第四章《神奇的透镜》第一节凸透镜与凹透镜（教学设计）-2026-2027学年沪科版物理八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦凸透镜与凹透镜的核心知识，通过对比平板玻璃与放大镜看书效果的课堂导入，联系生活现象引出透镜分类，梳理透镜对光的作用、基本概念及光路图绘制的知识脉络。 资料亮点在于实验视频辅助演示凸透镜会聚和凹透镜发散作用，结合中考题与月考题设计课堂练习，培养科学探究能力和物理观念，帮助学生直观理解抽象原理，提升教师教学效率与学生应用能力。

沪科版八年级物理（2024） 第四章 神奇的透镜 第一节 凸透镜与凹透镜 （教学设计） 【课题】第一节 凸透镜与凹透镜 【学习目标】 1.通过观察与实验，了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 2.认识透镜的光心、焦点和焦距，会画光路图。 3.能用透镜的知识解释生产生活中的相关现象。。 【学习重点】 通过观察与实验，了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，能认识透镜的光心、焦点和焦距。 【学习难点】 1.理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 2.能用透镜知识解释生产生活中的相关现象。 【教学器材】 激光笔（红色）、焦距不同的凸透镜、凹透镜（演示实验用）。 【新课导入】 分别透过平板玻璃与放大镜看书上的字，会得到不同的效果，透过平板玻璃看到的正立等大的字，透过放大镜看到的是正立放大的字，书上的字，这是因为放大镜的表面是球面的一部分。 放大镜是一种透镜。透镜通常用玻璃制成，其两侧或一侧表面常被磨成球面。透镜有两大类：凸透镜和凹透镜。 【板书课题】 第四章 神奇的透镜 第一节 凸透镜与凹透镜 一 凸透镜 1.凸透镜 凸透镜通常用玻璃制作而成，是光学元件的一种。凸透镜的中央较厚、边缘较薄，两个表面中至少有一个是球面的一部分，透镜能让光透过去，光在进入和离开透镜时都要发生折射。如果透镜的厚度远小于球面半径，这种透镜称为薄透镜。放大镜的镜片就是凸透镜，照相机及望远镜等也用到了凸透镜。 2. 凸透镜对光的会聚作用 光通过凸透镜折射后会发生什么变化呢？ 【迷你实验室】（演示实验）凸透镜对光的会聚作用 【播放实验视频】凸透镜对光的会聚作用 （1）用平行光束照射凸透镜，光通过凸透镜后会聚于一点，记下该点到凸透镜中心的距离。 （2）换个凸透镜再次尝试，观察是否仍有光线会聚点，该点到凸透镜的距离有无变化（避免直视强光，以免伤害眼睛）。 实验现象：换用不同的凸透镜再次实验，光通过凸透镜后仍会聚一点，该点到凸透镜的距离发生了变化。 实验结论：大量实验表明：平行光通过凸透镜折射后将会聚于一点，凸透镜对光有会聚作用。所以，凸透镜又叫做会聚透镜。 注意：凸透镜对光具有会聚作用，是指光（无论是平行光、会聚光还是发散光）透过凸透镜时，出射光线相对入射光线向中间靠拢一些，并不是出射光线一定是会聚光。 3. 凸透镜的光心、主光轴、焦点和焦距 ①凸透镜的中心O 称为光心，通过光心的光，其传播方向不变； ②通过光心且垂直于透镜表面的直线称为主光轴，简称光轴。 ③平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚的点称为凸透镜的焦点，符号为 F，凸透镜的两侧各有一个焦点; ④焦点到光心的距离称为焦距，用字母 f 表示。焦距是凸透镜的一个重要参数，凸透镜的焦距越大，凸透镜对光的会聚作用越小。 4. 利用太阳光（可视为平行光）估测凸透镜的焦距 在”探究凸透镜对光的会聚作用”的实验中，通过测量焦点到凸透镜的距离可估测凸透镜的焦距。 拿凸透镜正对着太阳，太阳光通过凸透镜照到白纸上，慢慢调整白纸到凸透镜的距离，直到白纸上的光斑最小最亮为止，光斑位置即凸透镜的焦点位置，用刻度尺测量出白纸到凸透镜的距离就是凸透镜的焦距。 【播放视频】利用太阳光估测凸透镜的焦距 5. 通过凸透镜的三条特殊光线 通过光心的光 平行于主光轴的光 通过焦点的光 通过光心的光经过凸透镜后，传播方向不变。 平行于主光轴的光经过凸透镜后，出射光通过焦点。 通过焦点的光经过凸透镜后，出射光平行于主光轴。 注意：透镜对光的作用的原理是光的折射，通过透镜的光路是可逆的.若把点光源放在凸透镜的焦点上，射向凸透镜的光折射后变成平行光，因此可利用凸透镜获得平行光。 【课堂练习】 【例题1】(25-26年河北保定月考题)如图所示,一个透明均匀的玻璃柱被摔碎成三部分,其中属于凸透镜的是_______,凸透镜对光有__________(选填“会聚”或“发散”）。 【答案】①③ 会聚 【解析】①③中间厚、边缘薄,为凸透镜,凸透镜对光有会聚作用。 【例题2】(24-25年江苏靖江期中联考题）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。 （1）如图所示的两种操作方案中,正确的是图___(选填“A”或“B”)所示方案; （2）采用正确的操作方案,适当调整位置后,当在白纸上出现一个___________的光斑时,光斑到凸透镜中心的距离为20 cm,则该凸透镜的焦距为________cm; （3）在测量另一凸透镜焦距的过程中,小明发现白纸上的焦点不易确定,于是他移动白纸找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为6 cm和12 cm,则焦距为_________cm. 【答案】（1）B （2）最亮最小 20 （3）9 【解析】（1）太阳光平行于凸透镜的主光轴入射,经凸透镜折射后会聚在焦点上,如图所示的两种操作方案中,正确的是图B所示方案。 （2）采用正确的操作方案,适当调整位置后,当白纸上出现一个最小、最亮的光斑时,此光斑所在位置就是该凸透镜的焦点所在位置,此光斑到凸透镜中心的距离为凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距为20 cm. （3）在测量另一凸透镜焦距的过程中,发现白纸上的焦点不易确定。移动白纸找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为6 cm和12 cm,在焦点前后等距的地方找到两次成等大光斑的位置,焦点就在两个位置的中点,则凸透镜的焦距为 f =×(12cm+6cm)=9 cm . 【例题3】(2026年福建中考题）画出经透镜射出的光线。 【答案】 【解析】图示的透镜中央比边缘厚，是凸透镜。 通过凸透镜光心的光线传播方向不变； 平行于主光轴的光线通过凸透镜后出射光线过凸透镜的焦点。 【例题4】(2025年辽宁中考题）如图所示，根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出一个透镜。 【答案】 【解析】由图可知，光通过透镜后，折射光线相对入射光线向一起收拢，说明此透镜对光有会聚作用，故虚线框内应该为凸透镜。 二 凹透镜 1.凹透镜 凹透镜也是一种光学元件。凹透镜的中央较薄、边缘较厚，两个表面中至少有一个是球面的一部分。 2.凹透镜对光的发散作用 让平行光束照射在凹透镜上，可看到光通过凹透镜发生折射后向外散开。可见，凹透镜对光有发散作用。所以，凹透镜又叫做发散透镜。 【播放视频】凹透镜对光的发散作用 3. 凹透镜的光心、主光轴、焦点和焦距 ①凹透镜的中心O 称为光心，通过光心的光，其传播方向不变； ②通过光心且垂直于透镜表面的直线称为主光轴，简称光轴。 ③平行于主光轴的光经凹透镜折射后发散，其反向延长线的交点叫凹透镜的焦点，符号为 F，凹透镜的两侧各有一个焦点; ④焦点到光心的距离称为焦距，用字母 f 表示。凹透镜的焦距越大，凹透镜对光的发散作用越小。 4. 通过凹透镜的三条特殊光线 通过光心的光 平行于主光轴的光 通过焦点的光 通过光心的光经过凹透镜后，传播方向不变。 平行于主光轴的光经过凹透镜后，出射光线的反向延长线通过焦点。 正对焦点的光经过凹透镜后，出射光平行于主光轴。 【课堂练习】 【例题5】(25-26年广西桂林期末考试题)单反相机镜头的重要组件是透镜组，其包含凸透镜和凹透镜，如图所示，其中属于凹透镜的是【 】 A.① B.② C.③ D.④ 【答案】B 【解析】凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜。图中属于凹透镜的是②，故选择B. 【例题6】(2024年山东威海中考题)摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示，此时“形变的水”相当于________（填光学元件名称）；当水黾游到水浅的地方，暗影面积会_________ （选填“变小”、“不变”“变大”）。 【答案】凹透镜 变小 【解析】“站”在水面上的水黾使水面发生了形变，水面下凹，此时“形变的水”相当于凹透镜，对光有发散作用，所以看到水底有带“光环”的暗影。当水黾游到水浅的地方时，水面下光传播的距离减小，折射光传播方向（或折射角）不变，暗影面积会变小。 【例题7】(2026年四川凉山州中考题)如图所示，光线1为入射光线，光线2为光线1经过虚线框内透镜的折射光线，0为该透镜的光心，请在虚框内画出适当的透镜，并画出光线3经过透镜后的折射光线。 【答案】 【解析】由图可知，入射到透镜的光线通过透镜折射后折射光线远离透镜主光轴偏折，说明透镜对光具有发散作用，虚线框内的透镜是凹透镜；通过凹透镜光心的光线传播方向不变。 【例题8】(24-25年江苏苏州期中考试题)图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的偏折现象，其中是凹透镜的是____________(填字母序号)。 【答案】a、b、d 【解析】由图可看出，a、b、d中的入射光经过透镜后折射光线相对于入射光线远离透镜主光轴偏折，说明透镜对光具有发散作用，所以透镜都是凹透镜:c中的入射光经过透镜后折射光线相对于入射光线向透镜主光轴偏折，说明透镜对光具有会聚作用，透镜是凸透镜。 【课后作业】作业：1～6题 学科网（北京）股份有限公司 $