1.5 透镜和视觉 学案- 2026-2027学年科学浙教版八年级上册

该初中科学导学案聚焦透镜和视觉，涵盖凸透镜与凹透镜的区分及作用，凸透镜三条特殊光线作图，成像规律探究，眼球结构、视觉形成及近视远视矫正等核心知识点。通过分课时预学填空搭建基础，任务驱动探究（如透镜辨别实验、特殊光线绘制、成像规律验证）衔接前后知识，形成递进式学习支架。 以任务驱动探究为特色，设计“三心等高”实验、光路图绘制等活动，培养科学思维与探究实践能力。预学填空与总结建构帮助学生形成科学观念，分层检测（必过关与挑战关）兼顾基础与提升，助力自主学习，有效落实核心素养。

1.5 透镜和视觉 导学案 班级________ 姓名________ 组号________ 一、学习目标 我能区分凸透镜（中间厚边缘薄）和凹透镜（中间薄边缘厚），说出凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 我能画出凸透镜和凹透镜的三条特殊光线（过心不变/平行过焦/过焦平行）。 我能通过实验探究凸透镜成像规律（五种情况），用"一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小"口诀概括。 我能用凸透镜成像规律解释放大镜、投影仪、照相机的原理，判断不同物距下的像的性质。 我能说出眼球的结构组成和视觉形成过程，区分近视和远视的成因并选择正确的矫正透镜。 二、预学·阅读填空 阅读课本P36~49，用10分钟完成。 ◆ 第1课时：透镜基础（P36~P41） 1. 中间________、边缘________的透镜叫凸透镜，对光有________作用。中间________、边缘________的透镜叫凹透镜，对光有________作用。 2. 主光轴：通过透镜两个________________的直线。光心(O)：透镜的________。过光心的光线传播方向________。 3. 焦点(F)：平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚在主光轴上的点（________焦点）。焦距(f)：________到________的距离。凸透镜越________，焦距越________，会聚能力越________。 4. 凹透镜的焦点是________焦点——平行光经凹透镜后发散，发散光线的________________交于主光轴上一点。用凹透镜正对太阳光，纸上________（能/不能）得到最小最亮光斑。 5. 凸透镜三条特殊光线（口诀：________________）：(1)过光心→________；(2)平行于主光轴→折射后过________；(3)过焦点→折射后________________。 6. 凹透镜三条特殊光线：(1)过光心→________；(2)平行于主光轴→折射光线的________________过________；(3)延长线过另一侧虚焦点的光线→折射后________________。 ―――――――――――― ◆ 第2课时：凸透镜成像规律（P41~P43） 7. ________像：实际光线会聚而成，________用光屏承接，与物在透镜________侧（倒立）。________像：实际光线反向延长线相交而成，________用光屏承接，与物在透镜________侧（正立）。 8. 物距(u)：________到________的距离。像距(v)：________到________的距离。 9. 凸透镜成像实验——"三心等高"指的是________的中心、________的光心和________的中心大致在同一高度，目的是使像成在________________。 10. 判断像最清晰的方法：________________移动光屏，像在该位置最________，偏离则变________。 11. 凸透镜成像规律（设焦距为f）： (1)u>2f → ________立/________/________像 → v在________范围 → 应用________ (2)u=2f → ________立/________/________像 → v________2f (3)f<u<2f → ________立/________/________像 → v________ → 应用________ (4)u=f → ________（折射光线平行射出） (5)u<f → ________立/________/________像 → 与物在透镜________侧 → 应用________ 12. 规律口诀：________________分虚实，________________分大小。成实像时，物近像________像变________。 ―――――――――――― ◆ 第3课时：眼球与视觉 + 近视和远视（P43~P49） 13. 眼球结构中——折光成像的主要结构是________（相当于________透镜）。感光成像的结构是________（相当于________）。调节晶状体曲度的结构是________。 14. 视觉形成过程：光→________/________折射→________上成________立________的________像→视神经传________→形成________立视觉。 15. 眼睛调节：看近处物体→睫状肌________→晶状体变________→焦距变________→会聚能力变________。看远处物体→睫状肌________→晶状体变________→焦距变________→会聚能力变________。 16. 近视成因：眼球前后径过________或晶状体曲度过________→来自远处物体的光会聚在视网膜________。矫正：配戴________透镜（发散作用→使光先________→像后移到视网膜）。 17. 远视成因：眼球前后径过________或晶状体曲度过________→来自近处物体的光会聚在视网膜________。矫正：配戴________透镜（会聚作用→使光先________→像前移到视网膜）。 18. 矫正口诀：近________远________。高度近视的危害：眼球壁________→可能引起________脱离→________（可逆/不可逆）。 ―――――――――――― 三、探究·任务驱动 任务一：透镜的辨别与作用 —— 是聚光还是散光？ 器材：凸透镜、凹透镜、平行光源（或太阳光）、白纸 1. 触摸法辨别——凸透镜中间________边缘________；凹透镜中间________边缘________。 2. 聚光法验证——将凸透镜正对太阳，白纸在另一侧移动→________（能/不能）找到最小最亮的光斑。将凹透镜正对太阳→________（能/不能）找到。结论：凸透镜对光有________作用，凹透镜对光有________作用。 3. 比较不同凸透镜——取两片不同凸度的凸透镜，分别正对太阳测焦距： 透镜 凸度（较大/较小） 焦距f/cm 会聚能力（较强/较弱） 透镜 凸度（较大/较小） 焦距f/cm 会聚能力（较强/较弱） 透镜A ________ ________ ________ 透镜B ________ ________ ________ 结论：凸透镜越________，焦距越________，对光的会聚能力越________。 ―――――――――――― 任务二：画出三条特殊光线 —— "过心不变/平行过焦/过焦平行" 在下面画出凸透镜和凹透镜各三条特殊光线，标出光心(O)、焦点(F/F')、光的传播方向。 【凸透镜三条光线】（先画主光轴和透镜，再标光心和焦点，最后画光线和箭头） (1)过光心的光线： (2)平行于主光轴的光线： (3)过焦点的光线： 【凹透镜三条光线】 (1)过光心的光线： (2)平行于主光轴的光线： (3)延长线过虚焦点的光线： ―――――――――――― 任务三：探究凸透镜成像规律 —— 五段物距，五种像 器材：光具座、凸透镜(f≈10cm)、蜡烛、光屏 | "三心等高"调节→逐段实验→记录 1. 实验记录表（完成全部五种情况）： 物距u的范围 像的性质（正倒） 像的性质（大小） 像的性质（虚实） 像距v的范围 物距u的范围 像的性质（正倒） 像的性质（大小） 像的性质（虚实） 像距v的范围 u>2f ________ ________ ________ ________ u=2f ________ ________ ________ ________ f<u<2f ________ ________ ________ ________ u=f ________ ________ ________ ________ u<f ________ ________ ________ ________ 2. 实验中无论怎么移动光屏都找不到像，可能的原因有（写出3条）： (1)________________________________________________________ (2)________________________________________________________ (3)________________________________________________________ 3. 将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜→像的大小的变化趋势是________________________（从大到2f再从2f到f的阶段，像逐渐________）。 ―――――――――――― 任务四：凸透镜的应用 —— 同一个透镜，不同用法 完成下表，将三种应用与凸透镜成像规律对应： 应用 物距范围 像的正倒 像的大小 像的虚实 像与物同侧/异侧 应用 物距范围 像的正倒 像的大小 像的虚实 像与物同侧/异侧 放大镜 ________ ________ ________ ________ ________ 投影仪 ________ ________ ________ ________ ________ 照相机 ________ ________ ________ ________ ________ 思考：①投影仪投影片为什么倒放？________________________________。 ②照相机拍完远景后拍近景（物距减小）→镜头应向________移动（前伸/后缩），使像距________（增大/减小）。 ―――――――――――― 任务五：眼球结构与近视远视的矫正 —— "近凹远凸" 将眼球与照相机类比，理解视觉形成与近视/远视。 1. 眼球vs照相机类比填空： 眼球结构 相当于照相机的什么 功能 眼球结构 相当于照相机的什么 功能 晶状体 ________ ________ 视网膜 ________ ________ 瞳孔 ________ ________ 睫状肌 ________ ________ 2. 画出近视和远视的矫正光路图（标出视网膜位置、像的位置、矫正透镜类型）： 近视矫正光路（远处物体→加________透镜→视网膜）： 远视矫正光路（近处物体→加________透镜→视网膜）： 3. 判断正误（√或×）： (1)近视眼看不清远处物体——因为像成在视网膜后面。（ ） (2)近视眼应配戴凸透镜矫正。（ ） (3)远视眼（老花眼）看不清近处物体——因为像成在视网膜后面。（ ） (4)不在暗处看手机、避免长时间用眼——这些是预防近视的有效措施。（ ） ―――――――――――― 四、检测·闯关练习 A组（必过关） 1. 将凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧来回移动白纸，纸上出现最小最亮光斑——这光斑是凸透镜的（ ） A.虚焦点 B.光心 C.焦点 D.像距 2. 关于透镜的三条特殊光线，下列说法正确的是（ ） A.通过光心的光线折射后方向改变 B.平行主光轴的光线过凸透镜后过虚焦点 C.过焦点的光线过凸透镜后平行射出 D.所有通过透镜的光线都会偏折 3. 物体放在凸透镜前20cm时，在透镜另一侧的光屏上得到一个倒立缩小的像，则该凸透镜的焦距可能是（ ） A.5cm B.10cm C.20cm D.30cm B组（挑战关） 4. 用照相机拍完全班合影后，再给一位同学拍单人照，应（ ） A.相机靠近同学，镜头前伸 B.相机靠近同学，镜头后缩 C.相机远离同学，镜头前伸 D.相机远离同学，镜头后缩 5. 关于近视和远视，下列说法正确的是（ ） A.近视眼看不清近处物体，用凹透镜矫正 B.远视眼看不清远处物体，用凸透镜矫正 C.近视眼像成在视网膜后面 D.近视眼用凹透镜、远视眼用凸透镜矫正 6. 在光具座上，当烛焰到凸透镜的距离为15cm时，在透镜另一侧12cm处的光屏上呈现清晰的像。则该凸透镜的焦距不可能是（ ） A.6cm B.8cm C.10cm D.7.5cm ―――――――――――― 五、总结·知识建构 不翻书，独立完成。 1. 凸透镜（中间________→________作用），凹透镜（中间________→________作用）。 2. 三条特殊光线口诀：________________、________________、________________（光路________）。 3. 凸透镜成像规律（u=物距，f=焦距）： u>2f→________/________/________像（应用：________） f<u<2f→________/________/________像（应用：________） u<f→________/________/________像（应用：________） u=f→________ 口诀：一倍焦距分________，二倍焦距分________。 4. 眼球成像：________（凸透镜）→________（光屏）上成________/________的________像。 5. 近视：像在视网膜________→用________透镜矫正。远视：像在视网膜________→用________透镜矫正。口诀：________。 ―――――――――――― ―――――――――――― 参考答案 完成全部后再核对。 二、预学 1. 厚、薄；会聚。薄、厚；发散。2. 球面球心；中心；不变。3. 实；焦点、光心；凸、小、强。4. 虚；反向延长线；不能。5. 过心不变/平行过焦/过焦平行：方向不变；焦点；平行于主光轴。6. 方向不变；反向延长线、虚焦点；平行于主光轴。 7. 实、能、两；虚、不能、同。8. 物体、光心；像、光心。9. 烛焰、凸透镜、光屏；光屏的中央。10. 前后微调；清晰；模糊。11. (1)倒/缩小/实、f<v<2f、照相机；(2)倒/等大/实、=；(3)倒/放大/实、>2f、投影仪；(4)不成像；(5)正/放大/虚、同、放大镜。12. 一倍焦距、二倍焦距；远、大。 13. 晶状体、凸；视网膜、光屏；睫状肌。14. 角膜、晶状体；视网膜、倒、缩小、实；大脑、正。15. 收缩、厚、小、强；放松、薄、大、弱。16. 长、大；前；凹、发散。17. 短、小；后；凸、会聚。18. 凹、凸；变薄、视网膜、不可逆。 三、探究 任务一 1. 厚/薄；薄/厚。2. 能；不能；会聚；发散。3. 结论：凸（厚）、小、强。 任务二 凸透镜：(1)直线通过；(2)折射光线过焦点；(3)折射后平行主光轴。凹透镜：(1)直线通过；(2)折射光线反向延长线过虚焦点；(3)折射后平行主光轴。 任务三 1. u>2f→倒立/缩小/实像/f<v<2f；u=2f→倒立/等大/实像/v=2f；f<u<2f→倒立/放大/实像/v>2f；u=f→不成像/折射平行；u<f→正立/放大/虚像/与物同侧。2. 可能原因：①三心不在同一高度；②u≤f（等于或小于焦距不成实像）；③像距超出光具座范围。3. 先缩小后变大再不成像再正立放大虚像；变大。 任务四 放大镜：u<f/正立/放大/虚像/同侧。投影仪：f<u<2f/倒立/放大/实像/异侧。照相机：u>2f/倒立/缩小/实像/异侧。①凸透镜成倒立实像→倒放投影片→屏幕正立。②前伸/增大。 任务五 1. 晶状体→镜头→折光成像；视网膜→底片/传感器→感光成像；瞳孔→光圈→控制进光量；睫状肌→变焦系统→改变焦距。2. 近视：凹；远视：凸。（光路图：近视→凹透镜发散→像后移到视网膜；远视→凸透镜会聚→像前移到视网膜）3. (1)×(像在视网膜前)；(2)×(用凹透镜)；(3)√；(4)√ 四、检测 A组：1.C（最小最亮光斑=焦点）。2.C（过焦点的光线经凸透镜折射后平行射出；A错——过光心方向不变；B错——过实焦点不是虚焦点；D错——过光心不变）。3.A（倒立缩小→u>2f→20>2f→f<10cm→只有5cm符合）。 B组：4.A（合影→单人：物距减小→镜头前伸增大像距→像变大）。5.D（近视=凹透镜，远视=凸透镜；A错看清近处；B错看不清近处；C错像在视网膜前）。6.C（u=15cm,v=12cm→像距<物距→倒立缩小→u>2f→2f<15→f<7.5→ACD均≤7.5，B=8>7.5不可能）。 五、总结 1. 厚/会聚；薄/发散。2. 过心不变/平行过焦/过焦平行；可逆。3. u>2f→倒立/缩小/实像（照相机）；f<u<2f→倒立/放大/实像（投影仪）；u<f→正立/放大/虚像（放大镜）；u=f→不成像；虚实/大小。4. 晶状体/视网膜/倒立/缩小/实。5. 前/凹；后/凸；近凹远凸。 学科网（北京）股份有限公司 $