第五章 透镜及其应用 知识清单 2025-2026学年人教版八年级上册物理

该初中物理知识清单系统梳理了“透镜及其应用”单元内容，涵盖透镜基础概念、成像规律、生活应用及眼睛与眼镜等核心范畴，搭建了从“概念辨析”到“实验探究”再到“实际应用”的递进式学习支架。 清单通过“表格对比+实验过程还原+记忆口诀”构建知识体系，如凸透镜与凹透镜的辨别方法分“摸、照、看”三类，凸透镜成像规律附“一倍焦距分虚实”口诀，培养科学思维与科学探究能力。设计“易混概念对比表”（如实像与虚像）和“应用实例链接”（如照相机成像特点），帮助学生高效掌握，教师可直接用于课堂教学与复习指导。

第5章 透镜及其应用 1、 透镜 1. 透镜：透镜是透明物质制成的，至少一个表面为球面一部分的光学元件。透镜能让光透过去，光在进入和离开透镜时都发生折射，光经两次折射而改变光路，所以透镜的原理是光的折射。 2. 凸透镜和凹透镜 种类 概念 图示 实例 凸透镜 中间厚、边缘薄 放大镜 凹透镜 中间薄、边缘厚 近视眼镜 3. 辨别透镜类型的方法：①摸一摸：中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜 ②照一照：对光有会聚作用的是凸透镜，对光有发散作用的是凹透镜 ③看一看：靠近课本上的字，把字放大的是凸透镜，把字缩小的是凹透镜 4.主光轴和光心 图示 主光轴 概念 通过两个球面球心的直线 特点 每个透镜有且只有一条主光轴 光心 概念 主光轴上一个特殊的点，薄透镜的光心在透镜的中心 特点 过光心的光线传播方向不变 5.焦点和焦距 (1) 焦点——透镜有两个焦点 ①凸透镜的焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴的一点，这个点叫作凸透镜的焦点（F） ②凹透镜的焦点：凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散光的反向延长线相交于主光轴的一点，这个点叫作凹透镜的焦点（F） （2）焦距 焦点到光心的距离叫作焦距（f），透镜两侧的焦距相等 注意：凸透镜表面越凸，焦距越小，对光的会聚能力越强；凹透镜表面越凹，焦距越小，对光的发散能力越强。 6.透镜对光的作用 项目 凸透镜 凹透镜 操作 让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，在透镜的另一侧放一光屏 让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，在透镜的另一侧放一光屏 现象 结论 凸透镜对光有会聚作用，因此凸透镜又叫会聚透镜。凸透镜不仅对平行光有会聚作用，它对任何光都有会聚作用 凹透镜对光有发散作用，因此凹透镜又叫发散透镜。凸透镜不仅对平行光有发散作用，它对任何光都有发散作用。 拓展 何为会聚：折射光线跟没有透镜沿直线传播比离主光轴更近 何为发散：折射光线跟没有透镜沿直线传播比离主光轴更远 7.透镜的三条特殊光线 2、 生活中的透镜 1.照相机成像特点 （1）物体到镜头的距离（物距）大于胶片到镜头的距离（像距） （2）物体离照相机镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像的位置（胶片）到镜头的距离越近，暗箱越短 （3）像和物体在镜头（凸透镜）两侧 （4）物体在胶片上成的是倒立缩小的实像 2.投影仪成像特点 （1）投影片到镜头的距离（物距）小于镜头到屏幕的距离 （2）投影片离镜头越近，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大 （3）投影片和它的像在镜头的两侧 （4）投影片在屏幕上所成的是倒立放大的实像 3.放大镜成像特点 （1）物体通过放大镜所成的像是一个正立放大的虚像 （2）像和物体在放大镜同侧 （3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的虚像越小；放大镜离物体越远，所成的虚像越大 4.常见的成象及其原理 现象 原理 小孔成像 光的直线传播形成的实像 平面镜成像 光的反射形成的虚像 放大镜成像 凸透镜成像（折射形成的虚像） 电影荧幕上的像 凸透镜成像（折射形成的实像） 汽车后视镜成像 光的反射形成的虚像（凸面镜） 3、 凸透镜成像 1.凸透镜成像的三个相关物理量 （1）物距：物体到凸透镜的距离，用u表示 （2）像距：像到凸透镜的距离，用v表示 （3）焦距：焦点到光心的距离，用f表示 2.探究凸透镜成像规律 提出问题 凸透镜所成像的虚实、大小、倒正与物距有什么关系？ 猜想与假设 （1）照相机、投影仪、放大镜因为物距不同，得到不同性质的像，可能像与物距的大小有关 （2）凸透镜成像的原理是光的折射，由于凸透镜对光的偏折程度与焦距有关，所以焦距可能是应该注意的参考距离 设计实验 让一发光体通过凸透镜成像，然后改变物距，注意观察物距等于、大于或小于焦距、二倍焦距时，物体的成像情况，总结规律 进行实验 （1）测焦距：利用平行光（太阳光）测焦距（焦距不宜过大，因为光具座长度有限，焦距过大，将无法调节物距和像距），所选透镜焦距为10cm （2）调等高：实验前，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度（调节前先点燃蜡烛，调节方法是将三者靠拢，然后用目测的方法调节；目的是保证烛焰的像能成在凸透镜的中央） （3）观察u>2f时的成像特点：把蜡烛放在物距大于二倍焦距的位置，即u>2f，沿直线左右移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像（判断是否最清晰的方法：将光屏向前或者向后移动，像都会变模糊），观察这个像到凸透镜的距离，像是倒立还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距u（始终保持u>2f），多次实验 （4）观察u=2f时的成像特点：把蜡烛移向凸透镜，使蜡烛与凸透镜的距离等于二倍焦距，即u=2f，左右移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像，观察这个像到凸透镜的距离，像是倒立还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距u（始终保持u=2f），多次实验 （5）观察f<u<2f时的成像特点，把蜡烛再次移向凸透镜，让物距在焦距与二倍焦距之间，即f<u<2f，左右移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像，观察这个像到凸透镜的距离，像是倒立还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距u（始终保持f<u<2f），多次实验 （6）观察u=f时的成像特点：把蜡烛继续移向凸透镜，让蜡烛再凸透镜的焦点上，即u=f，左右移动并观察光屏，看是否能成像 （7）观察u<f时的成像特点，把蜡烛移动到凸透镜的焦距以内，即u<f，左右移动光屏，在光屏上不能看到蜡烛的像，从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛观察蜡烛，记录像的正倒、大小，改变物距u（始终保持u<f）,多次实验 物距/cm 像的性质 像距/cm 虚实 大小 正倒 40 实 缩小 倒 13.3 30 实 缩小 倒 15 20 实 等大 倒 20 15 实 放大 倒 30 13.3 实 放大 倒 40 10 不成像 —— 6 虚 放大 正立 —— 注意：当物距和像距交换时，根据光路可逆，可知仍然可以成像，但成像的大小发生变化。例：当物距15cm，像距30cm时成倒立放大的实像；当物距30cm，像距15cm时成倒立缩小的实像。 探究结论 物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 物距v和焦距f的关系 应用举例 正倒 放大缩小 虚实 与物体同侧或异侧 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 f<v<2f 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 投影仪 u=f 不成像 获得平行光 u<f 正立 放大 虚像 同侧 —— 放大镜 交流与评估 （1）实验中，用不透明物体挡着透镜的上半部分或下半部分，在光屏上仍能成完整的像，只不过所成的像比较暗，清晰度差； （2）光屏上没有像的原因：①烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度；②烛焰在焦点上；③烛焰在焦点以内；④烛焰到凸透镜的距离稍大于焦距，导致像距太大，光屏无法移动到能接收到像的位置 （1）凸透镜成像规律口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 物近像远像变大，物远像远像变大。 物近像近像变小，物远像远像变大。 实像总是异侧倒，虚像总是同侧正。 像的大小像距定，像儿跟着物体跑。 （2）补充：根据像距和物距的关系判断成像性质 v<u，成倒立缩小的实像；v=u，成倒立等大的实像；v>u，成倒立放大的实像。 （3）利用凸透镜成像测焦距的方法：在光具座上依次放上蜡烛、凸透镜、光屏，移动蜡烛和光屏，直到在光屏上出现一个等大倒立的实像（直到像距和物距相等），此时u=v=2f，则凸透镜的焦距。 （4）实像与物的三个关系： ①移动方向：像与物体同方向移动； ②移动速度：像与物谁在二倍焦距外，谁的速度快； ③像距与物距关系：根据光路可逆，像与物体可以对调，即像距与物距可以对调。 （5）成像公式：（拓展） 3.利用光路图分析五种成像情况 4、 眼睛与眼镜 1.眼睛的结构 2.眼睛的视物原理：物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立缩小的实像。 3.眼睛的调节：通过睫状体来改变晶状体的形状 （1）看远处物体时，晶状体变薄，焦距变大，对光的偏折能力变弱，使物体刚好成像在视网膜上； （2）看近处物体时，晶状体变厚，焦距变小，对光的偏折能力变强，使物体刚好成像在视网膜上。 4.眼睛与照相机的对比 项目 眼睛 照相机 结构 角膜和晶状体（相当于凸透镜） 镜头（相当于凸透镜） 瞳孔 光圈 视网膜（有感光细胞） 胶片（有感光材料） 成像 倒立、缩小的实像 倒立、缩小的实像 调节作用 当物距变化时，调节晶状体厚度（焦距） 焦距不变，当物距变化时，调节镜头到胶片的距离（像距） 5.近视眼、远视眼及其矫正 症状 近视眼 远视眼 特点 看清楚近处看不清远处 看清楚远处看不清近处 形成原因 晶状体太厚导致折光能力太强 晶状体太薄导致折光能力太弱 成像位置 成像在视网膜前 成像在视网膜后 矫正方法 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜 6.眼镜的度数 概念名称 内容 举例说明 透镜焦度 透镜焦距的倒数，用φ表示，即（f必须用m作单位,φ的单位为m-1） 如某透镜的焦距为0.5m，则它的焦度 眼睛度数 眼镜度数是镜片的焦度乘100的值，即眼睛度数D=φ×100 如某眼镜片的透镜焦度为，则该眼镜片的度数为200度 五、望远镜 1.常见望远镜 种类 结构及特点 开普勒望远镜 目镜和物镜都是凸透镜；经过二次成像看到倒立缩小的虚像 伽利略望远镜 物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，看到正立的像 反射式望远镜 物镜是凹面镜，目镜是凸透镜 2.开普勒望远镜原理 （1）物镜（照相机）：倒立缩小的实像 （2）目镜（放大镜）：正立放大的虚像 （3）望远镜：成倒立缩小的虚像 （4）放大倍率：物镜焦距与目镜的焦距之比 3.视角——影响人眼能不能看清物体的重要因素 （1）定义：从物体两端引出的光线在人眼处形成的夹角 （2）影响因素：①物体的大小 ②物体到眼睛的距离 （3）望远镜对视角的放大：望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离人的眼睛却很近，再通过目镜的放大作用，视角就会变得很大，视角越大，在视网膜上成的像就越大，物体越容易被看清。 学科网（北京）股份有限公司 $