1.5 透镜和视觉 导学案 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

该初中科学导学案围绕“透镜和视觉”展开，核心知识点包括透镜分类及对光的作用、凸透镜成像规律、光学仪器工作原理、眼球结构与视觉形成、近视和远视的成因及矫正。通过从透镜基础特性到成像规律，再到实际应用与人体视觉系统的递进式梳理，搭建连贯的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 资料亮点突出，采用表格归纳成像规律、口诀简化记忆难点，典型例题结合光路可逆等原理深化理解，课堂检测与课后提升注重知识应用。通过模型建构（如成像规律表格）、推理论证（例题解析）和探究实践（实验操作问题），培养学生科学思维与自主学习能力，助力高效掌握重点并联系实际。

第5节 透镜和视觉 浙教版 科学 八年级上册 第一章 对环境的察觉 · 导学案 一、学习目标 1. 区分凸透镜和凹透镜，理解它们对光的作用。 2. 掌握凸透镜成像规律，理解物距与像的性质的关系。 3. 了解放大镜、投影仪和照相机的工作原理。 4. 了解眼球的结构，理解视觉的形成过程。 5. 理解近视和远视的成因及矫正方法。 二、知识梳理 （一）透镜 透镜分为两类：凸透镜（中间厚、边缘薄）和凹透镜（中间薄、边缘厚）。 图1 凸透镜与凹透镜对光的作用 【重点】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。凸透镜能使平行于主轴的光会聚在主轴上的一点（焦点F），焦点到光心的距离叫焦距（f）。 （二）凸透镜成像规律 物距（u）是指物体到透镜的距离，像距（v）是指像到透镜的距离。 图2 凸透镜成像规律总结 物距(u) 像的性质 像距(v) 应用 特点 u > 2f 倒立、缩小、实像 f < v < 2f 照相机 物远像近像变小 u = 2f 倒立、等大、实像 v = 2f 测焦距 分界点 f < u < 2f 倒立、放大、实像 v > 2f 投影仪 物近像远像变大 u < f 正立、放大、虚像 — 放大镜 虚像分界点 【重点】凸透镜成像规律记忆口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。实像倒立虚像正，实像异侧虚像同。 【易错点】u = f 是实像和虚像的分界点：u > f 成实像，u < f 成虚像。u = 2f 是放大和缩小实像的分界点：u > 2f 成缩小实像，f < u < 2f 成放大实像。 【难点】成实像时，物距增大→像距减小→像变小；物距减小→像距增大→像变大。即"物远像近像变小，物近像远像变大"。 （三）放大镜、投影仪和照相机 光学仪器 物距条件 像的性质 原理 照相机 u > 2f 倒立、缩小、实像 凸透镜成像 投影仪 f < u < 2f 倒立、放大、实像 凸透镜成像 放大镜 u < f 正立、放大、虚像 凸透镜成像 （四）眼睛 眼球的结构与照相机非常相似。角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。 图3 眼球的结构 【重点】视觉形成过程：物体发出的光→角膜→晶状体（会聚）→玻璃体→视网膜（形成倒立、缩小的实像）→感光细胞产生信息→视神经→大脑→形成视觉。 眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状来调节焦距：看近处物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，会聚能力增强；看远处物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，会聚能力减弱。 【易错点】视觉是在大脑中形成的，不是在视网膜上形成的。视网膜上的感光细胞只是接收光刺激并产生信息，信息沿视神经传到大脑后才形成视觉。 （五）视力缺陷与矫正 图4 近视与远视的矫正 类型 成因 成像位置 矫正方法 特点 近视 眼球前后径过长或晶状体曲度过大 视网膜前 戴凹透镜 近处清晰，远处模糊 远视 眼球前后径过短或晶状体曲度过小 视网膜后 戴凸透镜 远处清晰，近处模糊 【重点】近视戴凹透镜（发散光线，使像后移到视网膜上）；远视戴凸透镜（会聚光线，使像前移到视网膜上）。 【易错点】近视眼成像在视网膜前方，需要用凹透镜使光线发散，让像后移到视网膜上；远视眼成像在视网膜后方，需要用凸透镜使光线会聚，让像前移到视网膜上。不要搞反！ 三、典型例题 【例1】 某同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前20 cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像。若他把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则经过凸透镜成怎样的像？ 【解析】蜡烛放在20 cm处成缩小的像，说明u > 2f，即20 cm > 2f，所以f < 10 cm。同时，成实像时像距v满足f < v < 2f。当蜡烛移到光屏位置（即原来的像距v处）时，由于光路可逆，新的物距u' = v，新的像距v' = 20 cm。因为原来f < v < 2f < 20 cm，所以新的物距u' = v满足f < u' < 2f，此时成倒立、放大的实像。 【答案】成倒立、放大的实像。（利用光路可逆原理） 【例2】 人眼中的晶状体相当于凸透镜。下图为来自远方的光经某同学眼球折光系统折射后的情况示意图，则该同学矫正视力时应戴由何种镜片制成的眼镜？ 【解析】来自远方的光（平行光）经过眼球折光系统后，会聚在视网膜前方，说明该同学患近视。近视的原因是晶状体曲度过大或眼球前后径过长，使远处物体的光会聚在视网膜前。矫正近视需要戴凹透镜，使光线先发散一些，再经过晶状体会聚后刚好落在视网膜上。 【答案】应戴凹透镜制成的眼镜（近视镜）。 【例3】 下列关于凸透镜成像的说法中，正确的是（ ）。 A. 凸透镜只能成实像 B. 凸透镜可以成正立放大的虚像 C. 凸透镜成的实像都是放大的 D. 凸透镜成的虚像是倒立的 【解析】A错误，凸透镜可以成实像也可以成虚像（u < f时成正立放大的虚像）；B正确；C错误，实像可以缩小（u > 2f）、等大（u = 2f）或放大（f < u < 2f）；D错误，虚像是正立的。 【答案】B 四、课堂检测 1. 凸透镜对光的作用是（ ）。 A. 发散 B. 会聚 C. 反射 D. 吸收 【答案】B 2. 当物体位于凸透镜2倍焦距以外时，所成的像是（ ）。 A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、放大的实像 D. 正立、缩小的虚像 【答案】B 3. 照相机的工作原理是利用凸透镜成（ ）。 A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像 C. 正立、放大的虚像 D. 倒立、等大的实像 【答案】A 4. 近视眼的原因及矫正方法是（ ）。 A. 像成在视网膜前，戴凸透镜矫正 B. 像成在视网膜前，戴凹透镜矫正 C. 像成在视网膜后，戴凸透镜矫正 D. 像成在视网膜后，戴凹透镜矫正 【答案】B 5. 放大镜是利用凸透镜成（ ）。 A. 倒立、缩小的实像 B. 正立、放大的虚像 C. 倒立、放大的实像 D. 正立、缩小的虚像 【答案】B 6. 无论是较近还是较远的物体，对于正常人来说都能使像落在视网膜上，其主要原因是什么？ 【答案】主要原因是眼睛的晶状体具有调节作用。通过睫状肌的收缩和放松，改变晶状体的厚度（即改变焦距），使远处和近处物体发出的光都能恰好会聚在视网膜上，形成清晰的像。看近处物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变短；看远处物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变长。 五、课后提升 1. 在探究凸透镜成像规律的实验中，为什么要调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致处于同一高度？ 【答案】目的是使像成在光屏的中央，便于观察和测量像距。如果三者中心不在同一高度，像可能会偏离光屏中心甚至超出光屏范围，导致无法观察到完整的像，影响实验数据的测量。 2. 取两块焦距不同的凸透镜，一手拿一块，通过两块凸透镜看前面的物体，调整两块凸透镜之间的距离，直到看清楚为止。这时你看到的物体是变大了还是变小了？把两块凸透镜的位置前后对调，再看前面的物体，你有什么新的发现？ 【答案】这是望远镜的原理。用焦距较长的凸透镜作物镜、焦距较短的作目镜时，看到的是倒立、放大的像（物体变大），类似开普勒望远镜。如果把两块凸透镜前后对调（焦距短的作物镜、焦距长的作目镜），看到的物体可能变小，类似显微镜与望远镜的区别——物镜焦距短、目镜焦距长时放大倍数更大。 3. 电子监控器主要由光学系统和光电转换系统组成。说说光学系统的工作原理。 【答案】电子监控器的光学系统主要利用凸透镜成像原理。监控镜头相当于一个凸透镜，被监控物体位于2倍焦距以外，通过凸透镜成倒立、缩小的实像，像成在感光元件（CCD或CMOS芯片，相当于光屏）上。光电转换系统将光信号转换为电信号，经过处理后形成数字图像，实现监控记录功能。 学科网（北京）股份有限公司 $