专题05 透镜及其应用（知识串讲）-2024-2025学年八年级物理上学期期末备考复习（人教版2024）

第五章 透镜及其应用 期中复习·考点清单 八年级物理上册 •人教版 03 巩固提升 02 方法模型归纳 01 知识清单 目录 第五章 透镜及其应用 一、透镜 1.透镜分类 （1）如图甲所示：中间厚、边缘薄的透镜是 透镜； 如：远视镜镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等。 （2）如图乙所示：中间薄、边缘厚的透镜是 透镜； 如：近视镜等。 甲 乙 01 知识清单 刘春喜0108 2.光路的基本概念 （1）透过两个球面球心的直线叫做________，简称______。主轴上有个特殊的点，通过这个点的光__________不变，这个点叫做透镜的______。 （2）凸透镜对光有______作用，又叫______透镜；凹透镜对光有______作用， 又叫______透镜。 01 知识清单 刘春喜0108 （3）焦点和焦距： （a）焦点：_______主光轴的光通过凸透镜后会聚在主光轴上的一点。用___表示。 （b）焦距：焦点到______的距离。用___表示。透镜的焦距越____，对光的会聚或发散作用越强。 F f 焦距 O 主光轴 焦点 光心 01 知识清单 刘春喜0108 (c)跟主轴平行的光，通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线也会在主光轴上会聚成一点，叫凹透镜的________。 虚焦点 01 知识清单 刘春喜0108 3.三条特殊光线 透镜 凸 透 镜 凹透镜 经凸透镜折射后过焦点 平行于主光轴的光线 通过凸透镜焦点的光线或正对着凹透镜焦点的入射光线 通过光心的光线 经凸透镜折射后平行主光轴射出 经凸透镜后传播方向不变 经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点 经凹透镜折射后平行主光轴射出 经凹透镜后传播方向不变 01 知识清单 刘春喜0108 二、生活中的透镜 1.照相机：镜头是 ，成像原理：物体到凸透镜的距离（物距） （填“大于”或“小于”）二倍焦距，成的时候是倒立、 的实像； 2.投影仪（或幻灯机）：镜头是 ，成像原理：物体到凸透镜的距离（物距） 二倍焦距， 一倍焦距（填“大于”或“小于”），成的时候是倒立、 的实像； 01 知识清单 刘春喜0108 3.放大镜：放大镜是 ；放大镜到物体的距离（物距） （填“大于”或“小于”）一倍焦距，成的是正立、放大的 像；注：要让物体更大，应该让放大镜 物体（填“靠近”或“远离”）。 注：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜 物体， 胶卷、屏幕（填“靠近”或“远离”） 。 01 知识清单 刘春喜0108 物距u与焦距 f 的关系 像的性质 像距v与 焦距 f 的关系 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f u＝2f 等大 v＝2f f<u<2f 放大 v>2f u＝f 折射光线平行射出，不能成像 u<f 正立 放大 虚像 v>u 1.凸透镜成像规律 三、探究凸透镜的成像规律 01 知识清单 刘春喜0108 2.口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 像距变大像变大，虚像正立实像倒。 物像移动同方向，二者位置可互换。 3.实像和虚像： 是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； 不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。照相机、投影仪成的像是 像；放大镜、平面镜成的是 像。 01 知识清单 刘春喜0108 4.凸透镜成实像和虚像的规律 （1）成实像时，物距增大，像距_____，像_____；物距减小，像距______，像_____。 （2）成虚像时，物距增大，像距_____，像_____；物距减小，像距______，像_____。 01 知识清单 刘春喜0108 近视眼 远视眼 特征 看不清远处的物体 看不清近处的物体 成因 晶状体太厚，折光能力太强，成像于视网膜前 晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜后 矫正 配戴凹透镜 配戴凸透镜 示意图 四、眼睛和眼镜 01 知识清单 刘春喜0108 1.靠近被观测物体的凸透镜是______，相当于________，成______、______的____像。 2.靠近眼睛的凸透镜是______，相当于________，成______、______的____像。 3.视角与__________和__________有关 五、望远镜 物镜 目镜 正立、放大、虚像 相当于放大镜 倒立、缩小、实像 相当于照相机 01 知识清单 刘春喜0108 一、透镜对光的作用 (1)凸透镜对光的作用 如图所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 (2)凹透镜对光的作用 如图所示，让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 1.透镜对光的作用 凹透镜对光线有发散作用 凸透镜对光线有会聚作用 02 方法模型归纳 2.对“会聚作用”和“发散作用”的理解 (1)凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折，如图所示。 (2)凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。 02 方法模型归纳 3.判断透镜类型的方法 （1）根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型并不可靠，要通过比较透镜中间与边缘的厚度来确定透镜的类型，因为有的透镜可能是一面凸一面凹。 (2)根据透镜对光的作用判断: 折射光线相对于入射光线会聚了，则经过的透镜是凸透镜;折射光线相对于入射光线发散了，则经过的透镜是凹透镜。 02 方法模型归纳 熟记透镜三条特殊光线(主要光线)经透镜折射后的传播规律，并分清凸透镜和凹透镜三条特殊光线的异同。 利用透镜的三条特殊光线作图时，一定要注意: (1)一定要用尺规作图; (2)不要遗漏光线的箭头; (3)光线用实线，辅助线用虚线。 4.利用透镜三条特殊光线作图 02 方法模型归纳 (1)凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短; (2)凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越大，即凸透镜的会聚作用越强; 二、焦点和焦距 (3)平行光聚焦法粗侧凸透镜的焦距:太阳光近似为平行光，让凸透镜正对太阳光时，太阳光垂直于透镜入射，此时入射光线平行于主光轴，当光斑最小最亮时，该点即为凸透镜的焦点。如果不正对太阳光，最小光斑并不在主光轴上，此时的光斑不在焦点上，所以测出的距离也不是焦距。 F f F f 02 方法模型归纳 (1)照相机:拍照时，摄像头相当于照相机的镜头，两者都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的;照相机拍摄较远景物时，像比较小;拍摄较近景物时，像比较大。由此可知，远离被被拍摄景物，可以增大拍摄范围，但拍出来的景物会变小。 (2)投影仪:理解投影仪(幻灯机)的成像特点是解题的关键。投影仪(幻灯机)利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。 (3)放大镜:在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小;离物体越远，所成的像越大。 三、 照相机、投影仪、放大镜 02 方法模型归纳 四、 凸透镜成像规律及其应用 探究凸透镜成像规律的装置 1.实验装置 2.实验注意事项 (1)光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜; (2)凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距; (3)调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央; 02 方法模型归纳 (4)调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距的变化; (5)判断烛焰的像是否最清晰的方法:光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置; (6)同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了排除偶然因素，使实验结论更具普遍性。 (7)不完整凸透镜成像情况:凸透镜成像时，如果凸透镜坏掉一部分或者遮挡一部分，都会成完整的像，只是所成的像亮度变暗。 物距(u) 三者的中心在 同一水平高度 像距(υ) 02 方法模型归纳 3.实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 (1)若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像; (2)当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像; (3)当烛焰位于凸透镜焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像; （4)若烛焰位于凸透镜一倍焦距以内，烛焰与其所成的虚像在凸透镜同侧，此时光屏时接收不到像的。 02 方法模型归纳 4.用不等式确定凸透镜的焦距范围: 利用凸透镜成像的规律，列出物距和焦距、像距和焦距的关系不等式，解不等式就可以确定该凸透镜焦距的范围。具体关系为: （1)当成倒立、缩小的实像时，u>2f,f<v<2f; （2)当成倒立、等大的实像时，u=v=2f; （3)当成倒立、放大的实像时，f<u<2f,v>2f;4)当不成像时，u=f;5)当成正立、放大虚像时，u<f。 5.凸透镜成像规律与图像结合:解答此类试题时，要明确二倍焦距处是成放大和缩小实像的分界点，当u=v=2f时，物体成倒立、等大的实像。然后在图上找到对应点，求出焦距，然后根据凸透镜成像规律即可求解。 02 方法模型归纳 1.近视眼的矫正 近视眼成像在视网膜前，因此要矫正近视眼，应使其焦点后移。利用凹透镜对光的发散作用，在眼睛前放一个合适凹透镜，让来自远处的光在进入人眼前进行适当的发散，这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上(如图 乙所示)，所以近视眼应佩戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正。 2.近视眼的防治 (1)读数、写字姿势要端正，眼睛和书本的距离要保持在25cm左右; (2)不要在暗弱光或直射太阳光下看书写字; (3)不要躺在床上看书，不要爬在桌子上看书; (4)不要在车上或走路时看书或玩手机; (5)不要长时间玩电子游戏;连续看书1h左右，要休息片刻或向远处眺望一会。 五、近视眼、远视眼及其矫正 近视矫正 02 方法模型归纳 3.远视眼的成因与矫正 远视眼的晶状体太薄，对光的折射能力太弱，成像在视网膜后，矫正时应佩戴会聚透镜(凸透镜)，增强光的会聚效果，使像成在视网膜上。 “八字诀”:近厚远薄(成因:近视眼的晶状体太厚，远视眼的晶状体太薄);近凹远凸(矫正:近视眼需要佩戴凹透镜，远视眼需要佩戴凸透镜)。 远视矫正 02 方法模型归纳 1．丁丁在周末看了一部电影《兵临城下》，里面苏德双方狙击手的对决十分精彩。其中狙击枪的瞄准镜是由       （选填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的，瓦西里躲在掩体后，用一块平面镜寻找康尼上校的踪迹，利用了光的            原理。 2．在森林中游玩时，不要随意丢弃饮料瓶，因为下雨后灌了水的瓶子相当于          （选填“凸透镜”或“凹透镜”），烈日出来后可能引起森林大火。小明在森林里步行5400m，用时1.5h，小明在这段时间内步行的平均速度为          m/s。 凸透镜 凸透镜   1 反射 03 巩固提升 3．同学们做凸透镜成像探究实验中，蜡烛A置于当前位置得到等大倒立实像，如图所示，则该透镜的焦距        cm。 10 03 巩固提升 4．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如下图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　）    A．甲图中成的是正立放大的实像；乙图中成的是倒立放大的实像 B．甲图中书本在凸透镜1倍焦距以内；乙图中书本在凸透镜2倍焦距以外 C．甲图中的成像规律可应用于投影仪；乙图中的成像规律可应用于照相机 D．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像会变小 D 03 巩固提升 5．光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用，对下面光学器件的成像原理解释不正确的是（　　） A． 显微镜：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，显微镜的原理是：先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像，然后再通过目镜把这个实像再次放大，利用光的折射规律成像 B． 照相机：物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，利用光的折射规律成像 C． 放大镜：它是凸透镜，物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的实像，利用光的折射规律成像 D． “拐弯镜”：“拐弯镜”是凸面镜，利用光的反射规律成像，可扩大视野范围 03 巩固提升 6．如图所示的四幅图中，为近视眼及其矫正的正确光路图的是（　　）   A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ D 03 巩固提升 A.光屏上所成的是倒立、放大的实像 B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像 C.该透镜的焦距f 一定满足9cm<f<16cm D.该透镜的焦距f 一定满足18cm<f<32cm 7.（多选）小明在做探究凸透镜成像规律的实验时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（ ） BC 03 巩固提升 8．实验室桌面上放有一个凸透镜和一个凹透镜如图所示，从外形上无法辨别。在不损坏透镜的情况下，请你写出一种辨别凸透位和凹透镜的方法。（不能用手触摸透镜部分）   用一束平行光平行透镜的主光轴入射，若在桌面上形成的光斑直径小于光束的直径，则为凸透镜，否则为凹透镜。 03 巩固提升 9．如图所示，请按照光通过透镜的特征，完成图中凹透镜的光路图。 03 巩固提升 10．小芳发现近视眼的同学看不清物体，为了探究其中的原因，她选用图甲中2号凸透镜模拟正常眼睛的晶状体，打开“F”光源，调节各元件位置，直到光屏上呈现清晰的像，组装了正常眼睛的视物模型，如图乙所示。 （1）在该模型中，作为可视物体的是       ，模拟视网膜的是       ； “F”光源 光屏 03 巩固提升  （2）为了模拟近视眼看不清物体的情况，应选择图甲中       （填序号）号透镜替换模型中的2号透镜，观察到光屏上的像会变模糊； （3）小芳左右移动光屏的位置，发现当光屏靠近凸透镜时屏上能再次呈现清晰的像，说明近视眼看不淯物体的原因是像成在了视网膜       （选填“前”或“后”）方； （4）根据以上探究，矫正近视眼需佩戴        透镜。请结合透镜对光的作用，分析说明该透镜能矫正近视眼的原因：       。  3 前 凹 近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜前方，需要用有发散作用的凹透镜来减小折光能力进行矫正。 03 巩固提升 课堂小结 透镜及其应用 透镜 凸透镜 凹透镜 三条特殊光线 过光心 过焦点 生活中的透镜 照相机 投影仪 放大镜 凸透镜成像的规律 眼睛和眼镜 眼睛成像原理 制作望远镜 近视眼及其矫正 远视眼及其矫正 04 课堂小结 再见 $$