第五章透镜及其应用 (每节精讲+单元练习+答案) 2024-2025学年人教版八年级物理上册

透镜及其应用 人教版物理·八年级上册 精品预习版课程·第5章 两只手对温水的感觉一样吗？ 学习目标三季度经营亮点 1、 掌握凹透镜、凸透镜的区别。 2、 掌握凸透镜成像规律，照相机、投影仪、放大镜的成像原理。 3、凸透镜成绩实验探究。 4、能够按照要求作图。 5、掌握近视眼与远视眼原因、矫正方法。 4、区分光速与声速的不同。 5、了解白光的组成和不用色光混合的现象。 第一节 透镜 1、 透镜 1、 认识：一般是由玻璃等透光材料制成的，利用光的折射原理制成的光学仪器。 2、 分类 ①凸透镜：中间厚，边缘薄 ②凹透镜：中间薄，边缘厚 3、 作用 凸透镜对光线起会聚作用；凹透镜对光线起会聚作用 注意： “会聚作用”指光线比原来的光线要相互“靠拢”，故折射光线不一定会聚； “发散作用”指光线比原来的光线要相互“偏离”，故折射光线不是发散光束。 4、 构造 ①主光轴：通过两个球面球心的直线（C1C2）。 ②光心：光心是主光轴上的一点（O），通过这点的光线不改变方向。 ③焦点（F）： A凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点。凸透镜有两个焦点。 B平行光经凹透镜后不能会聚于一点，但是折射光线的反向延长线却能会聚于一点，这点由于不是实际光线会聚成的，我们把它叫虚焦点（两个）。 C粗略测焦距：凸透镜正对太阳光，直到地面出现最小、最亮的光斑，凸透镜到地面的距离就是凸透镜的焦距。 ④焦距（f） 透镜焦点到光心的距离叫焦距。 精品物理笔记 二、三种特殊光线 光线 凸透镜 凹透镜 通过光心 传播方向不变 传播方向不变 平行于主光轴 经折射后会聚于焦点 经折射后发散，反向延长线通过虚焦点 平行于主光轴射出 经过焦点射出 对着异侧虚焦点入射 【习题训练】 1、常言道，水火不相容，但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相当于( ) A．平面镜 B．凸面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 2、如图所示的光路图，正确的是( ) 3、如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（ ） A. B. C. D. 4、如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（ ） A．a B．b、d C．c D．a、b、c、d 5、如图是一束光线通过两个透镜前后的传播方向，请在长方框中填上适当类型的透镜。 第二节 生活中的透镜 一、照相机 1、成像原理：来自物体的光经过照相机镜头后，在胶片上会聚成被摄物体的像。 2、结构：镜头相当于凸透镜，底片相关于光屏；调节系统有取景窗、快门、光圈、调焦环。 3、成像特点： 像与物体位于凸透镜的异侧；像距小于物距；倒立、缩小的像 二、投影仪 1、成像原理：投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，来自投影片（物体）的光，通过凸透镜后会聚在接收物体上，形成图案（物体）的像，再借助反光镜把图案打到屏幕上。 2、成像特点： 像与物体位于凸透镜的异侧；像距大于物距；倒立、放大的像 注意：照相机和投影仪的像都是由实际光线会聚而成的，能呈现在光屏上，这种像成为实像。 精品物理笔记 三、放大镜 1、成像原理 平面镜成像是虚像，放大镜成像是虚像。通过透镜的光没有会聚，光屏不能承接，只是人眼逆着光线的反向延长线看去，感觉光是从虚像位置发出的。 2、 成像特点 像与物体位于凸透镜的同侧；像距大于物距；正立、放大的虚像。 【习题训练】 1、下列不属于透镜在日常生活中应用的是（ ） A．照相机 B．放大镜 C．投影仪 D．潜望镜 2、下列说法中错误的是（ ） A．眼睛能看到成在光屏上的像 B．有的虚像看的见，有的虚像看不见 C．眼睛既能看到实像，也能看到虚像 D．眼睛可以直接看到凸透镜所成的实像 3、下列光学仪器中，成放大实像的是（ ） A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．平面镜 4、我国经常提到的像：①小孔成像②平面镜成像 ③放大镜成像 ④电影屏幕上的像 ⑤汽车观后镜中的像，其中（ ） A．属于实像的是①②③ B．由于反射而成的像是②⑤ C．属于虚像的是②③④ D．由于折射而成的像是①③④ 5、小强同学用凸透镜先后两次观察书上的字， 看到如图所示的两种情景，则________图是实像，________图是虚像，________图中成像的规律可应用在投影仪上。 6、下列关于凸透镜应用的说法中，正确的是（ ） A．使用投影仪时，通过凸透镜所成的是物体的倒立、放大的实像 B．放电影时，屏幕上所成的是物体的正立、放大的虚像 C．照相时，底片上成的是物体的正立、缩小的实像 D．透过放大镜看到的是物体的正立、放大的实像 第三节 凸透镜成像规律 一、探究凸透镜成像规律 1、探究问题：像的虚实、大小、正倒与什么因素有关 2、实验方案： 利用通过凸透镜的三条特殊光线的任意两条画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况。 （1）基本规律 ①当u>2f时，成倒立缩小的实像，此时f<v<2f。 ②当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f ③当f<u<2f时，成倒立、放大的实像，此时v>2f ④当u=f时，折射光是一束平行光，不能相交，其反向延长线也不能相交，所以不能成像 精品物理笔记 ⑤当u<f时，成正立、放大的虚像，此时v>u ⑥成实像时，用手挡住透镜的上半部，光屏上仍可成完整的像，但较暗。 【小结】 口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 虚像同侧正，实像异侧倒 （2）变化规律 ①物体左移像左移，物体右移像右移，像儿跟着物体跑。 实像规律：物近像远像变大（物近像远像变小） ②虚像规律：物远像远像变大（物近像近像变小） 二、规律应用 1、照相机的调节(成实像：物近像远像变大) ①拍近景：镜头前伸，胶片远离镜头、像变大 ②拍远景：镜头靠后，胶片靠近镜头、像变小 2、投影仪的调节(成实像：物近像远像变大) 投影片靠近镜头，同时屏幕远离镜头，像放大 3、放大镜的调节(成虚像：物远像远像变大) 要想让被观察的物体大一些，应使被观察物体离放大镜稍远一些，但物体始终要在放大镜一倍焦距以内。 【习题训练】 1、放幻灯片时，想在荧幕上得到一个放大的“F”字母，那么幻灯片正确的插法应选用图中的哪一种（ ） 2、当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影后，接着又要给小明同学照半身像，则这时摄影师应该________（填“增大”或“减小”）物距，同时________（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离．若镜头上不小心落了一只小甲虫，则底片上的像将_______完整。（“依然”或“不”） 3、如图为航天员王亚平太空授课的情景，图中水球相当于一个透镜，假设水球的焦距为f，此时航天员到水球的距离为40cm，则下列说法正确的是( ) A.f<20cm B.40cm>f>20cm C.水球相当于一个凹透镜 D.航天员的像是虚像 4、某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像；当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是（ ） A．10cm B．8cm C．6cm D．4cm 精品物理笔记 第四节 眼睛和眼镜 一、眼睛看到物体的原理 1、眼睛构造 2、成像原理 问：对比两个图片，发现了什么？ ①人的眼睛就相当于一架照相机，角膜和晶状体共同作用相当于凸透镜视，网膜相当于光屏，倒立缩小的实像。 问：照相机通过调节镜头和物体、底片距离实现远近景拍摄，那么眼睛如何调节呢？ ②晶状体和视网膜的位置无法移动，靠晶状体形状（厚薄）调节 不同厚度（焦距）的凸透镜对光的折射能力不同，表面凸起程度越大对光线偏折能力越强，焦距越短。 晶状体变厚，折光能力强 晶状体变薄，折光能力弱 二、近视眼与远视眼 1、近视眼的成因：①晶状体太厚，折光能力太强 ②眼球的前后方向过长，成像于视网膜前 2、近视眼的矫正： 在眼睛前面放一个合适的凹透镜，光线更发散 3、远视眼的成因：①晶状体太薄，折光能力太弱 ②眼球的前后方向过短，成像于视网膜后 4、远视眼的矫正： 在眼睛前面放一个合适的凸透镜，光线更会聚 （老花眼镜） 【习题训练】 1、学习了透镜知识后，小勇回家认真研究爷爷的老花镜，并得出以下结论，你认为他的这些结论中不妥当的是（ ） A．老花镜是一种凹透镜 B．老花镜可以用来做放大镜 C．老花镜能在阳光下点燃白纸 D．爷爷原来是个远视眼 2、小强看远处的某点时，其光路如图所示，则下列说法正确的是（ ） A．小强的眼睛是近视眼，应配凸透镜做成的眼镜 B．小强的眼睛是近视眼，应配凹透镜做成的眼镜 C．小强的眼睛是远视眼，应配凸透镜做成的眼镜 D．小强的眼睛正常，无须配戴眼镜 3、在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ） A．是凹透镜，属近视眼镜B．是凹透镜，属远视民镜 C．是凸透镜，属近视眼镜D．是凸透镜，属远视眼镜 4、同学们课间在走廊上眺望远方。此时晶状体变______（填“厚”或“薄”），远处的景物在视网膜上成倒立、______的实像。有些同学看不清远处的景物，可以佩戴______透镜制作的眼镜矫正视力。 精品物理笔记 第五节 显微镜与望远镜 一、显微镜 成像：倒立、放大、虚像 二、望远镜 、 成像：倒立、缩小、虚像 【对比小结】 显微镜 望远镜 物镜 投影仪原理 照相机原理 目镜 放大镜原理 放大镜原理 最终成像 倒立、放大、虚像 倒立、缩小、虚像 【习题训练】 1、对下列四幅图阐述不正确的是（ ） A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正 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 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 2、小明在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节载玻片,已使被观察物体处在视野的中央了，但像太小，观察不清楚,这时他应该( ) A.使物镜远离物体,目镜位置不变 B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些 C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些 D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些 3、光给我们的生活带来了缤纷色彩，如图所示，对光现象的分析中说法正确的是（ ） A．甲图中小孔所成像的形状与孔的形状有关 B．乙图中渔夫叉鱼时，鱼叉应对准看到的“鱼”位置的上方 C．丙图中体温计玻璃管的读数部分的横截面做成特殊形状，利用凸透镜成正立放大的虚像的原理 D．丁图中显微镜物镜的成像原理与城市道路安装的“电子眼”的成像原理相同 精品物理笔记 章节练习 1、 选择题 1、如图所示是四个透镜实物图，属于凹透镜的是（ ） A． B． C． D． 2、小杰在黄山旅游时看到一块警示牌，上面写有“请不要把装有液体的矿泉水瓶遗留在山上”，他想装有水的矿泉水瓶可能会引起森林大火，因为装有水的矿泉水瓶相当于（ ） A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．以上都不是 3、小明用照相机为同学拍照，在底片上得到的是（ ） A.正立、缩小的虚像 B.正立、缩小的实像 C.倒立、缩小的虚像 D.倒立、缩小的实像 4、在探究“凸透镜的成像规律”实验中，已知凸透镜的焦距为15 cm，把蜡烛放在离凸透镜10 cm处，移动光源，在光屏上将看到（ ） A．无像 B．正立、放大的虚像 C．倒立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 5、下列成像的原理，和眼睛成像相同的是（ ） A．小孔成像 B．照相机成像 C．凸面镜成像 D．放大镜成像 6、小强看远处的某点时，其光路如图所示，则下列说法正确的是（ ） A．小强的眼睛是近视眼，应配凹透镜做成的眼镜 B．小强的眼睛是近视眼，应配凸透镜做成的眼镜 C．小强的眼睛是远视眼，应配凸透镜做成的眼镜 D．小强的眼睛正常，无须配戴眼镜 7、如图是一副“近视运动眼镜”，它起到矫正近视和防止运动时脱落的作用，这种眼镜镜片的种类是( ) A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜 8、显微镜和望远镜都装有一组目镜，目镜的作用相当于（ ） A.投影仪的镜头 C.一个放大镜 C.照相机镜头 D.以上说法都不对 9、小华得和“冰墩墩”一起完成了几个光学实验，下列描述与实验情景不相符的是（ ） A．图甲中，平面镜中的像由光的反射形成 B．图乙中，通过放大镜看到的像是实像 C．图丙中，小孔成像是因为光沿直线传播 D．图丁中，岸上看到水中的虚像比物体位置高 10、在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ） ①利用这一原理制成了投影仪 ②该透镜的焦距f一定满足7.5cm＜f＜15cm ③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像 ④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 A． 只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②③④ 二、填空题 精品物理笔记 1、如图所示，让凸透镜正对着太阳光，将一张纸放在凸透镜的另一侧，调整凸透镜与纸的距离，纸上会出现一个很小、很亮的光斑，说明凸透镜对光有______作用，此光斑到凸透镜光心的距离就是该凸透镜的______。 2、如图所示，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，调节光屏到图示位置时，光屏上得到了清晰的像，利用这个成像规律可以制成________。若在蜡烛和凸透镜的中间，给凸透镜戴上近视眼镜，则将光屏向________（选填“左”或“右”）移动，光屏上仍可出现清晰的像。 3、如图根据光通过透镜前后的方向，判断_______（选填“甲”或“乙”）为凸透镜。    4、在“研究凸透镜成像”的实验中，已知凸透镜焦距为10cm，若将一物体放在距透镜30cm处，将成__________像（选填“正立或倒立”、“放大或缩小”、“实像或虚像”），_______就是这一成像性质的应用。若要使该凸透镜作放大镜用，物体应该距凸透镜__________cm。 5、同学们发现吴小飞看书的姿势和别人不一样，他总要把书拿的很远，和老年人样。吴小飞同学的眼球和_______（填“A”或者“B”）类似，他新配的眼镜片的形状和_______（填“甲”或者“乙”）类似。 三、实验题 1、下面是探究“凸透镜成像规律”和“平面镜成像特点”的实验： （1）如图甲所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置，此时光屏上得到了烛焰清晰的_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，_______（选填“照相机”或“投影仪”）就是根据这一原理制成的。 （2）如果保持光屏的位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离时，要想在光屏上得到清晰的像，应该在凸透镜和 蜡烛之间放置一个焦距适当的_______（选填“凸透镜” 或“凹透镜”）才能实现。_______（选填“近视”或“远视”）眼就是利用这个原理进行矫正的。 （3）如图乙所示，为了探究“平面镜成像特点”，将凸透镜换成了薄玻璃板。此时调节光屏（未画出）的位置，光屏上_______（选填“能”或“不能”）承接到烛焰的像。 四、作图题。 1、如图所示，完成（a）、（b）光路。 2、如图是一光源发出的一条经平面镜反射后的反射光线，再经过了凸透镜折射后的光线，请在图中补充完整光源发出的入射光线和经平面镜反射的反射光线。 3、如图所示，将凸透镜倾斜放置在水平放置的平面镜的左侧，其主光轴与水平面成45°角，F是其焦点。一条经过凸透镜焦点的光线射到B点，请画出其折射光线和通过平面镜反射后的光线，并标出反射角的度数。 1 学科网（北京）股份有限公司 答案 1、 选择题 1、 C 2、A 3、D 4、B 5、B 6 A 7D 8 C 9B 10B 2、 填空题 1、 会聚；焦距 2、投影仪；右 3、甲 4倒立缩小实像 照相机 小于10cm 5、 B 甲 三、实验题 1、缩小；照相机 凹透镜，近视 不能 四、作图题 1、 2、 3、 $$