第五章 透镜及其应用 知识清单与易错点学案（含解析）2026-2027学年人教版物理八年级上册
人教版八年级物理上册 · 第五章 透镜及其应用 | 2026—2027学年
第五章 透镜及其应用
知识清单、光路作图与实验探究学案（含解析）
2026—2027学年 人教版物理八年级上册
班级 ____________ 姓名 ____________ 使用日期 ____________
学习任务与使用说明 1. 核心目标：掌握凸透镜与凹透镜对光的作用及三条特殊光线作图，理解照相机、投影仪、放大镜的成像特点，系统掌握凸透镜成像规律及动态变化，能解释近视眼与远视眼的成因及矫正方法，了解显微镜与望远镜的基本原理。 2. 作图与数据说明：每次作图须严格区分实线（实际光线、实像，光线中段标方向箭头）与虚线（反向延长线、虚焦点辅助线、虚像，不标箭头）；在薄透镜近似下，光线折弯点统一画在过光心O的透镜中心平面上。本学案中的实验表格数据均为教学示例数据。 |
一 透镜及其对光的作用（第1节）
1.1 基本概念与光学性质清单
知识项目 | 核心要点与成立条件 |
凸透镜与凹透镜 | 中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜（如远视镜片、放大镜）；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜（如近视镜片）。玻璃砖两面平行、厚薄均匀，不属于透镜。 |
薄透镜与主光轴 | 若透镜厚度远小于其球面半径，可视为薄透镜。通过两个球面球心的直线叫主光轴（作图时用点划线表示）；薄透镜的中心叫光心（O），凡通过光心的光，传播方向不变。 |
会聚作用（凸透镜） | 凸透镜对光有会聚作用，指折射光线相对于入射光线的原传播方向向主光轴偏折（光束变拢）。会聚作用不等于折射后一定成为相交光束：若入射光发散程度很大，折射后仍可能发散，只是发散程度减小。 |
发散作用（凹透镜） | 凹透镜对光有发散作用，指折射光线相对于入射光线的原传播方向远离主光轴偏折（光束变散）。发散作用不等于折射后一定成为发散光束：若入射光原本强烈会聚，经凹透镜折射后仍可能会聚，只是会聚点推迟。 |
焦点（F）与焦距（f） | 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这点叫凸透镜的实焦点（F），由实际光线会聚而成；凹透镜使平行于主光轴的光发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，叫虚焦点（F）。透镜两侧各有1个焦点。焦点到光心的距离叫焦距（f）。 |
焦距的影响因素 | 凸透镜的焦距由透镜本身的材料、凸起程度（曲率）及所处介质决定：同种材料制成的凸透镜，表面越凸（中间越厚），折光能力越强，焦距f越小。焦距与入射光强弱、物距大小无关。 |
太阳光粗测焦距 | 让凸透镜正对太阳光（平行光，使太阳光平行于主光轴），在另一侧放一张白纸，来回移动白纸，直到纸上出现最小、最亮的光斑（即焦点位置），用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距f。若光斑不是最小最亮，测得的距离不是焦距（可能在焦点前或焦点后）。 |
1.2 凸透镜与凹透镜的三条特殊光线
光线类型 | 入射光线特征 | 经凸透镜折射后（会聚） | 经凹透镜折射后（发散） |
第①条：平行光 | 平行于主光轴入射 | 折射光线通过异侧实焦点F | 折射光线的反向延长线通过同侧虚焦点F |
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人教版八年级物理上册 · 第五章 透镜及其应用 | 2026—2027学年
光线类型 | 入射光线特征 | 经凸透镜折射后（会聚） | 经凹透镜折射后（发散） |
第②条：过光心 | 通过光心O入射 | 传播方向保持不变（沿直线直接穿过） | 传播方向保持不变（沿直线直接穿过） |
第③条：过焦点 | 过同侧实焦点F（凸）或延长线过异侧虚焦点F（凹） | 折射光线平行于主光轴射出（依据光路可逆） | 折射光线平行于主光轴射出（依据光路可逆） |
图1 凸透镜（甲）与凹透镜（乙）的三条特殊光线标准光路（实线表示实际光线，虚线表示反向或正向延长线）
即时回顾（一）
1．识别透镜类型时，中间厚、边缘薄的是________透镜，对光有________作用；中间薄、边缘厚的是________透镜，对光有________作用。
2．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的点叫________；该点到透镜________的距离叫焦距。同一凸透镜的表面越凸，其焦距越________，折光能力越________。
3．某同学将凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧距光心12.0 cm的白纸上看到一个较大的圆形光斑。能否直接判定该凸透镜的焦距就是12.0 cm？应怎样操作才能判断该光斑在焦点前还是焦点后？
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4．一束会聚光束射向某透镜后，折射光线仍然相交于一点，但交点比原来更远离透镜。该透镜是凸透镜还是凹透镜？说明判断依据。
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二 生活中的透镜与实像、虚像辨析（第2节）
2.1 照相机、投影仪与放大镜的成像对比
光学仪器 | 核心光学元件 | 物距u与像距v关系 | 像的性质（正倒/大小/虚实） | 物像相对位置 | 动态调节方法（使像变大） |
照相机 | 镜头相当于凸透镜；胶片（或感光元件）相当于光屏 | u > 2f f < v < 2f （物距大于像距） | 倒立、缩小的实像 | 物、像位于透镜异侧 | 镜头前伸，同时相机靠近被摄物体（减小物距u，增大像距v） |
投影仪 （幻灯机） | 镜头相当于凸透镜；投影片是物体；银幕相当于光屏；平面镜只改变光路方向 | f < u < 2f v > 2f （物距小于像距） | 倒立、放大的实像（为使观众看到正立画面，投影片应倒插） | 物、像位于透镜异侧 | 镜头靠近投影片，同时投影仪远离银幕（减小物距u，增大像距v） |
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人教版八年级物理上册 · 第五章 透镜及其应用 | 2026—2027学年
光学仪器 | 核心光学元件 | 物距u与像距v关系 | 像的性质（正倒/大小/虚实） | 物像相对位置 | 动态调节方法（使像变大） |
放大镜 | 凸透镜（不需光屏，人眼隔着透镜逆着折射光观察） | u < f |v| > u （像距大于物距） | 正立、放大的虚像 | 物、像位于透镜同侧 | 在u < f范围内，使放大镜适当远离物体（向一倍焦点靠近），虚像变大；若超出焦点则无法成正立虚像 |
图2 照相机（甲：u > 2f）、投影仪（乙：f < u < 2f）与放大镜（丙：u < f）的精确比例成像光路图
2.2 实像与虚像的本质区分
比较维度 | 实像（Real Image） | 虚像（Virtual Image） |
形成原因 | 物体发出的光经光学元件后，由实际光线会聚而成 | 物体发出的光经光学元件后发散，由实际光线的反向延长线相交而成 |
光屏能否承接 | 能用光屏承接（光屏放在像的位置可直接看到清晰的像），也能被眼睛看到 | 不能用光屏承接（光屏放在像的位置一片模糊），但能被人眼逆着光路看到 |
正立或倒立 | 小孔成像及单枚凸透镜所成的实像相对于原物体总是倒立的（上下颠倒、左右相反） | 平面镜成像、折射虚像、单枚凸透镜（u < f）或凹透镜所成的虚像相对于原物体总是正立的 |
物像位置与画法 | 凸透镜成实像时，物与像在透镜异侧；作图时实像用实线箭头表示 | 凸透镜成虚像时，物与像在透镜同侧；作图时虚像及反向延长线必须用虚线表示 |
即时回顾（二）
5．用照相机拍完远景集体照后，改拍某位同学的半身特写（像变大），摄影师应当离该同学更________（填“近”或“远”），同时将相机镜头向________（填“前伸”或“后缩”）。
6．使用投影仪时，若希望银幕上的画面更大且保持清晰，应将投影仪________（填“远离”或“靠近”）银幕，并将镜头向________（填“靠近”或“远离”）投影片的方向调节。投影片上的字母为“p”，倒插后银幕上呈现的字母形状接近________。
7．清晨树叶上的球形露珠相当于一个焦距很小的________透镜。透过露珠看到叶脉清晰的放大纹理，此时叶脉到露珠的距离满足________，看到的是________（填“实”或“虚”）像；若透过露珠看远处的房屋，看到的是________、________的实像。
8．“眼睛能看到的像一定是实像，看不到的才是虚像。”这一说法是否正确？怎样用光屏在实验中区分实像和虚像？
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