第一节 透镜（导学案）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

第1节 透镜（导学案） 【学习目标】 1. 物理观念： 能识别凸透镜和凹透镜，了解主光轴、光心、焦点、焦距等概念；认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 2. 科学思维： 通过比较透镜形状和对光的作用，学习分类与对比的思维方法；能初步运用透镜特性解释简单现象。 3. 科学探究： 能通过实验观察透镜对光路的影响，学会粗测凸透镜焦距的方法。 4. 态度责任： 在探究中体验光学仪器的奇妙，培养实事求是的科学态度。 【学习重点】 凸透镜和凹透镜对光的作用。 【学习难点】 1、理解焦点和焦距的概念； 2、区分凹透镜的虚焦点。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题 1. 观察生活： 请找出家中或生活中哪些物品用到了一种能透光的镜片（例如：近眼镜、远视眼、放大镜、相机镜头）。观察这些镜片的形状（中间和边缘的厚度）有什么不同？ 答：远视眼镜片、放大镜、相机镜头都是中间厚，边缘薄，近视眼镜片是中间薄，边缘厚。 2. 预习课本，初识概念： 表面是球面一部分的、透明的光学元件叫做 透镜。 中间厚、边缘薄的透镜叫 凸透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫 凹透镜。 【课堂探究】 探究一、认识透镜 1. 学生活动一：触摸与分类 任务： 用手触摸分发的不同透镜，感受其厚度差异。按形状特点将它们分为两类。 我的分类结果： A类透镜特点：中间厚，边缘薄。 B类透镜特点：中间薄，边缘厚。 形成概念：A类透镜叫 凸 透镜。 B类透镜叫 凹 透镜。 2. 学习透镜的基本概念（结合下图或实物认识） 主光轴： 通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称 光轴。 光心（O）： 主光轴上有个特殊的点，光线通过它时，传播方向 不变。这个点叫做光心。 探究二、透镜对光的作用 1、实验探究1——凸透镜对光的作用 操作： 将凸透镜正对平行光源（或太阳光），在另一侧放一张白纸，缓慢移动白纸，观察光斑的变化。 现象： 平行光通过凸透镜后，会 会聚（会聚/发散）成一个最小、最亮的光斑。 概念形成： 焦点（F）： 这个最小、最亮的光斑所在的位置，就是凸透镜的 焦点。焦点有 2 个，位于主光轴上，且关于光心对称。 焦距（f）： 焦点 到 光心 的距离叫做焦距。 凸透镜对光有 会聚 作用。焦点是实际光线会聚的点，是 实 焦点。 2、实验探究2——探究凹透镜对光的作用 操作： 将凹透镜正对平行光源，观察透过凹透镜后的光路。 现象： 平行光通过凹透镜后，光束变得 发散（会聚/发散）。 概念形成： 凹透镜对光有 发散 作用。 焦点（F）： 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的 反向延长线会聚于主光轴上一点，这一点叫做凹透镜的焦点。它是虚（实/虚）焦点。 【对比与总结】 请完成下表，对比两种透镜： 透镜类型 对光的作用 外形特点 焦点性质 凸透镜 会聚 中间厚，边缘薄 实焦点 凹透镜 发散 中间薄，边缘厚 虚焦点 3、粗测凸透镜的焦点： 将凸透镜正对太阳光，调节透镜与白纸屏的距离，直至纸屏上出现一个最小、最亮的光斑。用刻度尺测出 光斑 到 透镜 的距离，即为该凸透镜的焦距f。 * 记录： 测得焦距f = ______ cm。 探究三、透镜上三条特殊光线 1．（22-23八年级上·广东惠州·期末）请完成光线通过透镜后的光路。 【答案】（1）；（2） 2．（20-21八年级上·广东湛江·期末）在如图所示的方框中填入合适的透镜。 【答案】 【归纳整理】 第1节 透镜 【课堂练习】 【A 级】基础演练 1．（23-24八年级上·安徽亳州·期中）将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是（　　） A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．球面镜 【答案】B 【详解】由图知，入射光线是平行光，经过元件后光线会聚了，因此是凸透镜，故B符合题意，C不符合题意；平面镜、球面镜的入射光线和反射光线在镜面的同侧，故AD不符合题意。 故选B。 2．（23-24八年级上·山东枣庄·期末）根据入射光线和折射光线，虚线框内的透镜正确的是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】C 【详解】由①②可知，折射光线相对于入射光线向外发散，而凹透镜对光有发散作用，所以②正确①错误；由③④可知，折射光线也相对于入射光线向外发散，而凹透镜对光有发散作用，所以③正确④错误，故ABD错误，C正确。 故选C。 3．（24-25八年级上·山东枣庄·期末）公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对月光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的像 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 【答案】D 【详解】ABD．古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜，“则火生”是因为凸透镜对光线具有会聚作用，能使光线发生折射；“举以向日”是指冰透镜正对太阳光，能使太阳光会聚焦点，故AB错误，D正确； C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点，从而能点燃艾草取火，故C错误。 故选D。 4．（2022·广西贺州·中考真题）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有 ，属于凹透镜的有 （两空均填编号）。 【答案】 ②③ ①④ 【详解】[1]中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有②③。 [2]中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，如图所示的四个透镜，属于凹透镜的有①④。 5．（22-23八年级上·广东惠州·期末）请完成光线通过透镜后的光路。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）过凹透镜光心的光线传播方向不改变，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，如图所示： （2）经过凸透镜光心的光线的传播方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点，如图所示： 【B 级】能力提升 6．（20-21八年级上·江苏淮安·期末）如图所示，装香水玻璃瓶的透明瓶盖，设计有多种形状，其中阳光透过瓶盖会导致香水温度较快升高的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】凸透镜对光线有会聚作用，当阳光经过凸透镜折射后会使凸透镜另一侧温度升高，放大镜就是利用此原理，凸透镜中间厚两边薄，所以B选项图中的瓶盖类似凸透镜会使香水温度较快升高，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．（23-24八年级上·湖北武汉·期末）如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑。关于虚线框内的透镜，下列说法正确的是（　　） A．一定是凹透镜，它对光有发散作用 B．一定是凸透镜，它对光有会聚作用 C．可能是凹透镜，它对光有会聚作用 D．可能是凸透镜，它对光有会聚作用 【答案】D 【详解】让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑，可能是因为该透镜对光线具有发散作用，则虚线框内的透镜可能是凹透镜；也可能是一个凸透镜，光线会聚于焦点后继续传播，变为一束发散光，也能在墙壁上得到一个较大的光斑，如下图所示： 故D正确，ABC错误。 故选D。 8．（2007九年级·上海·竞赛）一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 【答案】C 【详解】由图得，玻璃砖被切割后，称为两透镜，左边透镜中间薄两边厚，是凹透镜；右边透镜中间厚两边薄，是凸透镜。当玻璃砖没有被切割分开前，左边凹透镜的发散作用与右边凸透镜的会聚作用恰好抵消，它们的焦点重合，玻璃砖被切割分开后，发散光线的发光点离凸透镜边远，相当于发散光的发散程度比与那里降低，经右边凸透镜会聚后，必成会聚光线，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．（23-24八年级下·北京延庆·期末）小庆想通过实验判断透镜的类型，如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于点B，则该透镜是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）。 【答案】凹透镜 【详解】由图可知，光线经过透镜后延迟了会聚，即变得发散了一些，所以，该透镜是对光具有发散作用的凹透镜。 10．请在图中完成光路。 【答案】 【详解】光的反射现象中，反射角等于入射角，先作出法线，在法线另一侧作出反射光线，反射角等于入射角等于45度，所以反射光线平行于凸透镜主光轴；平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜的焦点，故作图如下： 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ ( 1 / 7 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 透镜（导学案） 【学习目标】 1. 物理观念： 能识别凸透镜和凹透镜，了解主光轴、光心、焦点、焦距等概念；认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 2. 科学思维： 通过比较透镜形状和对光的作用，学习分类与对比的思维方法；能初步运用透镜特性解释简单现象。 3. 科学探究： 能通过实验观察透镜对光路的影响，学会粗测凸透镜焦距的方法。 4. 态度责任： 在探究中体验光学仪器的奇妙，培养实事求是的科学态度。 【学习重点】 凸透镜和凹透镜对光的作用。 【学习难点】 1、理解焦点和焦距的概念； 2、区分凹透镜的虚焦点。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题 1. 观察生活： 请找出家中或生活中哪些物品用到了一种能透光的镜片（例如：近眼镜、远视眼、放大镜、相机镜头）。观察这些镜片的形状（中间和边缘的厚度）有什么不同？ 答：_______________________________________________________________________________ 2. 预习课本，初识概念： 表面是球面一部分的、透明的光学元件叫做________。 中间厚、边缘薄的透镜叫________透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫________透镜。 【课堂探究】 探究一、认识透镜 1. 学生活动一：触摸与分类 任务：用手触摸分发的不同透镜，感受其厚度差异。按形状特点将它们分为两类。 我的分类结果： A类透镜特点：中间________，边缘________。 B类透镜特点：中间________，边缘________。 形成概念：A类透镜叫________透镜。 B类透镜叫________透镜。 2. 学习透镜的基本概念（结合下图或实物认识） 主光轴： 通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称________。 光心（O）： 主光轴上有个特殊的点，光线通过它时，传播方向________。这个点叫做光心。 探究二、透镜对光的作用 1、实验探究1——凸透镜对光的作用 操作： 将凸透镜正对平行光源（或太阳光），在另一侧放一张白纸，缓慢移动白纸，观察光斑的变化。 现象： 平行光通过凸透镜后，会________（会聚/发散）成一个最小、最亮的光斑。 概念形成： 焦点（F）： 这个最小、最亮的光斑所在的位置，就是凸透镜的________。焦点有________个，位于主光轴上，且关于光心对称。 焦距（f）：________________到________的距离叫做焦距。 凸透镜对光有________作用。焦点是实际光线会聚的点，是________焦点。 2、实验探究2——探究凹透镜对光的作用 操作： 将凹透镜正对平行光源，观察透过凹透镜后的光路。 现象： 平行光通过凹透镜后，光束变得________（会聚/发散）。 概念形成： 凹透镜对光有________作用。 焦点（F）： 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的________会聚于主光轴上一点，这一点叫做凹透镜的________。它是________（实/虚）焦点。 【对比与总结】 请完成下表，对比两种透镜： 透镜类型 对光的作用 外形特点 焦点性质 凸透镜 凹透镜 3、粗测凸透镜的焦点： 将凸透镜正对太阳光，调节透镜与白纸屏的距离，直至纸屏上出现一个最小、最亮的光斑。用刻度尺测出________到_______的距离，即为该凸透镜的焦距f。 * 记录： 测得焦距f = ______ cm。 探究三、透镜上三条特殊光线 1．（22-23八年级上·广东惠州·期末）请完成光线通过透镜后的光路。 2．（20-21八年级上·广东湛江·期末）在如图所示的方框中填入合适的透镜。 【归纳整理】 第1节 透镜 【课堂练习】 【A 级】基础演练 1．（23-24八年级上·安徽亳州·期中）将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是（　　） A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．球面镜 2．（23-24八年级上·山东枣庄·期末）根据入射光线和折射光线，虚线框内的透镜正确的是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 3．（24-25八年级上·山东枣庄·期末）公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对月光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的像 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 4．（2022·广西贺州·中考真题）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有 ，属于凹透镜的有 （两空均填编号）。 5．（22-23八年级上·广东惠州·期末）请完成光线通过透镜后的光路。 【B 级】能力提升 6．（20-21八年级上·江苏淮安·期末）如图所示，装香水玻璃瓶的透明瓶盖，设计有多种形状，其中阳光透过瓶盖会导致香水温度较快升高的是（　　） A． B． C． D． 7．（23-24八年级上·湖北武汉·期末）如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑。关于虚线框内的透镜，下列说法正确的是（　　） A．一定是凹透镜，它对光有发散作用 B．一定是凸透镜，它对光有会聚作用 C．可能是凹透镜，它对光有会聚作用 D．可能是凸透镜，它对光有会聚作用 8．（2007九年级·上海·竞赛）一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 9．（23-24八年级下·北京延庆·期末）小庆想通过实验判断透镜的类型，如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于点B，则该透镜是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）。 10．请在图中完成光路。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ ( 1 / 7 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $