第五章 透镜及其应用 知识清单 2025-2026学年人教版物理八年级上学期

该初中物理单元知识清单系统梳理了“透镜及其应用”单元内容，涵盖透镜基础特性、凸透镜成像规律、生活中的透镜应用及眼睛和眼镜原理四大知识范畴，搭建了从“透镜概念辨析”到“成像规律探究”再到“实际应用分析”的递进式学习支架。 清单通过“概念对比表”“实验要点提示”和“记忆口诀”构建知识体系，如凸透镜与凹透镜的形状、对光作用对比表，“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小”的成像规律口诀，培养学生的物理观念和科学思维。特别标注实验中“三心同高”等关键操作，设计实像虚像形成原因对比，助力不同学生高效掌握，教师可据此优化教学，提升课堂针对性。

第五章　透镜及其应用 第1节　透镜 1．凸透镜和凹透镜 （1）透镜：透镜是由透明物质（一般是玻璃）制成的对光起折射作用的光学元件。 （2）透镜的原理：光通过透镜，发生两次折射，遵循光的折射定律。 （3）透镜的种类 ①凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。如：远视眼镜、放大镜等。 ②凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。如：近视眼镜、猫眼等。 　　　　　　　 （4）透镜的主光轴和光心 ①主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。 ②光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。 　　 2．透镜对光的作用 （1）凸透镜：对光有会聚作用，又叫会聚透镜。 （2）凹透镜：对光有发散作用，又叫发散透镜。 　　　 ①会聚作用：光线通过凸透镜后，折射光线相对于入射光线靠拢了一些，但折射光线不一定会聚在一点，也不一定是会聚光束。 ②发散作用：光线通过凹透镜后，折射光线相对于入射光线发散了一些，但折射光线不一定是发散的，也可能交于一点。 　　 　　　　 3．焦点和焦距 （1）凸透镜的焦点和焦距 ①焦点：平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。 ②焦距：凸透镜的焦点到光心的距离叫焦距，用f 表示。 ③凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。 ④凸透镜的表面越凸，焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。 　　　　　 　　　　　 凸透镜的焦点和焦距　　　　　　　　　　　　　　　 凹透镜的焦点和焦距 （2）凹透镜的焦点和焦距 ①焦点：平行于主光轴的光通过凹透镜后发散，折射光线的反向延长线相交于主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点，用F表示。 ②焦距：凹透镜的焦点到光心的距离叫焦距，用f 表示。 ③凹透镜两侧各有一个虚焦点，两侧的两个焦距相等。 ④凹透镜的表面越凹，焦距越小，透镜对光的发散作用越强。 4．三条特殊光线 （1）平行于主光轴的光线经凸透镜后折射光线过焦点，经凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点。 （2）过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴射出，射向凹透镜焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴射出。 （3）经过透镜光心的光线传播方向不改变。 平行于主光轴→过焦点 过焦点→平行于主光轴 过光心→不改变 凸透镜 凹透镜 5．两种透镜的比较 凸透镜 凹透镜 形状特点 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚 对光的作用 会聚 发散 相关概念 　　 三条特殊光线 折光能力 焦距越小，会聚作用越强 焦距越小，发散作用越强 第2节　生活中的透镜 1．照相机 （1）结构：镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏。 （2）成像特点：①成倒立、缩小的实像；②像距小于物距；③像和物体位于凸透镜的两侧。 （3）成像调节：要使像变大，应使相机靠近物体，镜头远离胶片。 　　　　　　 2．投影仪 （1）结构：镜头相当于一个凸透镜，平面镜用来改变光的传播方向。 （2）成像特点：①成倒立、放大的实像；②像距大于物距；③像和物体位于凸透镜的两侧。 （3）成像调节：要使像变大，应使投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕。 　　　　 3．放大镜 （1）结构：实质是一个短焦距的凸透镜。 （2）成像特点：①成正立、放大的虚像；②物距小于像距；③像和物体位于凸透镜的同侧。 （3）成像调节：要使像变大，应让放大镜适当远离物体。 　　 4．实像和虚像 实像 虚像 形成 由实际光线会聚而成 由实际光线的反向延长线相交而成 呈现 能在光屏上呈现 不能在光屏上呈现 举例 照相机成像、投影仪成像、小孔成像 放大镜成像、平面镜成像 示意图 相同点 都能用眼睛看到 5．照相机、投影仪、放大镜的比较 照相机 投影仪 放大镜 成像原理图 成像特点 倒立、缩小、实像 倒立、放大、实像 正立、放大、虚像 同侧或异侧 物像异侧 物像异侧 物像同侧 像距和物距 像距小于物距 像距大于物距 像距大于物距 第3节　凸透镜成像的规律 1．凸透镜成像规律 　　　　　物距u、像距v、焦距f 序号 物距u 像距v u、v大小关系 物像位置 像的性质 应用 ① u＞2f f＜v＜2f u＞v 异侧 倒立、缩小、实像 照相机 ② u＝2f v＝2f u＝v 异侧 倒立、等大、实像 测焦距 ③ f＜u＜2f v＞2f u＜v 异侧 倒立、放大、实像 投影仪(幻灯机) ④ u＝f 不成像 探照灯、测焦距 ⑤ u＜f —— u＜v 同侧 正立、放大、虚像 放大镜 ① ② ③ ④ ⑤ （1）像的正倒、虚实规律：“一倍焦距分虚实”。 ①物体在一倍焦距以外（u＞f）时，成倒立的实像，物像异侧； ②物体在一倍焦距以内（u＜f）时，成正立的虚像，物像同侧。　　 （2）像的大小规律：“二倍焦距分大小”。 ①物体在二倍焦距以外（u＞2f）时，成缩小的像； ②物体在二倍焦距以内（u＜2f）时，成放大的像。　　 （3）像距、物距关系与像的大小：“谁近谁小，谁远谁大”。 ①像距小于物距（v＜u）时，成缩小的像；记忆口诀 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 实像总是异侧倒，物近像远像变大。 虚像总是同侧正，物近像近像变小。 像的大小像距定，像儿跟着物体跑。 ②像距等于物距（v＝u）时，成等大的像； ③像距大于物距（v＞u）时，成放大的像。　　 （4）像的大小变化规律： ①成实像时，物近像远像变大； ②成虚像时，物近像近像变小。 2．实验：探究凸透镜成像的规律 　　　 （1）器材安装：调整蜡烛(点燃)、透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。 目的是使烛焰的像成在光屏的中央。 （2）选择较暗环境：使实验现象更加明显，便于观察。 （3）凸透镜焦距测量：①平行光聚焦；②二倍焦距成像。 （4）凸透镜成像规律：见表格。 （5）动态变化规律： ①成实像时，物近像远像变大； ②成虚像时，物近像近像变小。 （6）无论怎样移动光屏，都无法承接到烛焰的像，可能原因： ①不能成像：蜡烛在透镜的焦点处； ②成的是虚像：蜡烛在透镜的一倍焦距以内； ③像未成在光屏上：烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度。 （7）高度变化和调节方法： ①蜡烛燃烧，长度变短，像在光屏上的位置会向上移动。 ②要使像成在光屏中央，调节方法： a.将光屏向上移动；b.将蜡烛向上移动；c.将透镜向下移动。 （8）遮住透镜一部分：仍能成完整的像，但是亮度会变暗。 （9）光路可逆：当光屏上成倒立、缩小的像时，交换蜡烛与光屏的位置，光屏上会成倒立、放大的像。 （10）光屏上成实像时，在蜡烛和透镜之间加一个凹透镜，应将光屏远离透镜，才能得到清晰的像。 凹透镜将光线发散了一些。 （11）保持透镜和光屏位置不变，将蜡烛右移，应在透镜和蜡烛之间加一个凸透镜，才能得到清晰的像。 加一个凸透镜，将光线会聚一下。 （12）光屏上成实像时，换一个焦距更小的凸透镜，应将光屏靠近凸透镜，才能承接到清晰的像。 凸透镜焦距越小，会聚能力越强。 （13）动态变化规律：①成缩小的实像时，Δu＞Δv；②成放大的实像时，Δu＜Δv。 第4节　眼睛和眼镜 1．眼睛 （1）眼睛的结构：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。 （2）成像原理：眼球好像一架照相机，来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。 　　　　 　　　　人眼看见物体的过程　　　　　　　　　　　　照相机成像的过程 （3）眼睛的调节：眼睛通过睫状体来改变晶状体的厚度，从而改变晶状体的焦距，来看清远近不同的物体。 ①看远处的物体时，睫状体放松，晶状体变薄，其折光能力减弱，使像成在视网膜上。 ②看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，其折光能力增强，使像成在视网膜上。 　　　 　　看远处的物体　　　　　　　 看近处的物体 （4）远点、近点和明视距离 ①远点：当晶状体调节至最薄时，能看清最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。 ②近点：当晶状体调节至最厚时，能看清最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10 cm处。 ③明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm，这个距离叫做明视距离。 （5）眼睛和照相机的比较 眼睛 照相机 结构 晶状体和角膜（相当于凸透镜） 镜头（相当于凸透镜） 视网膜（有感光细胞） 底片（有感光材料） 瞳孔 光圈 成像 倒立、缩小、实像 调节 像距不变，当物距改变时，通过改变焦距(晶状体的厚度)，使视网膜上成的像清晰 焦距不变，当物距改变时，通过改变像距，使底片上成的像清晰。 2．近视眼和远视眼 特征 产生原因 成像位置 矫正方法 近视眼 能看清近处的物体 看不清远处的物体 晶状体太厚，折光能力太强或眼球在前后方向上太长 视网膜前方 配戴凹透镜(发散) 远视眼 能看清远处的物体 看不清近处的物体 晶状体太薄，折光能力太弱或眼球在前后方向上太短 视网膜后方 配戴凸透镜(会聚) 3．保护眼睛 （1）看书、写字时，保持眼睛与书的距离约25 cm。 （2）看书约一小时后要休息或远眺几分钟。 （3）看手机、电视等不要距离太近，时间不要太长。 （4）不要在光线太强或太暗的地方看书。 （5）不躺卧看书，不在走路时看书。 （6）认真做眼保健操，定期检查视力。 4．眼镜的度数 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。眼镜的度数和透镜的焦距有着直接的关系。 （1）透镜的焦度：透镜焦距的倒数叫焦度，用Φ表示，即，单位：m-1。 （2）眼镜的度数：等于透镜焦度乘100。度数，单位：度。 （3）凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。 （4）近视、远视越严重，需要矫正眼镜的折光本领越大，透镜的焦距越小，焦度越大，眼镜度数也越大。 - 3 - 学科网（北京）股份有限公司 $