第五章透镜及其应用教材图文解读2025-2026学年人教版八年级物理上册

第5章 透镜及其应用 第1节 透镜 1. 用照相机（图5.1-1）拍照，可以把瞬间的情景留作永恒的记忆，看到的是缩小的图片；用投影仪投影，可以使教室里的同学看到放大的图片；化验室的医生用显微镜观察，可以将血液中的各种细胞放大，……这些仪器的主要光学元件是相同的。（相同“放大”或“缩小”） 2. 照相机、投影仪、显微镜等光学仪器都是凸透镜，近视眼镜是凹透镜。 3. 主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。 4. 如图，将放大镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，纸上会出现一个很小、很亮的光斑（图5.1-4）。光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。放大镜是凸透镜，这个现象告诉我们：凸透镜对光有会聚作用。 5. 让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光通过透镜后的偏折后靠近主光轴（图5.1-5）。 让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，光通过透镜后的偏折后远离主光轴（图5.1-6）。 实验表明：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜又叫作发散透镜。 6. 实验还发现，凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点。焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距。如图5.1-7所示，图中F表示焦点，f表示焦距。凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强，也可以说折光能力越强。 7. 据新闻报道，一辆家用轿车在太阳下“自燃”。调查发现，火灾是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水引发的。瓶装水相当于一个凸透镜，会将太阳光会聚导致局部温度过高引燃易燃物导致火灾。 8. 某同学把一副眼镜放在台灯下，看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗，如图5-1所示。由此说明该镜片对光有发散作用，属于凹透镜，可以矫正近视眼。 第2节 生活中的透镜 1. 透过树叶上的水珠可以看到树叶里的叶脉被放大了，水珠相当于凸透镜，起到了放大镜的作用。 2. 照相机的镜头相当于一个凸透镜。来自物体（人或景物）上每一点的光经过相机的镜头后都在胶片上会聚成一点，所有会聚的点就形成了被照物体的像（图5.2-2甲）。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的（图5.2-2乙），像离投影仪镜头比较远。早期照相馆里，摄影师取景时看到的像就是缩小、倒立的。图甲中的光路没有偏折是因为经过了光心。 3. 用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜，在另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了模型照相机（图5.2-3）。 在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变凸透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像。薄膜上的景物是倒立的，缩小的。 4. 胶片照相机的胶片上涂着一层对光敏感的物质，这种物质在受到光的照射后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上。现在生活中常使用数码照相机，数码照相机用一种电荷耦合器件作为感光元件代替胶片。这种电荷耦合器件能把光信号转换成电信号，从而更方便地记录物体的像。胶片和耦合器件都相当于用来承接像的光屏，所以照相机成的像是实像。 5. 投影仪的镜头是一个凸透镜，来自投影片（物体）的光，通过凸透镜后会聚在天花板上，形成图案的像。物体离投影仪镜头比较近，像是放大、倒立的，像离投影仪镜头比较远。 6. 生活中常用的放大镜也是一个凸透镜，它是最常用的光学仪器之一。把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。这时我们看到的像是放大、正立的（图5.2-6），物体离放大镜比较近，所成的像和物体在透镜的同侧，是虚像。 7. 照相机和投影仪成像时，如果把光屏放在像的位置，就能够承接到所成的像。这种像叫作实像。光屏的作用是折射后的光线在光屏上再发生漫反射，便于从各方向都能看到光屏上的像，所以光屏应该粗糙（选填“光滑”或“粗糙”）些为好。凸透镜所成的实像是来自物体的光会聚而成的，它和物体分别位于凸透镜的两侧（图5.2-7）。 8. 凸透镜成虚像时，通过凸透镜出射的光没有会聚，光屏不能承接到所成的像。只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从虚像的位置发出的，物体和虚像位于凸透镜的同侧（图5.2-8），虚像都是正立的。 9. 许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜，如图5.2-9所示。通过凸透镜看到的像是正立、放大的，像在文物右下（选填“左上”或“右下”）侧。 第3节 凸透镜成像的规律 1. 照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体通常离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。可见，像的虚实、大小正倒与物体到凸透镜的距离（物距）有关系。 2. 为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近（图5.3-1），把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况（图5.3-2）。 把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距（像到凸透镜的距离）。 把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 继续向凸透镜移动发光物体后发现，当物体离凸透镜太近时，无论如何调整光屏的位置都看不到发光物体的像时，撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，看到了一个正立放大的像。 3. 实验表明：当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像；当物距小于2倍焦距、大于焦距时凸透镜成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。这就是凸透镜成像的规律。 4. 在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像，像的位置在1倍焦距和2倍焦距之间，物距大于像距（选填“大于”或“小于”）。 在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在2倍焦距以外，物距小于像距（选填“大于”或“小于”）。 5. 找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到这支笔（图5.3-3）。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你开始看到的铅笔像是与铅笔同（“同”或“反”）方向，粗细没变，长度变长了（“长”或“短”），此时类似于凸透镜的应用之放大镜，远离一段距离后，会看到的铅笔像是与铅笔反（“同”或“反”）方向，粗细没变，长度变长了（“长”或“短”），此时类似于凸透镜的应用之投影仪。 6. 某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，在光屏上得到了发光物体清晰的像。但他不小心用手指尖触碰到了凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况?有人认为，光屏上会有指尖的像；也有人认为，光屏上会出现指尖的影子。你是怎样认为的? 光屏上仍呈现物体清晰完整的像，没有指尖的像，也没有指尖的影子。但是和原来比像会变暗。 7. 太阳光通过凸透镜后会在焦点处形成一个亮点，这个亮点既是凸透镜的焦点，也可以看作太阳的实像。焦距也可以理解为太阳通过凸透镜成像时的像距，约等于远处物体的实像到凸透镜的距离。据此，请你回答下列问题。 （1）阴天估测凸透镜焦距的方法：手持一个凸透镜，在室内正对窗户的白墙与窗户之间移 动（离墙近些），在墙上能看到窗外远处景物倒立缩小的像，测出白墙与凸透镜之间 的距离即约等于凸透镜的焦距。 （2）如果航拍摄像机的镜头焦距为50mm，因为物体离镜头非常远，所成的像非常靠近凸 透镜的焦点，所以感光元件到镜头的距离约为50mm。 第4节 眼睛和眼镜 1. 眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，实质上是改变了凸透镜的焦距；当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体（图5.4-2甲）：当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体（图5.4-2乙）。 2. 依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫作远点和近点。正常眼睛的远点在无限远处，近点在大约10cm处。正常眼睛观察近处物体时，最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫作明视距离。长时间看过近的物体会导致近视眼。 3. 形成近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了（图5.4-3甲）。在眼睛前放一个合适凹透镜能使光发散，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上（图5.4-3乙）。 4. 形成远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑（图 5.4-4甲）。在眼睛前放一个合适凸透镜能使光会聚，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上（图5.4-4乙）。 5. 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作透镜焦度，用Φ表示，即，平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。+200度和-300度的眼镜片，+200度的是远视镜片，它的焦度是2，焦距是0.5m。 7. 望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫作目镜，靠近被观测物体的叫作物镜（图5.5-2）。物镜的作用是使距离很远的物体在焦点附近成实像，物镜的成像相当于照相机，成倒立缩小的实像；目镜的作用相当于个放大镜，用来把这个像放大。 8. 制作望远镜时，由此，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜。 9. 用望远镜观察远处的物体时，和直接用眼睛观察相比感觉物体看起来大些是因为。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5章 透镜及其应用 第1节 透镜 1. 用照相机（图5.1-1）拍照，可以把瞬间的情景留作永恒的记忆，看到的是______的图片；用投影仪投影，可以使教室里的同学看到______的图片；化验室的医生用显微镜观察，可以将血液中的各种细胞______，……这些仪器的主要光学元件是______的。（相同“放大”或“缩小”） 2. 照相机、投影仪、显微镜等光学仪器都是______镜，近视眼镜是______镜。 3. 主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光__________________，这个点叫作透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的______。 4. 如图，将放大镜______着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，纸上会出现一个____________的光斑（图5.1-4）。光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。放大镜是______镜，这个现象告诉我们：凸透镜对光有______作用。 5. 让______于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光通过透镜后的偏折后______主光轴（图5.1-5）。 让______于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，光通过透镜后的偏折后______主光轴（图 5.1-6）。 实验表明：凸透镜对光有______作用，凹透镜对光有______作用。因此，凸透镜又叫作______透镜，凹透镜又叫作______透镜。 6. 实验还发现，凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在______上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点。焦点到凸透镜______的距离叫作焦距。如图5.1-7所示，图中F表示焦点，f表示焦距。凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越______，也可以说折光能力越______。 7. 据新闻报道，一辆家用轿车在太阳下“自燃”。调查发现，火灾是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水引发的。瓶装水相当于一个______，会将太阳光______导致局部温度过高引燃易燃物导致火灾。 8. 某同学把一副眼镜放在台灯下，看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗，如图5-1所示。由此说明该镜片对光有______作用，属于____透镜，可以矫正______眼。 第2节 生活中的透镜 1. 透过树叶上的水珠可以看到树叶里的叶脉被______了，水珠相当于______镜，起到了放大镜的作用。 2. 照相机的镜头相当于一个______镜。来自物体（人或景物）上每一点的光经过相机的镜头后都在胶片上会聚成一点，所有会聚的点就形成了被照物体的像（图5.2-2甲）。照相时，物体离照相机镜头比较_____，像是______、______的（图5.2-2乙），像离投影仪镜头比较_____。早期照相馆里，摄影师取景时看到的像就是缩小、倒立的。图甲中的光路没有偏折是因为经过了______。 3. 用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜，在另一个纸筒的一端蒙上一层__________薄膜。这样就做成了模型照相机（图5.2-3）。 在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变________和______间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像。薄膜上的景物是______的，______的。 4. 胶片照相机的胶片上涂着一层对光敏感的物质，这种物质在受到光的照射后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上。现在生活中常使用数码照相机，数码照相机用一种电荷耦合器件作为感光元件代替胶片。这种电荷耦合器件能把光信号转换成电信号，从而更方便地记录物体的像。胶片和耦合器件都相当于用来承接像的______，所以照相机成的像是______像。 5. 投影仪的镜头是一个______镜，来自投影片（物体）的光，通过凸透镜后会聚在天花板上，形成图案的像。物体离投影仪镜头比较______，像是______、______的，像离投影仪镜头比较______。 6. 生活中常用的放大镜也是一个凸透镜，它是最常用的光学仪器之一。把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。这时我们看到的像是______、______的（图5.2-6），物体离放大镜比较______，所成的像和物体在透镜的______侧，是______像。 7. 照相机和投影仪成像时，如果把光屏放在像的位置，就能够承接到所成的像。这种像叫作______像。光屏的作用是折射后的光线在光屏上再发生_________，便于从________都能看到光屏上的像，所以光屏应该______（选填“光滑”或“粗糙”）些为好。凸透镜所成的实像是来自物体的光会聚而成的，它和物体分别位于凸透镜的______侧（图5.2-7）。 8. 凸透镜成虚像时，通过凸透镜出射的光没有会聚，光屏不能承接到所成的像。只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从虚像的位置发出的，物体和虚像位于凸透镜的______侧（图5.2-8），虚像都是______立的。 9. 许多博物馆会在较为精巧的文物前放置______镜，如图5.2-9所示。通过凸透镜看到的像是______、______的，像在文物______（选填“左上”或“右下”）侧。 第3节 凸透镜成像的规律 1. 照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体通常离照相机的镜头比较______，成______的实像；物体离投影仪的镜头比较______，成______的实像。物体离放大镜比较近，成______、______的虚像。可见，像的虚实、大小正倒与______________________________有关系。 2. 为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近（图5.3-1），把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的____________相同，研究发光物体的成像情况（图5.3-2）。 把发光物体放在较远处，移动______，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距（像到凸透镜的距离）。 把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 继续向凸透镜移动发光物体后发现，当物体离凸透镜太近时，无论如何调整光屏的位置都看不到发光物体的像时，撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，看到了一个____________的像。 3. 实验表明：当物距____________时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当物距____________时，凸透镜成倒立、等大的实像；当物距__________________时凸透镜成倒立、放大的实像；当物距____________时，凸透镜成正立、放大的虚像。这就是凸透镜成像的规律。 4. 在照相机中，凸透镜成倒立、缩小的实像，像的位置在__________________，物距______像距（选填“大于”或“小于”）。 在投影仪中，凸透镜成倒立、放大的实像，像的位置在____________，物距______像距（选填“大于”或“小于”）。 5. 找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到这支笔（图5.3-3）。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你开始看到的铅笔像是与铅笔______（“同”或“反”）方向，______没变，长度变______了（“长”或“短”），此时类似于凸透镜的应用之______，远离一段距离后，会看到的铅笔像是与铅笔______（“同”或“反”）方向，______没变，长度变______了（“长”或“短”），此时类似于凸透镜的应用之__________。 6. 某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，在光屏上得到了发光物体清晰的像。但他不小心用手指尖触碰到了凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况?有人认为，光屏上会有指尖的像；也有人认为，光屏上会出现指尖的影子。你是怎样认为的? __________________________________________________________________。 7. 太阳光通过凸透镜后会在焦点处形成一个亮点，这个亮点既是凸透镜的______，也可以看作太阳的实像。焦距也可以理解为太阳通过凸透镜成像时的______，约等于远处物体的实像到凸透镜的距离。据此，请你回答下列问题。 （1）阴天估测凸透镜焦距的方法：手持一个凸透镜，在室内正对窗户的白墙与窗户之间移 动（离墙近些），在墙上能看到窗外远处景物____________的像，测出______与凸 透镜之间的距离即约等于凸透镜的焦距。 （2）如果航拍摄像机的镜头焦距为50mm，因为物体离镜头非常远，所成的像非常靠近凸 透镜的______，所以感光元件到镜头的距离约为______。 第4节 眼睛和眼镜 1. 眼球好像一架照相机，晶状体和______的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，实质上是改变了凸透镜的______；当睫状体放松时，晶状体比较______，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体（图5.4-2甲）：当睫状体收缩时，晶状体变______，对光的偏折能力变______，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体（图5.4-2乙）。 2. 依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫作远点和近点。正常眼睛的远点在无限远处，近点在大约10cm处。正常眼睛观察近处物体时，最清晰而又不疲劳的距离大约是______cm，这个距离叫作____________。长时间看过近的物体会导致______眼。 3. 形成近视眼的原因是晶状体太______，折光能力太______，或者眼球在前后方向上太______，因此来自远处某点的光会聚在视网膜______，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了（图5.4-3甲）。在眼睛前放一个合适______镜能使光______，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上（图5.4-3乙）。 4. 形成远视眼的原因是晶状体太______，折光能力太______，或者眼球在前后方向上太______，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑（图 5.4-4甲）。在眼睛前放一个合适______镜能使光______，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上（图5.4-4乙）。 5. 透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越______，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜焦度，用Φ表示，即，平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。+200度和-300度的眼镜片，_________的是远视镜片，它的焦度是______，焦距是______。 7. 望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫作目镜，靠近被观测物体的叫作物镜（图5.5-2）。物镜的作用是使距离很远的物体在焦点附近成实像，物镜的成像相当于______，成____________的实像；目镜的作用相当于个______，用来把这个像放大。 8. 制作望远镜时，由此，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为______镜，焦距较短、直径较小的凸透镜作为______镜。 9. 用望远镜观察远处的物体时，和直接用眼睛观察相比感觉物体看起来大些是因为。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体______，但它离我们的眼睛很______，再加上目镜的放大作用，______就可以变得很大。 学科网（北京）股份有限公司 $$