分，或一个面是球面的一部分、另一个面是平面的透明体，通常成为透镜。 2. 分类： 和 。 3. 凸透镜：中间 边缘 的透镜称为凸透镜。 4. 凹透镜：中间 边缘 的透镜称为凹透镜。 5. 主光轴：最简单的透镜两个表面都是 的一部分，通过两个 的直线叫作透镜的主光轴，简称主轴。 6. 薄透镜：如果 球面半径小很多，这种透镜称为薄透镜。 7. 光心：薄透镜的 O点叫作透镜的光心。 8. 凸透镜对光的作用：凸透镜对光有 作用。因此凸透镜又称 透镜。 9. 凹透镜对光的作用：凹透镜对光有 作用。因此凹透镜又称 透镜。 10. 焦点：与凸透镜主光轴 的光，经过凸透镜后会聚于 上一点F。F点叫作凸透镜的焦点。 11. 焦距：焦点到 的距离叫作焦距，用 表示。 12. 虚焦点：与凹透镜 平行的光，经过凹透镜后形成发散光。如果迎着发散光望去，会觉得这些光好像是从凹透镜另一侧的某一点F沿直线发出来的。F点叫作凹透镜的虚焦点。 13. 凹透镜的焦距：虚焦点到 的距离叫作凹透镜的焦距。 14. 透镜的焦距越 ，对光的会聚（或发散）作用越明显。 15. 过光心的光，传播方向 。 16. 来自于焦点的光，通过凸透镜的折射后 于主光轴射出；射向对侧焦点的光，通过凹透镜折射后 射出。 17. 平行于主光轴的光，经过凸透镜折射后过 ，通过凹透镜折射后，折射光线的 过焦点。 【考点2 凸透镜成像规律】 1. u>2f，f<v<2f，成 像 2. u=2f，v=2f成 像 3. f<u<2f，v>2f，成 像 4. u=f， 像 5. u<f，v>u成 像 6. 一倍焦距点分 ，二倍焦距点分 。 7. 物体成实像时，物距变小时，相距变 ，像变 ；物距变大时，相距变 ，像变 。 【考点3 生活中的透镜】 1. 放大镜：成 像。 2. 幻灯机和投影仪：成 像。 3. 照相机：成 像。 4. 显微镜：物镜成 像，相当于 ；目镜成 像，相当于 。 5. 望远镜：成 像，相当于 ；目镜成 像，相当于 。 【考点4 爱眼宣传公益行】 1. 相当于照相机中的光圈。光很强时，它会自动 ；光较弱时，它会自动 。 2. 角膜、房水、晶状体和玻璃体等的共同作用相当于 ，通过它所观察物体的像成在 上。 3. 相当于照相机的底片，在它的上面有许多感光细胞，它的中央部分叫作 ，对光的感觉最灵敏。 4. 通过几十万跟神经束把它感受到的信号传递给 ，于是人就看到了景物。 5. 从成像角度讲，人的眼球可以简化为一个 和一个 。眼球的焦距很 ，从物体射入人眼的光经“凸透镜”折射后，在视网膜上成 像。 6. 近点和远点：人眼通过调节所能看清的 和 的两个极限点分别叫远点和近点。正常眼的远点在 ，近点一般在距眼睛 处。 7. 明视距离：一般正常眼观看 远的物体时，感到既清楚又不易疲劳，因此把 的距离叫正常眼的明视距离。 8. 近视眼的成因：晶状体太 ，折光能力太 或眼球在前后方向上 。 9. 近视眼的矫正：佩戴 透镜。 10. 远视眼的成因：晶状体太 ，折光能力太 或眼球在前后方向上 。 11. 远视眼的矫正：佩戴 透镜。 03 素养提升 易错点辨析 凸透镜常考易错分析 易错一：透镜对光的作用 凸透镜对光有会聚作用，会聚作用是指经过凸透镜折射后的光线相对于入射光线向主光轴偏折。而不是折射光线是会聚的就叫做会聚作用。 易错二：影子、实像和虚像的判断 影子是黑色的，是光沿直线传播遇到不透明的物体无法穿过，在物体背后形成的黑色轮廓。实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线反向延长线会聚而成的。 易错三：凸透镜成像规律两个特殊的点 焦点和二倍焦距点，焦点分像的虚实，二倍焦距点分像的大小。 易错四：显微镜和望远镜的成像原理 显微镜：物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 望远镜：成倒立、缩小的实像，相当于照相机；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 显微镜放大后再放大，望远镜拉进后再放大。 错题纠正 【例题1】如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。由图可知甲是  （选填“凸透镜”或“凹透镜”），此透镜对光有  （选填“会聚”或“发散”）作用。 【例题2】在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，装置如图摆放时，恰能在光屏上得到一个清晰的像（像未画出），这个像是  （选填“正立”或“倒立”）的，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是利用该成像特点制成的。若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置放近视镜片，向  （选填“左”或“右”）移动光屏可再次得到清晰的像。 【例题3】小光和小荣用焦距相等的相同照相机帮忙小彤同学拍照，照相机的镜头是一个  （选填“凸透镜”或“凹透镜”），照相机在底片上的像是  像（选填“虚”或“实”），洗出的底片分别为如图中的甲和乙，则小光要使底片上的像与小荣的一样大，小光移动位置后再  （选填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。 【例题4】“小眼镜”应成为社会的“大关切”，老年人视力健康同样不容忽视。图中表示远视眼光路示意图的是图  （选填“甲”或“乙”），则应配戴  （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片进行矫正。 举一反三 【强化1】在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶；因为它相当于一个  透镜，对太阳光有  作用，可能会导致森林火灾；从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，这是由于光的  现象造成的，所以我们不要贸然下水，以免发生意外。 【强化2】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏置于如图所示位置时，光屏上恰好呈现一个清晰的像，成像情况与此类似的是  （选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）。保持透镜位置不动，将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动  s后，光屏上会再次出现清晰的像；若只将蜡烛向右移动少许，可在凸透镜前放置一个合适的  （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”），也能在光屏上得到清晰的像。 【强化3】2021年5月15日，中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实，如图甲，“祝融号”火星车驶离平台的过程中，其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片，照相机的镜头是一个凸透镜，拍摄过程中相机镜头逐步  （选填“向外伸”或“向内缩”）。在鉴定文物时，常会用放大镜观察文物的细微部分，如果发现文物上两条裂纹，要想使看到的像更大一些，应该将放大镜  （选填“靠近”或“远离”）裂纹。 【强化4】某同学经常玩智能手机、平板电脑，长时间盯着屏幕，导致视力下降，患上近视眼。如图所示，图  （选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图，近视眼应配戴  透镜（选填“凸”或“凹”）制成的眼镜来矫正，戴上合适度数的眼镜后物体在视网膜上成  （选填“倒立”或“正立”）缩小的实像。 04 单元小结 一、考点考向 1、透镜 （1）考向：区分凸透镜和凹透镜，会画透镜的三种特殊光线作图。会区分透镜对光的作用。 （2）正确理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 2、凸透镜的成像规律 （1）考向：熟练掌握凸透镜的成像规律来解题。 （2）经历探究凸透镜成像规律的实验，结合实验和规律来解题。 3、生活中的透镜 （1）掌握放大镜、幻灯机和投影仪、照相机的工作原理和所成像的特点。 （2）噪声的定义从物理角度和从环境保护角度同时考虑。 4、近视眼和远视眼 （1)考向：能够区分近视眼和远视眼的成因和矫正。 （2）结合生活实际来解题。 二、常考题型 （1）选择题：常考热点主要集中在透镜、凸透镜成像规律、放大镜、投影仪幻灯机、照相机、显微镜、望远镜、近视眼和远视眼的成因及其矫正。 （2）填空题：常考热点集中在透镜、凸透镜成像规律、放大镜、投影仪幻灯机、照相机、显微镜、望远镜、近视眼和远视眼的成因及其矫正。 （3）实验探究题：常考热点集中在凸透镜成像规律。 （4）作图题：透镜对光的作用、近视眼和远视眼的成因及其矫正。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$