3.2 透镜 暑期预习导学案（附同步作业）-2026-2027学年八年级上册物理苏科版

3.2 透镜 【学习目标】自主研读 1、能够区分凸透镜和凹透镜，认识主光轴、光心、焦点、焦距这四个专用名词。 2、理解透镜对光线的作用：凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线。 3、学会画三条特殊光线的光路图，掌握利用太阳光测量凸透镜焦距的实验方法。 4、能够区分 “会聚作用” 和 “会聚光线”、“发散作用” 和 “发散光线” 的概念，避开易错点。 5、可以解释生活中各类透镜的现象，明白冰透镜取火的物理原理。 【情境导入】想一想（导学引入环节） 近视眼镜、老花镜放在文字上方，看到的文字大小不一样；夏天用放大镜可以汇聚阳光点燃纸片；相机的镜头也由镜片组合而成。 小组思考讨论： 1、两种眼镜的镜片外形有什么区别？为什么成像效果完全不同？ 2、为什么放大镜能把太阳光聚成一个小亮斑，这是什么原因？ 3、光线穿过镜片之后，传播方向为什么会发生改变？ 带着这些问题，我们一起来认识透镜。 【预习自学】自主填空（学生导学留白部分） 请同学们阅读课本内容，独立完成下面填空： 1、中间厚、边缘薄的镜片叫做 ；中间薄、边缘厚的镜片叫做 。 2、穿过两个球面球心的直线叫做 ；透镜的中心位置叫做 ，光线经过此处传播方向不变。 3、平行于主光轴的光线经过凸透镜后，会聚在主光轴上的点，这个点叫做 ；焦点到光心的距离叫做 。 4、凸透镜对光有 作用，所以又叫会聚透镜；凹透镜对光有 作用，又叫发散透镜。 5、凸透镜有 个实焦点；凹透镜的焦点不能实际汇聚光线，叫做 _焦点。 【合作探究一：辨别两种透镜（课堂导学核心环节） 思考讨论 思考 1：拿到一块镜片，不看外形，有几种方法区分凸透镜和凹透镜？ 思考 2：用手摸镜片、隔着镜片看字、对着太阳光光斑，这三种方法分别怎么判断？ 小组归纳总结辨别方法 方法 1：摸外形：中间厚边缘薄是凸透镜，反之是凹透镜； 方法 2：看书字：字被放大是凸透镜，字缩小是凹透镜； 方法 3：太阳光法：能形成小亮斑的是凸透镜，光斑变大、散开的是凹透镜。 概念梳理 光心的特点：任意光线经过光心，传播方向不发生偏折。 【合作探究二：透镜对光线的作用（小组实验探究环节） 实验探究：平行光分别射入凸透镜、凹透镜 1、太阳光平行射入凸透镜：光线向主光轴靠拢，汇聚成明亮的光点； 2、太阳光平行射入凹透镜：光线向外散开，光斑的面积变大。 思考设问 思考 1：会聚作用是不是光线最后一定要相交到一点？ 思考 2：一条原本将要相交的光线，经过凹透镜之后没有相交，能不能说凹透镜起到了发散作用？ 实验结论 1、会聚作用：光线向主光轴靠拢（靠拢就是会聚，不一定相交）； 2、发散作用：光线远离主光轴散开（散开就是发散，不代表光线不会交汇）。 【合作探究三：三条特殊光线（作图探究） 小组梳理凸透镜三条特殊光线 1、平行于主光轴入射：折射后过另一侧焦点； 2、经过焦点入射：折射后平行于主光轴射出； 3、穿过光心入射：传播方向保持不变。 凹透镜三条特殊光线 1、平行于主光轴入射：折射光线的反向延长线过同侧虚焦点； 2、射向另一侧焦点的入射光：折射后平行于主光轴； 3、穿过光心：方向不变。 拓展实验：如何粗略测量凸透镜的焦距 操作步骤：把凸透镜正对太阳光，在下方放一张白纸，来回移动白纸，找到最小最亮的光斑，测量光斑到透镜中心的距离，就是焦距。 思考：为什么必须正对太阳光斜着行不行？ 【对比梳理】自主归纳（学生总结留白） 小组合作，完善对比表格： 透镜种类 外形特点 对光线作用 焦点类型 凸透镜 凹透镜 【误区辨析】答疑解惑（师生互动环节） 1、误区：会聚透镜射出的光线一定相交在一起。 辨析：会聚作用只是光线向主轴靠拢，不一定实际相交。 2、误区：凹透镜产生的光线永远不能相交。 辨析：只是相比原来的入射光向外偏折，原本夹角很小的光线，经过凹透镜依然可以交汇。 3、误区：放大镜一定是凸透镜，近视镜是凹透镜，老花镜属于凹透镜。 辨析：老花镜是远视镜，使用的是凸透镜。 4、误区：只有平行光才会被透镜会聚或者发散。 辨析：所有光线经过透镜，都会发生对应偏折。 【课堂当堂检测】探究达标 独立完成习题，同桌互相订正答案： 1、近视眼镜的镜片属于 透镜；老花镜、放大镜属于 透镜。 2、凸透镜对光线具有 作用，凹透镜对光线具有 作用。 3、用太阳光法测焦距，白纸上面最小最亮的点叫做（ ） A、光心 B、焦点 C、焦距 4、判断题：光线经过凹透镜之后一定不会相交。（ ） 5、简答：古人利用冰块打磨成凸透镜可以引燃柴火，是什么道理？ 【课堂小结】自我梳理（留白导学） 这节课区分了哪两种透镜？它们分别对光有什么作用？还有哪些不懂的地方： 【课后同步作业】巩固提升 1、实操题：找出家里的老花镜和近视眼镜，分别隔着镜片看书上的字，记录两种不同的现象。 2、作图题：试着画出凸透镜平行入射光线的折射光路。 3、思考题：如果把一块凸透镜摔成两半，其中半块镜片还能不能会聚光线？还存在焦点吗？ 同步作业 一．选择题（共10小题） 1．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　） A．甲是凸透镜，乙是凹透镜 B．甲是凹透镜，乙是凸透镜 C．甲、乙都是凸透镜 D．甲、乙都是凹透镜 2．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（　　） A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L 3．如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用（　　） A．会聚作用 B．发散作用 C．既不会聚也不发散 D．无法判断 4．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是（　　） A． B． C． D． 5．香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则该凸透镜的焦距是（　　） A．0.4m B．0.3m C．0.2m D．0.1m 7．下列关于透镜的说法中，正确的是（　　） A．透镜两个焦点之间的距离叫焦距 B．凸透镜很厚，凹透镜很薄 C．焦距越长，透镜对光的折射作用越弱 D．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 8．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，纸筒底部中心开一小孔，纸筒开口端蒙一半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，此时在光屏上恰能观察到清晰的烛焰的像S1；在图示情景中，若在底部中心开一个大孔，并在大孔处嵌入一合适的凸透镜也恰能在光屏上呈现清晰的像S2，S2与S1相比（　　） A．更亮更小 B．更暗更小 C．更亮等大 D．更亮更大 10．小明将水滴滴在透明玻璃纸上，透过水滴观察报纸上的字，发现变大了，这个水滴相当于一个凸透镜如图甲所示，通过“嫦娥一号”把它带到太空中，水滴由于不受重力，会变得如图乙所示，则在太空中，该水滴透镜（　　） A．焦距不变 B．焦距会变长 C．对光线偏折能力增强 D．对光线偏折能力减弱 二．填空题（共5小题） 11．如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知　 　 （甲透镜/乙透镜）是凹透镜，可用于　 　 （近视/远视）眼的矫正。 12．如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较　 　 （选填“亮”或“暗”），这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向　 　 透镜一样，折射光线会　 　 （选填“发散”或“会聚”）。 13．在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个 　 　 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有 　 　 作用，可能会引起森林火灾。 14．放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，说明凸透镜对光有 　 　 作用，若要获得一束平行光，应将S移至 　 　 位置，若要获得S的实像，应将S移至 　 　 位置（后两空选填“焦点”、“焦点以内”或“焦点以外”）。 15．如图所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为　 　 cm。 三．作图题（共2小题） 16．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。 17．如图所示，凹透镜光路中，分别作出AO的出射光线和BC的入射光线； 四．实验探究题（共2小题） 18．小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）。 （1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点处，如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 　 　 （选填“大”或“小”）； （2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择 　 　 两个透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是 　 　 ； （3）联想到如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用 　 　 （选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大； （4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 （1）小明的操作方案如图所示，他的方案 　 　 （选填“合理”或“不合理”），原因是 　 　 。 （2）小明采用正确的操作方案，适当调整位置后，在白纸上出现一个最小、最亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为 　 　 cm。 （3）若在测量的过程中，白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑，这时光斑到凸透镜中心的距离为L，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距 　 　 （选填“大于”或“小于”）L。 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 1．【解答】解：由下图可知，光通过甲透镜后折射光线偏向主光轴，说明该透镜对光线有会聚作用，所以甲为凸透镜；而光线经过乙透镜后折射光线推迟会聚了，即该透镜对光线有发散作用，所以乙应为凹透镜， 故选：A。 2．【解答】解：由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L； 若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于L；故BCD错误，故A正确。 故选：A。 3．【解答】解：根据空气泡的形状可知，空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜，因为凹透镜对光有发散的作用，所以容器水中的空气泡对水平射入其中的光线有发散作用。 故选：B。 4．【解答】解： 利用会聚太阳光法测焦距时，要将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把白纸（光屏）置于另一侧，改变白纸与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，即为凸透镜的焦距； 则由各选项图可知，AD的操作错误；而B图不方便测光斑到凸透镜的距离，C图中白纸与凸透镜平行，便于测出焦距，故C最合理。 故选：C。 5．【解答】解：如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的应该是B瓶口，因为B瓶口是凸透镜，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾。 故选：B。 6．【解答】解： 物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，根据焦距是焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距：f＝0.4m﹣0.3m＝0.1m，故D正确。 故选：D。 7．【解答】解：A、焦点到透镜光心的距离叫焦距，故A错误； B、根据凸透镜和凹透镜的定义可知，区分凸透镜和凹透镜是看中间比边缘厚或是薄，并不是看整个镜片有多厚或是多薄，故B错误； C、焦距越长，透镜对光的折射作用越弱，故C正确； D、平行于主光轴的光经过凸透镜后一定会聚于焦点上，但其它的平行光不一定会聚到焦点上，故D错误。 故选：C。 8．【解答】解：A、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点。故A错误。 B、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。故B错误。 C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点。故C正确。 D、凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误。 故选：C。 9．【解答】解：由题意可知，第一次通过小孔成的像属于小孔成像，是光沿直线传播形成的倒立的实像。 第二次换上凸透镜后，烛焰经凸透镜也是成倒立的实像。由于凸透镜的直径更大，经凸透镜折射的光更多，所以像S2比S1更亮， 同时，由于两次的物距和像距都不变，则像的大小是相等的。故只有选项C正确。 故选：C。 10．【解答】解：水滴相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折； 凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关，通过“嫦娥一号”把它带到太空中，水滴由于不受重力，会变得如图乙所示，乙图水球表面没有甲凸的厉害，从数学角度说乙的曲率半径更小，对光的折射能力更强， 故C正确，ABD错误。 故选：C。 二．填空题（共5小题） 11．【解答】解：从图知，通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以甲对光线有会聚作用，因此甲是凸透镜。 通过乙透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以乙对光线有发散作用，因此乙是凹透镜。 近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用过强引起的，所以要用凹透镜对光线进行发散。 故答案为：乙透镜；近视。 12．【解答】解：由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，故在气泡的下面对应的位置较暗。 故答案为：暗；凹；发散。 13．【解答】解：因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾。 故答案为：凸透镜；会聚。 14．【解答】解：（1）如果不经过凸透镜，光线将沿着红色光线的方向射出，当经过凸透镜后的光线发散程度比原来小。仍然是会聚的一种现象，如下图所示： （2）由焦点发出的光线经凸透镜折射后平行射出，因此若要获得一束平行光，应将S移至焦点F的位置； （3）由凸透镜成像规律可知，当u＞f时，成实像，因此若要获得S的实像，应将S移至焦点以外位置。 故答案为：会聚；焦点；焦点以外。 15．【解答】解：由图可知，刻度尺的分度值为1cm，行光线经凸透镜后会聚到一点，该点为凸透镜的焦点，则凸透镜的焦距f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm。 故答案为：10.0。 三．作图题（共2小题） 16．【解答】解：（1）在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置； （2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；如图所示： 17．【解答】解：AO是经过光心的光线，其传播方向不变；BC是平行于主光轴的折射光线，根据延长过焦点的光，经凹透镜折射后平行于主光轴作出入射光线，光路图如图所示： 。 四．实验探究题（共2小题） 18．【解答】解：（1）如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短； （2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，应选择甲、乙（或丙、丁）两个凸透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是控制变量法； （3）根据三棱镜对光线的偏折，由图丙丁可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大； （4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，光的会聚点不变，只是会聚的光线变少，则测得的焦距不变。 故答案为：（1）小；（2）甲、乙（或丙、丁）；控制变量法；（3）红；（4）不变。 19．【解答】解：（1）如图，太阳光没有正对凸透镜，太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射，得到的交点不是凸透镜的焦点，所以方案不合理。 （2）小明采用正确的操作方案，适当调整位置后，在白纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个点是凸透镜的焦点。焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，所以凸透镜的焦距f＝20cm。 （3）若在测量的过程中，白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑，这时光斑到凸透镜中心的距离为L，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明光斑已经从最小逐渐变大，光斑离焦点越来越远，则凸透镜的焦距小于L。 故答案为：（1）不合理；太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射；（2）20；（3）小于 学科网（北京）股份有限公司 $