第1节 透镜（培优教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦透镜的分类、对光的作用及焦点焦距等核心知识点，以“放大镜聚光点燃树叶”的生活现象导入，通过实验观察透镜对平行光的偏折，结合主光轴、光心概念，构建从生活现象到物理概念的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，设计“想想做做”引导学生动手测量凸透镜焦距，结合野外求生水凸透镜、瓶装水引发火灾等典例，培养科学思维与物理观念。练习注重实际问题解决，学生能深化理解并联系生活，教师可直接用于教学提升效率。

物理八年级上册 • 人教版 第五章 　透镜及其应用 第1节 　透镜 新课导入 将一个放大镜放在阳光下，不一会儿地上的树叶点燃， 你知道这其中的原理吗？ 学习目标 物理观念 1. 认识凸透镜和凹透镜，理解透镜对光的会聚、发散作用。 2. 掌握焦点和焦距的概念。 科学思维 能够根据透镜形状和光线传播特点进行分类、比较与分析。 实验探究 通过观察、操作和测量，探究透镜对光的作用，并尝试测量凸透镜的焦距。 科学态度与责任 形成实事求是、合作探究的科学态度，遵守光学实验安全规范，关注透镜在生活中的应用。 重点难点 科学难点 1. 从光线传播方向理解透镜的会聚与发散作用。 2. 理解焦点、光心和焦距之间的关系。 3. 通过观察光路，并准确测量凸透镜的焦距。 教学重点 1. 区分凸透镜和凹透镜的形状特点。 2. 理解凸透镜对光的会聚作用、凹透镜对光的发散作用。 3. 掌握焦点、焦距的概念及其表示方法。 学习内容 02 透镜对光的作用 01 凸透镜和凹透镜 03 焦点和焦距 第1节 透镜 一、凸透镜和凹透镜 一、凸透镜和凹透镜 这些仪器共同的主要光学元件是什么？它们对光有什么作用呢？ 　　照相机可以留下瞬间，投影仪可以放大图片，显微镜可以帮助我们观察细胞。 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1. 凸透镜和凹透镜：形状不同，作用不同 凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜。 老花镜、照相机镜头、望远镜物镜常用凸透镜。 凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜。 近视眼镜就是凹透镜。 一、凸透镜和凹透镜 　　透镜的两个表面一般为球面的一部分，有些一面为平面，我们研究的透镜厚度远小于球面的半径。 凸透镜 凹透镜 一、凸透镜和凹透镜 （1）主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。 C1 C2 凸透镜 C2 C1 凹透镜 主光轴 2. 主光轴和光心 一、凸透镜和凹透镜 （2）光心：薄透镜的光心就是透镜的中心。 C1 C2 凸透镜 C2 C1 凹透镜 光心 o 光心 o 一、凸透镜和凹透镜 通过这点的光的传播方向不变。 二、透镜对光的作用 第1节 透镜 射到地面的太阳光可视为平行光， 让凸透镜正对着太阳，会发生什么呢？ 二、透镜对光的作用 实验：两种透镜对光的作用 1. 让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 2. 让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 演 示 二、透镜对光的作用 会聚 发散 凸透镜 凹透镜 二、透镜对光的作用 与入射光线相比，折射光线均向靠近主光轴的方向偏折。 与入射光线相比，折射光线均向靠近主光轴的方向偏折。 二、透镜对光的作用 结论：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 【典例1】（2026•广元）在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有_____作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜_____（选填“远离”或“靠近”）柴火。 会聚 远离 二、透镜对光的作用 【典例2】（2023•沈阳）下列应用中涉及的光学元件，对光有发散作用的是（　　） C 二、透镜对光的作用 三、焦点和焦距 第1节 透镜 三、焦点和焦距 　　 （1）焦点 F： 　　跟主光轴平行的光，经凸透镜后会聚在主光轴上的一点， 这个点叫作焦点。 凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。 F O 主光轴 光心 焦点 F O 光心 焦点 三、焦点和焦距 三、焦点和焦距 主光轴 O F f 焦距 （2）焦距 f：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。 三、焦点和焦距 焦距 与折光能力 不同的透镜，焦距不同。焦距的大小反映了透镜的折光能力强弱。 焦距越小，折光能力越强；焦距越大，折光能力越弱。 三、焦点和焦距 想想做做 太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看作平行光。 想一想：怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？找几个不同的凸透镜，试着测量它们的焦距。 正对太阳：阳光可看作平行光。 1 放白纸：置于透镜另一侧。 2 找光斑：移动直到光斑最小、最亮。 3 量距离：测光斑到光心的距离，即f 。 4 三、焦点和焦距 【典例1】用光具座测量凸透镜的焦距，如图所示，则该凸透镜的焦距是（　　） A．10.0 cm B．20.0 cm C．30.0 cm D．50.0 cm A 三、焦点和焦距 【典例2】下列说法正确的是（　　） A．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚于一点 B．凹透镜对光有发散作用，因此通过凹透镜的光一定是发散的 C．一束平行光通过凸透镜后会聚于焦点 D．焦距为3cm的凸透镜比焦距为6cm的凸透镜折光能力更强 D 四、课堂总结 透镜 分类 对光的作用 凹透镜：发散作用 凸透镜：会聚作用 凸透镜：中间厚、边缘薄 凹透镜：中间簿、边缘厚 焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点。 焦点和焦距 焦距：焦点到凸透镜光心的距离。 1. 我国西汉时期的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示，假设F为冰透镜的焦点，请你在图中完成光路。 五、练习与应用 五、练习与应用 【解析】平行于主光轴的平行光线经过凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线传播方向不改变。 假设F为冰透镜的焦点，如图所示： 2. 一束光通过透镜的光路如图所示，哪幅图是正确的？说明你的理由。 五、练习与应用 验钞机 入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点。 【解析】甲、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，故甲正确。 乙、过焦点的入射光线经凸透镜折射后应该平行于主光轴射出，故乙错误。 丙、凹透镜对光线有发散作用，现在是会聚了，故丙错； 丁、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，故丁错。 故答案为：甲；入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点。 五、练习与应用 3. 同种材料制成的甲、乙两个凸透镜的焦距分别为2 cm和3 cm，如图所示。请在图中画出平行光分别通过它们之后的光线。 哪个凸透镜使光偏折得更显著些? 五、练习与应用 焦距越小的凸透镜对光线的偏折更显著一些。 五、练习与应用 【解析】在主光轴上距凸透镜光心O为2cm、3cm处的点是凸透镜的焦点，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过透镜的焦点，光路图如图所示： 根据图示可知，焦距越小的凸透镜对光线的偏折更显著一些。 4. 要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？试试看。在解决这个问题的时候，你利用了前面学过的什么知识？ 五、练习与应用 答：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上的焦点，根据光路具有可逆性，利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的焦点位置。 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上的焦点，根据光路具有可逆性，利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的焦点位置。 五、练习与应用 5. 据新闻报道，一辆家用轿车在太阳下“自燃”。调查发现，火灾是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水引发的。瓶装水是怎样引发火灾的？我们在森林中游玩时应该如何处理没有喝完的瓶装水？ 五、练习与应用 答：装满水的圆柱形矿泉水瓶相当于一个凸透镜对太阳光有会聚作用，如果热量集中，造成火灾，导致家用轿车在太阳下“自燃”。 装有水的矿泉水瓶对太阳光有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，容易引发森林火灾，所以我们不能随意丢弃装有水的矿泉水瓶。 【解析】装满水的圆柱形矿泉水瓶相当于一个凸透镜对太阳光有会聚作用，如果热量集中，造成火灾，导致家用轿车在太阳下“自燃”。 装有水的矿泉水瓶对太阳光有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，容易引发森林火灾，所以我们不能随意丢弃装有水的矿泉水瓶。 五、练习与应用 1．下列方法中，能区分凸透镜和凹透镜的是（　　） A．观察透镜的两个表面是否都为球面 B．通过触摸，比较透镜中间与边缘的厚度 C．将透镜正对太阳光，观察是否能使光会聚 D．将透镜正对太阳光，观察是否出现小孔成像 六、提升训练 BC 【解析】A．凸透镜和凹透镜的两个表面通常都为球面，仅观察表面是否为球面无法区分二者，故A不符合题意； B．凸透镜的特点是中间厚、边缘薄，凹透镜则是中间薄、边缘厚，通过触摸比较透镜中间与边缘的厚度可以区分，故B符合题意； C．凹透镜对光有发散作用，不能使太阳光会聚，凸透镜对光有会聚作用，能使平行光（如太阳光）会聚，将透镜正对太阳光观察是否能使光会聚可以区分，故C符合题意； D．小孔成像是光沿直线传播形成的，与透镜类型无关，将透镜正对太阳光观察是否出现小孔成像不能区分凸透镜和凹透镜，故D不符合题意。 故选：BC。 六、提升训练 2．如图甲所示，光学元件由凸透镜A、B组成，A的直径为D，B的直径为d,将光学元件正对阳光，把一张白纸放在它的下方，在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑，圆斑的直径均为d,则下列说法正确的是（　　） A．两个透镜的焦距可能相等 B．透镜A的焦距一定大于透镜B的焦距 C．该光学元件远离白纸时，两个光斑 一定同时变大 D．该光学元件远离白纸时，两个光斑 一定同时变小 B 六、提升训练 六、提升训练 【解析】太阳光为平行光，光学元件正对阳光，太阳光平行于凸透镜的主光轴，阳光透过凸透镜到达圆斑，根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图，完整光路如图所示： AB、由上图可知凸透镜A的焦点有两种可能，但无论哪一种，其焦距都比透镜B的焦距大，故A错误，B正确； CD、由图可知光学元件远离白纸时，相当于 光学元件不动，白纸向右移动，当A的焦点在透镜和白纸之间时，光斑变大，当A的焦点在白纸右侧时，光斑先变小，后变大，而透镜B只有一种情况，光斑将变大，故CD错误。故选：B。 3．如图所示，将凸透镜正对着阳光，把一张白纸放在它的另一侧，来回移动白纸，直到白纸上的光斑变得最小、最亮，此时该亮斑距凸透镜的距离为_____cm,则该凸透镜的焦距是 8cm,换成凹透镜再做这个实验，在纸上_____（填“能”或“不能”）看到很小、很亮的光斑。 8 六、提升训练 不能 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；太阳光会聚在透镜另一侧8cm处，焦距为8cm；换成凹透镜再做这个实验，凹透镜对光线具有发散作用，所以在纸上不能看到很小、很亮的光斑。 故答案为：8；不能。 六、提升训练 4．下列说法正确的是（　　） A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线传播方向不变 B．凸透镜有虚焦点，凹透镜有实焦点 C．凸透镜对光线起会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点 D．放在凹透镜焦点上的光源，它发出的光线经透镜折射后， 平行于主光轴 六、提升训练 A 六、提升训练 【解析】A、说法正确，经过透镜光心的光线传播方向不变。 B、说法错误，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点。 C、说法错误，凸透镜对光线起会聚作用，是指光线经过凸透镜后会偏向主光轴方向。 D、说法错误，凹透镜对光有发散作用，当放在凹透镜焦点上的光源，它发出的光线经透镜折射后，变得更发散了。 故选：A。 5．在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（　　） 六、提升训练 B 六、提升训练 【解析】A．过光心的光线其传播方向不变，所以虚线框内放置的可能是凸透镜，也可能是凹透镜，故A错误； B．图中平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光线通过焦点，所以虚线框内放置的一定是凸透镜，故B正确； C．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，由折射角度可知，两条光线变得发散，由于凹透镜具有发散作用，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故C错误； D．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，折射光线偏离主光轴，说明该透镜对光具有发散作用，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故D错误。 故选：B。 $