第五章《透镜及其应用》各节导学案2025-2026学年人教版八年级物理上册

成县成州中学初中部 年级：八年级 《透镜及其应用》大单元导学案 制案人：贾巨成 审核：八年级物理组 姓名： 班级： 评价： 编号： dxa005 5.1 透镜 导学案 一、核心素养目标 物理观念：能区分凸透镜与凹透镜，说出其外形特征及对光的作用；明确光心、主光轴、焦点、焦距等基本概念。 科学思维：通过对比凸凹透镜的外形和光学作用，归纳二者的本质区别；能结合光路图理解透镜对光线的作用规律。 科学探究：参与“透镜对光的作用”实验，学会观察光线传播现象，初步掌握实验现象分析与结论归纳的方法。 科学态度与责任：感受透镜在生活中的广泛存在，激发对光学现象的探究兴趣；培养严谨观察、实事求是的实验态度。 二、预习自我检测 1.中间________、边缘________的透镜叫做凸透镜，它对光具有________作用；中间________、边缘________的透镜叫做凹透镜，它对光具有________作用。生活中常见的老花镜镜片属于________透镜，近视镜镜片属于________透镜。 2．通过透镜两个球面球心的直线叫做________，透镜的中心一点叫做________，该点处光线传播方向________。将凸透镜正对太阳光，在另一侧形成的最小、最亮的光斑叫做________，该光斑到光心的距离叫做________。 3.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会________在焦点上；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的________会交于焦点（填“实际会聚”或“反向延长线”）。 三、合作探究 （一）重点突破：探究凸凹透镜对光的作用 实验目的：通过作图，观看实验直观判断凸凹透镜对平行光的作用差异 交流讨论：①对比两次实验现象，凸透镜和凹透镜对平行光的作用有何不同？②为什么凹透镜无法在光屏上形成最小最亮的光斑？该现象说明凹透镜的“焦点”与凸透镜的焦点有何本质区别？ （二）难点突破：辨析透镜的特殊光线光路 任务要求：小组合作完成凸凹透镜三条特殊光线的光路图绘制，并归纳规律 绘制光路图：在答题卡上分别绘制凸透镜和凹透镜的三条特殊光线（①平行于主光轴的光线；②过光心的光线；③过焦点的光线（凸透镜）或正对着另一侧焦点的光线（凹透镜））。 小组讨论交流：结论是 4、 当堂检测 1.基础题：下列透镜中属于凹透镜的是（ ） A. 放大镜镜片 B. 照相机镜头 C. 近视眼镜镜片 D. 投影仪镜头 2. 基础题：关于凸透镜的焦距，下列说法正确的是（ ） A. 焦距是光心到透镜边缘的距离 B. 焦距越大，凸透镜对光的会聚作用越弱 C. 凸透镜只有一个焦点 D. 焦点是真实光线的交点，一定在透镜右侧 3.将一个透镜正对着太阳光，在透镜另一侧10cm处的光屏上形成一个最小最亮的光斑，该透镜是________镜，焦距为________cm；若将一个物体放在该透镜光心处，物体通过透镜成的像的特点是________。 4.中档题：在探究“透镜对光的作用”实验中，小明发现一束光经过某透镜后传播方向如图所示（图略，表现为光线发散），则该透镜是________镜，若要让发散的光线变为平行光，应在该透镜右侧________位置放置一个________镜。 5.综合题： 6.综合题：生活中常用“冰透镜”取火，即把冰块打磨成中间厚、边缘薄的形状对着太阳光，就能点燃易燃物。请结合本节知识分析：①“冰透镜”属于什么类型的透镜？②它能取火的物理原理是什么？③若冰块打磨得中间薄、边缘厚，还能取火吗？为什么？ 5.2 生活中的透镜 导学案 一、核心素养目标 1. 物理观念：知道照相机、投影仪、放大镜的镜头均为凸透镜，能说出它们各自的成像特点（正倒、大小、虚实）。 2. 科学思维：通过分析生活中透镜的应用实例，归纳凸透镜成像特点与应用场景的对应关系；能运用凸透镜对光的作用解释成像原理。 3. 科学探究：通过模拟照相机、投影仪的成像实验，体验实验观察与分析的过程，提高从现象到本质的推理能力。 4. 科学态度与责任：感受物理知识在生活中的实际应用价值，激发用物理知识解释生活现象的兴趣；培养观察生活、勤于思考的习惯。 二、预习自我检测（填空题） 1. 照相机的镜头相当于一个________镜，拍照时，物体到镜头的距离（物距）________镜头的二倍焦距，物体通过镜头成________、________的________像，像成在________上。 2. 投影仪的镜头相当于一个________镜，使用时，投影片到镜头的距离（物距）在________之间，投影片通过镜头成________、________的________像，为使像成在光屏中央，投影片应________放置。 3. 放大镜是利用________镜成________、________的________像的原理工作的，使用时，被观察的物体到放大镜的距离（物距）应________放大镜的一倍焦距。 三、合作探究 （一）重点突破：探究照相机与投影仪的成像原理 实验目的：通过模拟实验，掌握照相机和投影仪的成像条件及像的特点 实验器材：光具座、凸透镜（f=2cm）、蜡烛、光屏、透明胶片（模拟投影片） 实验步骤： 1. 模拟照相机：将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，调节三者中心等高；将蜡烛放在距凸透镜5cm处（u>2f），移动光屏找到清晰的像，记录像的性质（正倒、大小、虚实）和像距。 2. 模拟投影仪：保持凸透镜位置不变，将蜡烛换放在距凸透镜3cm处（f<u<2f），在凸透镜另一侧适当位置放置光屏，调节光屏位置找到清晰的像，记录像的性质和像距。 3. 交流讨论：①对比两次实验的物距范围和成像特点，照相机与投影仪的成像原理有何不同？②拍照时，若想让像变大，应如何调节照相机与物体的距离以及镜头与底片的距离？③投影仪使用时，若想让屏幕上的像变大，应如何调节投影仪与屏幕的距离以及镜头与胶片的距离？ （二）难点突破：辨析实像与虚像的区别 任务要求：结合实验现象和生活实例，小组合作归纳实像与虚像的本质区别 1. 实验观察：①在模拟照相机和投影仪的实验中，用光屏承接像，观察能否用光屏接收；②用放大镜观察课本上的字，尝试用光屏在像的位置承接，观察能否接收到像。 2. 小组讨论：①照相机、投影仪成的像和放大镜成的像，在能否用光屏承接上有何不同？②结合透镜对光的作用，分析实像和虚像的形成原因有何本质区别？③列举生活中其他成实像和虚像的例子，并说明判断依据。 4、 当堂检测 1.基础题：下列光学仪器中，利用凸透镜成倒立、缩小实像原理工作的是（ ） A. 放大镜 B. 投影仪 C. 照相机 D. 平面镜 2. 基础题：使用放大镜观察物体时，下列说法正确的是（ ） A. 物体应放在放大镜的二倍焦距以外 B. 成的像是倒立、放大的实像 C. 成的像是正立、放大的虚像 D. 像能成在光屏上 3.中档题：投影仪在使用时，若发现屏幕上的像偏上，为使像成在屏幕中央，应将投影片向________（选填“上”或“下”）调节，或将镜头向________（选填“上”或“下”）调节；若投影片到镜头的距离为12cm，镜头焦距为10cm，此时屏幕上成的像的特点是________。 4.中档题：小明用照相机拍摄校园风景，拍完近景后想拍摄远景，他应将照相机的镜头向________（选填“伸”或“缩”）调节，使镜头与底片的距离________（选填“变大”或“变小”），此时拍摄到的像会________（选填“变大”或“变小”）。 5.综合题：请结合本节课知识，分析以下现象：①用照相机拍摄集体照时，后排同学的像不清晰，应如何调节相机？②用放大镜观察邮票时，若想让邮票的像更大，应如何操作？③投影仪使用时，若将镜头遮住一半，屏幕上的像会有什么变化？为什么？ 6.综合题： 照相机、投影仪、放大镜的成像特点 物距（u/m） 像距（v/m） 成像特点 虚/实 照相机 u>2f 实 投影仪 v>2f 放大镜 放大、正立 5.3 凸透镜成像的规律 导学案 一、核心素养目标 1. 物理观念：掌握凸透镜成像的规律，明确物距（u）与焦距（f）的关系对像距（v）和像的性质（正倒、大小、虚实）的影响。 2. 科学思维：通过分析实验数据，归纳凸透镜成像的规律；能运用规律解释生活中凸透镜的应用，培养数据处理和逻辑推理能力。 3. 科学探究：完整参与“探究凸透镜成像规律”实验，学会控制变量法，能规范操作实验器材、记录实验数据，提高实验探究能力。 4. 科学态度与责任：体验实验探究的严谨性，培养尊重实验事实、实事求是的科学态度；认识到规律的普遍性，激发运用规律解决问题的兴趣。 二、预习自我检测 1. 探究凸透镜成像规律实验中，应将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调节三者的中心在________，目的是________。 2. 当物体位于凸透镜的二倍焦距以外（u>2f）时，成________、________的________像，像位于________之间，该成像规律应用于________；当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间（f<u<2f）时，成________、________的________像，像位于________以外，该成像规律应用于________。 3. 当物体位于凸透镜的一倍焦距处（u=f）时，________（选填“能”或“不能”）成像；当物体位于凸透镜的一倍焦距以内（u<f）时，成________、________的________像，该成像规律应用于________。 三、合作探究 （一）重点突破：探究凸透镜成像规律（实验探究） 实验目的：探究物距（u）与焦距（f）的关系对像距（v）和像的性质的影响 实验器材：光具座、凸透镜（f=10cm）、蜡烛、光屏、火柴 实验步骤：调节装置：将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，调节三者中心在同一高度；记录凸透镜焦距f=10cm。改变物距，记录相对应的实验数据。 实验次数 物距u（cm） u与f的关系 像距v（cm） v与f的关系 像的性质（正倒/大小/虚实） 应用实例 1 30 2 20 3 15 4 10 5 5 交流讨论：①分析实验数据，当物体从二倍焦距外逐渐向透镜靠近时，像的大小和像距如何变化？②当u=2f时，像的性质有何特殊之处？该特点有什么应用价值？③为什么当u<f时，光屏上无法承接像，只能用眼睛观察？ （二）难点突破：凸透镜成像规律的动态应用 情景问题：结合实验规律，小组讨论以下动态情景中的成像变化，归纳变化规律 1. 情景1：用照相机拍摄人像，当拍摄者逐渐靠近被拍摄者时（物距减小），若要得到清晰的像，镜头应如何调节？像的大小如何变化？ 2. 情景2：用投影仪展示课件，当投影仪逐渐远离屏幕时（像距增大），若要保持像清晰，投影片应如何调节（靠近或远离镜头）？像的大小如何变化？若投影片位置不变，镜头焦距可调，应如何调节焦距？ 3. 规律总结：小组合作归纳“凸透镜成实像”和“成虚像”时，物距变化对像距和像大小的影响规律：①成实像时：_____________________________；②成虚像时：_____________________________。 4、 当堂检测 1.基础题：某凸透镜焦距为15cm，将物体放在距透镜25cm处，此时成的像为（ ） A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 倒立、缩小的实像 2. 基础题：在探究凸透镜成像规律实验中，光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像，此时物距与焦距的关系是（ ） A. u>2f B. u=2f C. f<u<2f D. u<f 3.中档题：某凸透镜焦距为12cm，当物体从距透镜30cm处向10cm处移动时，像的变化过程是：先成________、________的实像，然后成________、________的实像，最后成________、________的虚像；在整个过程中，像的大小变化规律是________。 4.中档题：小明在探究凸透镜成像规律时，发现无论如何移动光屏，都无法在光屏上得到清晰的像，可能的原因是：①________；②________；③________。 5.综合题：某同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，实验数据如下表（部分数据缺失）： ①请补充表格中缺失的数据：物距20cm时，像距________cm，像的性质________；物距8cm时，像的性质________。 ②若将物距为30cm时的像作为“物体”，通过同一凸透镜成像，此时物距为多少？成的像是什么性质？ 6.综合题：结合凸透镜成像规律，解释以下生活现象：①为什么放大镜不能将物体放得太远观察？②用照相机拍摄远景时，镜头为什么要向后缩？③投影仪的镜头为什么要做成可调节的？若镜头焦距固定，如何调节才能适应不同大小的投影片？ 5.4 眼睛和眼镜 导学案 一、核心素养目标 1. 物理观念：知道眼睛的结构，理解眼睛的成像原理（相当于照相机）；明确近视眼和远视眼的成因及矫正方法。 1. 科学思维：通过对比眼睛与照相机的成像原理，归纳二者的异同点；能运用凸透镜和凹透镜的光学作用解释近视和远视的矫正原理。 1. 科学探究：通过模拟近视和远视眼的成像实验，体验实验分析过程；能根据实验现象推断矫正方法，提高实验推理能力。 1. 科学态度与责任：了解视力问题的成因，树立保护视力的意识，养成良好的用眼习惯；感受物理知识在医疗健康领域的应用价值。 二、预习自我检测 1. 人的眼睛像一架精密的________，其中晶状体和角膜的共同作用相当于一个________镜，视网膜相当于________，物体在视网膜上成________、________的________像。 1. 近视眼的成因是晶状体变________（选填“厚”或“薄”），折光能力变________（选填“强”或“弱”），导致远处物体的像成在视网膜________（选填“前方”或“后方”），矫正时需佩戴________透镜制成的眼镜。 1. 远视眼的成因是晶状体变________（选填“厚”或“薄”），折光能力变________（选填“强”或“弱”），导致近处物体的像成在视网膜________（选填“前方”或“后方”），矫正时需佩戴________透镜制成的眼镜。 三、合作探究 （1） 重点突破：探究近视和远视眼的成因及矫正 交流讨论：①对比实验2和3，近视和远视眼的成像位置差异是什么？成因的本质区别是什么？②为什么凹透镜能矫正近视眼，凸透镜能矫正远视眼？从透镜对光的作用角度分析。 （二）难点突破：区分近视与远视的矫正原理及应用 小明发现爷爷看报纸时需要把报纸拿得很远，而他自己看黑板上的字需要眯着眼睛。①爷爷和小明分别可能存在什么视力问题？②若要给他们配眼镜，镜片的类型有何不同？③为什么青少年更容易患近视眼？结合生活习惯分析。 四、当堂检测 1. 基础题：人的眼睛中，相当于照相机镜头的结构是（ ） A. 视网膜 B. 晶状体 C. 角膜 D. 瞳孔 1. 基础题：矫正近视眼所佩戴的眼镜镜片是（ ） A. 凸透镜 B. 凹透镜 C. 平面镜 D. 凸面镜 1. 中档题：某同学患有远视眼，他看近处物体时，像成在视网膜的________方，为了使像成在视网膜上，他需要佩戴________透镜，该透镜能使近处物体的光线________后再进入眼睛。 1. 中档题：在模拟近视眼成像的实验中，若将蜡烛远离凸透镜，光屏上的像会________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；若不移动光屏，在凸透镜前放置一个合适的________透镜，光屏上能再次出现清晰的像，这就模拟了近视眼的矫正过程。 1. 综合题：请结合本节课知识，分析以下问题：①为什么长时间近距离看书会导致近视眼？②远视眼患者佩戴的老花镜，其度数越大，说明镜片的焦距越________（选填“大”或“小”），折光能力越________（选填“强”或“弱”）。③小明佩戴的近视眼镜度数为-200度，“-”号表示什么含义？度数与焦距的关系是怎样的（提示：度数=100/f，f单位为m）？ 1. 综合题：某实验小组用光具座模拟眼睛成像，当用焦距为10cm的凸透镜模拟正常晶状体时，蜡烛在30cm处，光屏在15cm处成清晰像。①若换用焦距为8cm的凸透镜，光屏应移动到什么位置才能成清晰像？该现象模拟什么视力问题？②若要矫正该视力问题，应在凸透镜前放置一个焦距为多少的凹透镜（提示：矫正后像仍成在原光屏位置）？③对比正常眼和近视眼的模拟实验，说明晶状体折光能力变化对成像的影响。 5.5 显微镜和望远镜 导学案 一、核心素养目标 1. 物理观念：知道显微镜和望远镜的基本结构（均由目镜和物镜组成，且都是凸透镜）；能说出两者物镜和目镜的成像特点。 1. 科学思维：通过分析显微镜和望远镜的成像过程，归纳两次成像的叠加效果；能对比两者的结构和成像原理差异，培养逻辑分析能力。 1. 科学探究：通过用两个凸透镜模拟显微镜和望远镜的成像实验，体验仪器的放大或望远原理，提高实验观察和归纳能力。 1. 科学态度与责任：感受光学仪器对探索微观和宏观世界的重要作用，激发对科学探索的兴趣；认识物理技术对人类认知发展的推动作用。 二、预习自我检测 1. 显微镜的物镜相当于一个________，能成________、________的________像；目镜相当于一个________，能成________、________的________像，最终我们看到的是________、________的________像。 1. 望远镜的物镜相当于一个________，能成________、________的________像；目镜相当于一个________，能成________、________的________像，最终我们看到的是________、________的________像。 1. 显微镜和望远镜的共同之处是：都由________和________两组凸透镜组成，其中________的作用是成实像，________的作用是把实像再次放大成虚像。 三、合作探究 显微镜 望远镜 物镜 目镜 物镜 目镜 镜头类型 作用 成像特点 四、当堂检测 1.显微镜能对微小物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为目镜和物镜，则物镜和目镜所成的像是（ ） A.物镜成倒立放大的实像 B.物镜和目镜都成实像 C.物镜和目镜都成虚像 D.目镜成正立放大的虚像 2.用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（ ） A.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的 B.用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的 C.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的 D.用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 3.哈勃望远镜的物镜直径达4.3 m(其光学主镜口径为2.4 m)，制造如此大的物镜是因为（ ） A.物镜越大我们看到的像越大 B.反射式望远镜的物镜就应该比折射式望远镜大 C.物镜越大，就能把越多的光会聚起来，使所成的像更加明亮 D.以上说法都是错误的 4.从显微镜的结构图中的光路图可以看出（ ） A.目镜的焦距比较长，物镜的焦距比较短 B.目镜的焦距比较短，物镜的焦距比较长 C.目镜和物镜的焦距一样长 D.对目镜和物镜焦距的长度没有明确的要求 5.下列说法不正确的是（ ） A.显微镜由两个凸透镜组成，目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像 B.望远镜分为折射式望远镜和反射式望远镜 C.显微镜和各种形式的望远镜，目镜都成虚像 D.无论什么形式的望远镜，其物镜直径越大越好 6.李洋在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，被观察的物体已经处在视野中央了，但像太小，观察不清楚，这时应该（ ） A.使物镜远离物体，目镜位置不变 B.使物镜靠近物体，目镜远离物镜一些 C.使物镜远离物体，目镜靠近物镜一些 D.使物镜位置不变，目镜靠近物镜一些 10 学科网（北京）股份有限公司 $