5.1 透镜 导学案-2025-2026学年人教版（2024）八年级物理上册

本文围绕“透镜”展开，介绍凸透镜和凹透镜的特征、对光的作用及相关概念等核心知识。承接光的传播知识，为后续透镜成像奠基。通过知识点讲解、效果检测等环节，培养学生物理观念、科学思维等核心素养，如在光路图绘制中强化模型建构能力。 该设计亮点在于以思维导图、归纳总结等方式梳理知识。从学生层面看，能提升对透镜知识的理解与应用能力；从教师角度，提供了清晰授课思路；从课堂效果而言，有效突破焦点、焦距等教学难点。

5.1 透镜 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 认识凸透镜和凹透镜的基本特征，理解主光轴、光心、焦点和焦距的概念。 1. 掌握凸透镜和凹透镜对光的作用，能准确画出透镜的三条特殊光线。 1. 学会区分会聚和发散，能运用透镜知识解释简单的光学现象。 二、学习重难点 重点 1. 凸透镜和凹透镜的结构特点、对光的作用及光路图绘制。 1. 主光轴、光心、焦点（实焦点和虚焦点）、焦距的概念及相关作图。 1. 透镜的三条特殊光线（过光心、平行于主光轴、过焦点）的传播规律。 难点 1. 理解焦点和焦距的物理意义，区分实焦点与虚焦点。 1. 准确判断光线经过透镜后的传播方向，尤其是多条光线组合的复杂光路。 1. 从本质上理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，避免与光线的实际传播方向混淆。 三、知识点自主预习填空 1. 透镜的分类 0. 中间厚、边缘薄的透镜叫做______，例如放大镜、远视眼镜的镜片；中间薄、边缘厚的透镜叫做______，例如近视眼镜的镜片。 10. 基本概念 0. 通过透镜两个球面球心的直线，叫做透镜的______，简称主轴。 0. 透镜的中心叫______，通过这一点的光传播方向______。 0. 平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这个点叫做凸透镜的______，用字母 “F” 表示；凸透镜两侧各有一个焦点，焦点到光心的距离叫做______，用字母 “f” 表示。 0. 平行于主光轴的光经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这个点叫做凹透镜的______，凹透镜的焦点是______（选填 “实焦点” 或 “虚焦点”）。 11. 透镜对光的作用 0. 凸透镜对光有______作用，所以凸透镜又叫______透镜；凹透镜对光有______作用，所以凹透镜又叫______透镜。 12. 透镜的三条特殊光线 0. 经过凸透镜光心的光线，传播方向______；平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后______；经过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后______。 0. 经过凹透镜光心的光线，传播方向______；平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线______；射向凹透镜另一侧焦点的光线，经凹透镜折射后______。 四、知识点讲解与要点剖析 知识点一 透镜 透镜 两个表面中至少一个表面是球面的一部分的透明玻璃元件 分类 凸透镜 凹透镜 特征 中间 边缘 中间 边缘 几 个 名 词 主光轴CC’：通过两个球面的 直线 光心O：光线通过主轴上某一特殊点O传播方向 焦点F： 的光线经透镜折射后会聚在主轴上的一点（凹透镜是折射光线的反向延长线相交的点） 焦距f： 到光心的距离，如图： 对光线的作用 凸透镜对光线有 的作用 凹透镜对光线有 的作用 知识点二 透镜的三条特殊光路（如下图） 0. （1）凸透镜的三条特殊光线： ①凸透镜对光线有会聚作用，一束平行光经过凸透镜后会会聚在焦点上，所以平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点． ②对于凸透镜，过光心的光线传播方向不改变． ③由于光路是可逆的，通过焦点的光线经凸透镜折射后将会平行于主光轴射出． 0. （2）凹透镜的三条特殊光线： ①平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点． ②过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变 ③延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴． 五、效果检测（判断正误） 1. 中间薄、边缘厚的透镜是凸透镜。（ ） 1. 凹透镜的焦点是实焦点，凸透镜的焦点是虚焦点。（ ） 1. 凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。（ ） 1. 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线会聚于焦点。（ ） 1. 经过透镜光心的光线，传播方向不变。（ ） 六、思维导图 七、归纳总结 1. 透镜分为凸透镜和凹透镜，可根据中间与边缘的厚薄区分，它们在生活中的应用与对光的作用密切相关。 1. 主光轴、光心、焦点和焦距是描述透镜光学性质的重要概念，其中焦点又分为实焦点和虚焦点。 1. 凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，理解会聚和发散要关注光线相对原来方向的变化。 1. 透镜的三条特殊光线是分析和绘制光路图的关键，需熟练掌握其传播规律，为后续学习透镜成像奠定基础。 8、 课后作业 一、单选题 1．下列有关凸透镜和凹透镜的说法正确的是（    ） A．凹透镜对光有发散作用 B．凸透镜只有一个焦点 C．凸透镜所成的像一定是放大的 D．任意一束平行光线经凸透镜后都会发散 2．如图所示，一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，下列说法正确的是（　　） A．a、b都是凸透镜 B．a、c对光具有会聚作用 C．b、c对光具有发散作用 D．只有a对光具有会聚作用 二、填空题 3．2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。 （填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为 透镜。 4．为了提高防火意识，消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验。将装有水的球形鱼缸摆放在窗边，让阳光透过鱼缸照射到窗帘上，窗帘上聚光点的温度迅速上升，一会儿，窗帘被点燃了。这是因为有水的球形鱼缸对光有 作用。 5．凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点，这个点叫作凸透镜的 ；凸透镜有 个焦点，焦点到凸透镜中心的距离叫作 。 6．图中凸透镜的焦距是 cm。图中温度计的示数为 ℃。 三、作图题 7．如图所示，两束光射向凸透镜，请将光路补充完整。 8．如图所示，是S通过凸透镜所成的像，请用作图法画出凸透镜（凸透镜符号用↕表示），并确定凸透镜右侧焦点的位置。 9．请在图中将凹透镜的入射光线和折射光线补画完整。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 九、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 凸透镜；凹透镜 1. 主光轴；光心；不变；焦点；焦距；焦点；虚焦点 1. 会聚；会聚；发散；发散 1. 不变；过焦点；平行于主光轴；不变；过虚焦点；平行于主光轴 （二）效果检测答案及解析 1. ×。中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜。 1. ×。凹透镜的焦点是虚焦点，凸透镜的焦点是实焦点。 1. √。凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，这是透镜的基本光学性质。 1. ×。平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点，而不是会聚于焦点。 1. √。经过透镜光心的光线，传播方向不变，这是透镜的重要特性。 （3） 课后作业答案及解析 1．A 【详解】A．根据凹透镜对光的作用可知，凹透镜对光有发散作用，故A正确； B．凸透镜有两个实焦点，故B错误； C．凸透镜所成的像可以是放大的、缩小的、等大的；不一定是放大的，故C错误； D．任意一束平行光线经凸透镜后都会会聚，不是发散，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】根据图形可知，a、c摔碎后，是中间厚、边缘薄的凸透镜，凸透镜对光有会聚作用；b摔碎后是中间薄、边缘厚的凹透镜，凹透镜对光有发散作用，故B正确，ACD错误。 故选B。 3． 下 凸 【详解】[1][2]图甲中的冰透镜成功点燃了火炬，所以冰透镜对光线有会聚作用，为凸透镜。图乙中，物距大于二倍焦距，上面的透镜对光线有发散作用，下面的透镜对光线有会聚作用，所以下面的凸透镜，和冰透镜类型相同。 4．会聚 【详解】装有水的球形鱼缸相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，当阳光透过球形鱼缸时，将会聚于窗帘上某点处，窗帘上的聚光点温度上升，窗帘被点燃。 5． 焦点 2 焦距 【详解】[1][2][3]凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的焦点上。焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，凸透镜左右两侧各有一焦点，因此凸透镜有两个焦点。 6． 8.0 -6 【详解】[1]平行主光轴的光经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜中心的距离叫焦距。由图可知，光屏所在的位置即为焦点位置，所以焦距f=8.0cm-0.0cm=8.0cm [2]由图可知，温度计的分度值为2℃且液面在0℃以下3个格处，所以温度计的示数为-6℃。 7． 【详解】由凸透镜成像的特点知，过凸透镜光心的光线其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，如图所示： 8． 【详解】透过凸透镜光心的光线传播方向不变，即连接S和做出一条折射光线，凸透镜对光线有汇聚作用，光线平行入射，折射光线通过焦点，据此连接和透镜位置做出折射光线，据此作图： 9． 【详解】根据透镜的三条特殊光线可知，射向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示： $$