第四章《神奇的透镜》 讲义 -2026-2027学年沪科版物理八年级全一册上学期

沪科版八年级上学期物理第一册第四章《神奇的透镜》知识点与单元检测 【知识梳理】 知识点01 凸透镜和凹透镜 1.透镜 （1）凸透镜：中间 、边缘 的透镜。（2）凹透镜：中间 、边缘 的透镜。 2.透镜的相关概念 （1）主光轴：过两个球面球心的直线叫作主光轴。每个透镜都有一条主光轴，主光轴用点划线表示。 （2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。 （3）焦点和虚焦点：凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点。凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散，且这些发散光线反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点叫凹透镜的虚焦点。焦点和虚焦点用字母“F”表示。 （4）焦距： 到 的距离叫焦距，用字母“f ”表示。 3.透镜对光的作用 （1）凸透镜：凸透镜对光有 作用（(焦距f越小，会聚作用越强）。 （2）凹透镜：凹透镜对光有 作用（焦距f越小，发散作用越强）。 4.透镜的三条特殊光线 凸透镜 凹透镜 平行于主光轴的光 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点形成最小、最亮的光斑 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线交于虚焦点 通过焦点的光 经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 对着虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出 通过光心的光 过光心的光线传播方向不变 过光心的光线传播方向不变 知识点02 探究凸透镜成像的规律 1.物距： 到透镜光心的距离，用字母u表示。像距： 到透镜光心的距离，用字母v表示。 2.实验装置及步骤 （1）将f =10cm的凸透镜固定在光具座的中间位置。 （2）将蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧，点燃蜡烛，调节高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心、光屛的中心大致在同一高度上。 （3）依次将蜡烛分别调整到凸透镜二倍焦距以外、二倍焦距处、一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏直至看到清晰的像，观察并记录物距、像的性质及像距。 3.实验结论 （1）静态成像规律 图示 物距与焦距关系 像距与焦距关系 成像特点 应用 u＞2f 、 缩小、 u=2f v=2f 倒立、 、 实像 f＜u＜2f 倒立、 、 u=f 不成像 探照灯 、 放大、 口诀：一倍焦距分虚实，内虚外实，实倒虚正；二倍焦距分大小，内大外小。 （2）动态成像规律 ①成实像时：物距减小，像距 ，像变 。（物近像远像变大） ②成虚像时：物距减小，像距 ，像变 。（物近像近像变小） 4.实验注意事项及常考命题点 （1）调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 （目的是： ）。 （2）凸透镜、烛焰、光屏的中心在同一高度，光屏上找不到像的原因：① ；② 。 （3）蜡烛长度变短，像在光屏上的位置越来越高时的调节的方法：①将光屏 移动；②将蜡烛 移动。 （4）蜡烛与光屏互换位置后，仍能成清晰的像的原因： 。 （5）当凸透镜的一部分被遮住时，烛焰在光屏上的成像情况：光屏上的像仍然 ，只是会变 。 知识点03 生活中的透镜 1.照相机 （1）原理：利用u＞2f时，凸透镜成 、缩小的实像。 （2）成像特点：①物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。②照相机成的像是倒立、缩小的实像，像和物在镜头的两侧。③物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。 2.投影仪 （1）原理：利用f＜u＜2f时，凸透镜成 、放大的实像。 （2）成像特点：①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。②投影仪成的像是倒立、放大的像，像和投影片在镜头的两侧。③投影片离镜头越近，像到镜头的距离越大，屏幕上的像就越大。 3.放大镜 （1）原理：利用u<f时，凸透镜成 、放大的虚像。 （2）成像特点：①物体和虚像在放大镜的 侧。②放大镜离物体越近（即物距越小），所成的虚像越小，放大镜离物体越远，所成的虚像越大。③物体通过放大镜所成的像是正立、放大的虚像。 知识点04 实像和虚像 实像 虚像 不同点 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成 在像的位置能用光屏承接 在像的位置不能用光屏承接 在像的位置能使胶片感光 在像的位置不能使胶片感光 都是倒立的 都是正立的 相同点 都能用眼睛看到 知识点05 眼睛 1.眼睛的结构（如图所示）。 2.成像原理：眼球好像一架 ，晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，通过视神经把同，一个信号传给大脑，我们就看到了物体。 3.眼睛的调节 看远处物体 看近处物体 睫状体 放松 收缩 晶状体 变薄 变厚 对光的偏折能力 变弱 变强 成像原理图 知识点06 近视眼与远视眼的成因及其矫正 1.近视眼及其矫正 特点 只能看清近处的物体，看不清远处的物体 形成原因 晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，看远处的物体时，将像成在视网膜前 图示 矫正方法 利用凹透镜能使光发散的特点，配戴凹透镜制成的近视眼镜 2.远视眼及其矫正 特点 只能看清远处的物体，看不清近处的物体 形成原因 晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，看近处的物体时，将像成在视网膜后 图示 矫正方法 利用凸透镜能使光会聚的特点，配戴凸透镜制成的远视眼镜 3.眼镜的度数 （1）透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，透镜焦度常用字母Ф表示，则。 （2）眼镜度数常用字母 D表示，则。 （3）凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。 知识点07 显微镜和望远镜 显微镜 望远镜 图示 目镜（凸透镜） （ ） 倒立、放大、实像（投影仪） 物镜（凸透镜） 正立、放大、虚像（放大镜） （ ） 知识点08 视角 1.定义：视角是从物体两端（上、下或左、右）引出的光线在人眼处形成的夹角。 2.决定因素：视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。当物体与眼睛的距离一定时，物体越大，视角越大；当物体的大小一定时，离眼睛越近，视角越大。 【单元检测】 一.选择题（单选题，2分；多选题4分，共34分） 1．（2024·广西）如图所示的眼镜片是（　　） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 2．（2024·山东德州）某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的原理与照相机相同 B．广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内 C．为从不同角度看见地面上的广告图标，应选择光滑的地面 D．若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像，可适当减小镜头到广告片距离，增大投影灯离地距离 3．（2024·四川巴中）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像，其成像特点是（   ） A．倒立放大的实像 B．倒立放大的虚像 C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像 4．（2024·山东济南）物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将凸透镜安装在较细纸筒的Q端（凸透镜未画出），两纸筒套在一起组成模拟照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，再次调节P、Q的间距，他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是（　　） 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．正立、缩小的虚像 5．（2024·西藏）保护视力，科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是（    ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 6.(2024.黑龙江哈尔滨)光让我们通过视觉认识世界,下列说法不正确的是 ( ) A.甲图:由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书 B.乙图:小聪在镜中看到小猫,这只“小猫”是能量聚集形成的像 C.丙图:近视眼需要戴凹透镜矫正 D.丁图:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机 7.(2024.吉林长春)用凸透镜看远处的物体,看到的像是 ( ) A.放大的　    B.等大的　    C.倒立的　    D.正立的 8. （2025.广州）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A. 5cm B. 20cm C. 30cm D. 40cm 9.（2025.长沙）晚上看电视时，小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动，发现移动到某位置时，墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同（　　） A. 放大镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 平面镜 10. （2025.青海）小文到青海湖旅游时，用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是（ ） A. 投影仪 B. 近视眼镜 C. 监控摄像头 D. 放大镜 11.（2025.泰安） 用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时，点燃的蜡烛、凸透镜（保持不动）、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未画出）。下列说法中（　　） ①图中成像规律与照相机成像原理相同 ②把蜡烛适当右移，光屏适当左移，会再次在光屏上成清晰的像 ③把蜡烛移至35.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 ④把蜡烛移至45.0cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的像 A. 只有①②正确 B. 只有①③正确 C. 只有②④正确 D. 只有①③④正确 12.(2023.山东淄博)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距f=12 cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是 ( ) A.图中成像特点与投影仪成像特点相同 B.透镜位置不动,把蜡烛向左移动,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像 C.透镜位置不动,把蜡烛移到30 cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像 D.透镜位置不动,把蜡烛移至45 cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像 13.(2024安徽池州模拟)某图书馆引进了一款高科技阅读设备——“AI光影阅读器”,如图所示。该设备利用激光投影和成像技术将阅读资源投影到桌面上,阅读者可以直接在桌面上用手指进行翻页操作,就像在手机屏幕上操作一样。下列关于此设备的说法中不正确的是 ( ) A.投影仪的镜头是凸透镜 B.白色桌面更好一些,因为白色桌面可以反射各种色光 C.桌面上所成的像是正立、放大的实像 D.选用粗糙的桌面是为了让光发生漫反射,使周围的人能看到 14．（多选）（2024·黑龙江齐齐哈尔）物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10.0cm B．将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同 C．将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同 D．将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像 15．（多选）（2024·天津）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（　） A．第1次实验的像距为20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像 C．第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D．若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像 实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 二.填空题 16．（2024·河北）如图所示，烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，此成像原理可用于制作 。不改变蜡烛与光屏的位置，向 （选填“左”或“右”）移动凸透镜到某一位置，能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径，在足够大的光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰且完整的像。 17．（2024·甘肃兰州）小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 （选填“前”或“后”）方，小彤推断爷爷可能患上了 （选填“近”或“远”）视眼，需要配戴 （选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。 18.(2024.山东威海)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”或“变大”)。 19．（2025.深圳）如图所示，第九届亚洲冬奥会，擅于思考的思考乐欣航同学发现用阳光点燃火炬使用的是___（凸透镜/凹透镜），凸透镜的直径是60___（填写单位）。 20. （2025.绥化）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。 21.（2025.湖北） 2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。______（填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为______透镜。 22. （2025.济宁）夏季，不要将装水的透明塑料瓶、玻璃杯等物品放在车内阳光照射处，原因是：其相当于________透镜，易引发火灾。如图所示，将蜡烛放在a、b、c、d四点中的______点，可在凸透镜右边的光屏上（图中光屏未画出）得到缩小的清晰像，利用凸透镜制作的眼镜可以矫正_____眼。 23. （2025.陕西）（哪吒之魔童闹海）自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕______（选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 三.作图题（每条线1分，共16分） 24．（2024·黑龙江大庆）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹） 25．（2024·辽宁）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出： （1）入射光线a经凸透镜的折射光线；（2）折射光线b对应的入射光线。 26．（2024·四川宜宾）如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。 27.(2024.广东广州)如图,光线a(图中未画出)射到平面镜上,其反射光线b平行凸透镜的主光轴,b经 凸透镜折射后,射到屏上的A点。(1)画出光线a;(2)画出光线b经凸透镜折射后的光路,并标出凸透镜右侧的焦点F;(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于90°,则________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动平面镜,可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 28.(2024山东德州中考)如图所示,A'是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:(1)射向平面镜的入射光线;(2)经过凸透镜后的折射光线。 29. （2025.泰安）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O为冰透镜的光心，F为冰透镜的焦点，请完成光路图。 四.实验探究题（每空1分，作图2分，共30分） 30.(2024黑龙江哈尔滨期中)在探究“透镜对光的作用”的实验过程中,取一个大烧杯,里面充以烟雾,用手电筒射出一束平行光(如图)。甲图中光直接射入杯中;乙图中在杯底放一个凸透镜;丙图中在杯底放一个凹透镜。 (1)此探究得出的结论是____________________________________________; (2)向烧杯中充以烟雾的目的是_______________________________________; (3)要使得出的结论更具普遍性,你对实验的改进建议是(写出一条即可)___________________________。 31.(2024.山东枣庄)小明探究凸透镜的成像规律时,各器材位置如图所示,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,______(选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是__________的。 32．（2024·山东东营）某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在 ； （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像（像未画出），此时成的像与 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同； （3）光具座上凸透镜的焦距可能是 （选填“5”“10”或“20”）cm； （4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到 cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断依据是 。 33．（2024·山东青岛）小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。 （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在 。 （2）如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在 刻度范围内移动，直到在光屏上看到 、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 。 （3）S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。 （4）保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向 移动。 34．（2024·山东日照）小明在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律解决实际问题的意义，于是他进行了如下的探索： （1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ；如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏，那么在光屏上 （选填“能”或“不能”）看到像； （2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 （选填“发散”或“会聚”），这样的透镜可用于矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）； （3）生活中经常看到的投影灯，其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 ； （4）在探究照相机原理时，小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动； （5）若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变，继续实验，撤掉光屏，换成凸透镜A，并移动到光具座66cm刻度处，从A的右侧向左看，在透镜A中也能看到清晰的像，这个像是 （选填“实”或“虚”）像。 35. （2025.徐州）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示，组装器材时应将___________的高度向下调整。调整完毕后，若凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向___________移动，可以找到烛焰清晰的像，此时的像是倒立、___________的实像。 参考答案 一.选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C D A A A B C A B C B C C ABC AB 二.填空题 16.投影仪 右 能 17.后 远 凸 18.凹透镜 变小 19.凸透镜 cm 20. 10 投影仪 21.下 凸 22.凸 a 远视 23.不是 漫 放大 三.作图题 24. 25. 26. 27. 顺时针 28. 29. 四.实验探究题 30.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用 显示光路,使实验现象更明显,便于观察 换用多组不同焦距的凸透镜和凹透镜重复进行实验 31.照相机 仍能 可逆 32.（1）烛焰 光屏中央 （2）照相机 （3）10 （4）80/80.0 折射时光路可逆 33.（1）同一高度 （2）60cm~70cm 缩小 照相机 （3） （4）左 34.（1）便于确定像的位置 不能 （2）发散 近视眼（3） 50~100 mm （4）近视眼 靠近 （5）虚 35.凸透镜 左 缩小 学科网（北京）股份有限公司 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