《5.1 透镜》导学案2026-2027学年人教版物理八年级上学期

5.1 透镜（导学案） 【学习目标】 1. 通过观察和实验，了解凸透镜和凹透镜的形状特点，能正确区分凸透镜和凹透镜。了解凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用，能熟练应用三条特殊光线进行作图。能解释与透镜相关的现象，了解透镜在生活中的应用。 2. 通过实验探究和演绎推理得出透镜对光的作用规律，能用光路图解释会聚和发散的含义，培养逻辑思维和问题解决能力。 3. 在探究透镜对光的作用的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解我国在光学仪器制造（如天文望远镜、显微镜等）方面的科学技术成就，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。 【学习重点】 认识凸透镜和凹透镜，理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，掌握三条特殊光线的作图方法。 【学习难点】 理解会聚作用和发散作用的本质，正确作出透镜的光路图。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 中间厚、边缘薄的透镜叫做  凸透镜 ，如  远视眼镜  透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫做  凹透镜 ，如  近视眼镜  透镜。 2. 凸透镜对光有  会聚  作用，所以凸透镜又叫  会聚  透镜；凹透镜对光有  发散  作用，所以凹透镜又叫  发散  透镜。 3. 透镜的两个表面中至少有一个表面是  球面  的一部分。通过两个球面球心的直线叫做透镜的  主光轴 ，简称  主轴 。 4. 主光轴上有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向  不变 ，这个点叫做透镜的  光心 ，用字母  O  表示。 5. 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于  主光轴  上的一点，这个点叫做凸透镜的  焦点 ，用字母  F  表示。焦点到光心的距离叫做  焦距 ，用字母  f  表示。 6. 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线变得  发散 ，但这些折射光线  反向延长线  的交点叫做凹透镜的  虚焦点 （选填“实焦点”或“虚焦点”）。 7. 凹透镜的焦点是  虚  的焦点（选填“实”或“虚”），位于凹透镜  同  侧。 【合作探究】 探究一、认识透镜 1. 凸透镜和凹透镜 （1）现象探究 ① 观察下列透镜的实物（或图片），用手摸一摸它们的形状，将结果填入下表： 透镜类型 形状特征（中间与边缘比较） 甲 中间厚、边缘薄 乙 中间薄、边缘厚 丙 中间厚、边缘薄 ② 根据形状特征，透镜分为两类： 凸透镜：  中间  厚、 边缘  薄。 凹透镜：  中间  薄、 边缘  厚。 （2）透镜的结构要素 ① 主光轴：通过两个球面  球心  的直线叫做主光轴，简称主轴。 ② 光心：主光轴上有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向  不变 。用字母  O  表示。 2. 透镜对光的作用 （1）实验探究：凸透镜对光的作用 取一个凸透镜，正对着太阳光（或平行光源），在透镜的另一侧放一张白纸，改变白纸到透镜的距离，观察白纸上光斑的变化。 实验现象：白纸上出现一个  最小最亮  的光斑。这个光斑是太阳光经凸透镜  会聚  后形成的，说明凸透镜对光有  会聚  作用。 （2）实验探究：凹透镜对光的作用 取一个凹透镜，正对着太阳光（或平行光源），在透镜的另一侧放一张白纸，改变白纸到透镜的距离，观察白纸上光斑的变化。 实验现象：白纸上出现一个  较大  的光斑，光斑比透镜口径  大 。说明凹透镜对光有  发散  作用。 （3）实验结论 凸透镜对光有  会聚  作用，所以凸透镜又叫  会聚  透镜。 凹透镜对光有  发散  作用，所以凹透镜又叫  发散  透镜。 （4）透镜对光的作用本质 光从空气射入透镜（玻璃或塑料）时，在界面处发生  折射 ，由于透镜两个表面的  弯曲方向  不同，使得折射光线发生了偏折。凸透镜使光线  会聚 ，凹透镜使光线  发散 。 【例题1】透镜通常可以分为_________和_________。 【变式训练1】小明把一个光学仪器放在台灯下，出现了如图所示的现象，则这一光学仪器的镜片属于（　　） A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．凸面镜 【变式训练2】如图所示，是光线通过方框内透镜的光路图，方框内是凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 【变式训练3】要使太阳光会聚点燃纸片，应该选用（     ） A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．凸面镜 探究二、焦点和焦距 1. 凸透镜的焦点和焦距 （1）实验观察 将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧放一张白纸，前后移动白纸，直到白纸上出现一个  最小最亮  的光斑。这个光斑就是  太阳光  的会聚点。 （2）焦点 ① 定义：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于  主光轴  上的一点，这个点叫做凸透镜的  焦点 ，用字母  F  表示。 ② 凸透镜有  两  个焦点，分别位于透镜的  左  侧和  右  侧，它们关于光心  对称 。 （3）焦距 ① 定义： 焦点  到  光心  的距离叫做焦距，用字母  f  表示。 ② 测量方法：将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧放一张白纸，调节白纸到透镜的距离，直到白纸上出现  最小最亮  的光斑。此时用刻度尺测量  光心  到  光斑  的距离，即为焦距。 2. 凹透镜的焦点和焦距 （1）实验观察 将凹透镜正对太阳光（或平行光源），在透镜的另一侧放一张白纸，无论怎样移动白纸，都不能在纸上得到  最小最亮  的光斑。 （2）虚焦点 ① 定义：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线变得  发散 ，但这些折射光线  反向延长线  的交点叫做凹透镜的  虚焦点 ，用字母  F  表示。 ② 凹透镜的焦点是  虚  焦点（选填“实”或“虚”），位于凹透镜  同  侧。 （3）凹透镜也有  两  个虚焦点，分别位于透镜的  左  侧和  右  侧，它们关于光心  对称 。 【想一想】如何区分一个未知透镜是凸透镜还是凹透镜？请说出至少两种方法。 方法一： 用手摸，中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜 。 方法二： 正对太阳光，能会聚为最小最亮光斑的是凸透镜，不能的是凹透镜 。 方法三： 通过透镜看近处物体，能成正立放大像的是凸透镜，成正立缩小像的是凹透镜 。 3. 三条特殊光线 （1）凸透镜的三条特殊光线 ① 平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后，过  另一  侧的  焦点 。 ② 过光心的光线：经凸透镜后，传播方向  不变 。 ③ 过焦点的光线：经凸透镜折射后，折射光线  平行  于主光轴。 （2）凹透镜的三条特殊光线 ① 平行于主光轴的光线：经凹透镜折射后，折射光线  发散 ，但其  反向延长  线过同侧的  虚焦点 。 ② 过光心的光线：经凹透镜后，传播方向  不变 。 ③ 指向异侧焦点的光线：经凹透镜折射后，折射光线  平行  于主光轴。 （3）光路可逆性 在透镜的光路中，光路是  可逆  的。因此，从焦点发出的光经凸透镜折射后  平行  于主光轴；射向凹透镜异侧焦点的光经凹透镜折射后  平行  于主光轴。 4. 透镜的会聚作用和发散作用的本质 （1）“会聚作用”是指折射光线相对于入射光线  靠近  主光轴（选填“靠近”或“远离”），并不一定是折射光线一定相交。 （2）“发散作用”是指折射光线相对于入射光线  远离  主光轴（选填“靠近”或“远离”），并不一定是折射光线一定不相交。 （3）判断透镜类型的方法：比较折射光线相对于入射光线是  靠近  主光轴还是  远离  主光轴。 【例题2】下列关于透镜的说法中，正确的是（     ） A．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 B．凸透镜只对平行光有会聚作用 C．凸透镜有两个焦点，它们之间的距离叫做焦距 D．无论是凸透镜还是凹透镜，通过它们光心的光线传播方向不变 【变式训练1】（多选）下列关于透镜的说法正确的是（     ） A．凸透镜只对平行光有会聚作用 B．光经过凸透镜折射后会聚的点叫焦点 C．凸透镜焦距越小，对光的会聚作用就越强 D．凹透镜焦距越大，对光的发散作用就越弱 【变式训练2】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10cm，则该凸透镜的焦距是_______cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上_______（选填“能”或“不能”）看到很小、很亮的光斑。 【变式训练3】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。”图甲所示，这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。下面的光路图能说明冰透镜取火原理的是（     ） A． B． C． D． 【变式训练4】按照要求完成作图：将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。 【精讲点拨】 1. 凸透镜与凹透镜的区分方法 方法 凸透镜 凹透镜 摸形状 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚 看作用 对光有会聚作用 对光有发散作用 看成像 能成实像（也可成虚像） 只能成正立缩小的虚像 看光线 使平行光线会聚于一点 使平行光线发散 2. 透镜对光的作用判断 判断透镜对光是会聚还是发散，关键是看折射光线相对于入射光线是“靠近”主光轴还是“远离”主光轴。 会聚：折射光线  靠近  主光轴（选填“靠近”或“远离”）。 发散：折射光线  远离  主光轴（选填“靠近”或“远离”）。 注意：会聚作用 ≠ 折射光线一定相交；发散作用 ≠ 折射光线一定不相交。 3. 三条特殊光线的作图要点 （1）凸透镜： 平行于主光轴的光 → 过另一侧焦点。 过光心的光 → 方向不变。 过焦点（或延长线过焦点）的光 → 平行于主光轴。 （2）凹透镜： 平行于主光轴的光 → 折射后发散，反向延长线过同侧虚焦点。 过光心的光 → 方向不变。 延长线过异侧虚焦点的光 → 折射后平行于主光轴。 4. 实焦点与虚焦点的区别 实焦点 虚焦点 形成原因 实际光线会聚而成 实际光线的反向延长线会聚而成 能否用光屏承接 能 不能 对应透镜 凸  透镜 凹  透镜 位置 在透镜的  异  侧（与入射光线异侧） 在透镜的  同  侧（与入射光线同侧） 5. 作图中的易错点 （1）光线必须带箭头，表示传播方向。 （2）折射光线与入射光线要画在透镜的两侧。 （3）延长线用虚线表示，实际光线用实线表示。 （4）透镜符号：凸透镜用  中间厚两边薄  表示，凹透镜用  中间薄两边厚  表示。 （5）光心在透镜的中心位置，主光轴用点划线或虚线表示。 6. 透镜焦距的测量 （1）太阳光聚焦法：将凸透镜正对太阳光，在另一侧放白纸，调节距离直到出现最小最亮的光斑。 （2）测量光斑到透镜光心的距离，即为焦距。 （3）多次测量取平均值，减小误差。 （4）如果光斑不是一个点而是一个圆环，说明透镜没有正对太阳光或透镜表面不平整。 【课堂练习】 一、单选题 1．下列透镜中属于凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 2．2026年新款AI智能眼镜采用轻薄透镜模组，将微型显示屏的光线投射到人眼中。下列透镜中，属于凸透镜且对光起会聚作用的是（     ） A．近视眼镜的镜片 B．老花眼镜的镜片 C．平光眼镜的镜片 D．太阳镜的镜片 3．关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（    ） A．凸透镜的光心一定在它的主光轴上 B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距 C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点 D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴 4．在森林中，装有水的透明饮料瓶若被随意丢弃，经太阳光长时间照射可能引发火灾。下列光路图中，能正确解释该现象成因的是（     ） A． B． C． D． 5．把甲、乙两个透镜分别正对太阳光，在光屏上出现了如图所示的光斑，则下列说法正确的是（　　） A．都是凸透镜 B．都是凹透镜 C．甲是凹透镜，乙是凸透镜 D．甲是凸透镜，乙是凹透镜 6．下列关于透镜基本概念的说法中，正确的是（     ） A．主光轴就是通过透镜中心的任意一条直线 B．光心不在主光轴上 C．经过光心的光线传播方向不变 D．透镜的光心一定在透镜的几何中心，与透镜形状无关 7．如图所示利用太阳光测量凸透镜焦距。某同学将凸透镜正对太阳光，如果在纸片上的光斑不是最小最亮时，测出了光斑到凸透镜中心的距离L，然后将凸透镜远离白纸，白纸上的光斑先变小后变大，那么凸透镜的焦距（     ） A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于L 二、作图题 8．如图所示，光线通过虚线框中的透镜，传播方向发生了改变。请在方框中填上适当的透镜。 9．如图所示，完成图中光路。请按要求作图，保留作图痕迹。 10．如图所示，作出光线通过凸透镜和凹透镜的完整光路。 三、实验题 11．物理学习小组，选择如图甲所示的四个凸透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）。 (1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择图甲中的___________两个凸透镜； (2)器材确定后，小明让一束平行光穿过透镜来测量凸透镜的焦距，操作方案如图乙所示，他的方案 ___________（选填“合理”或“不合理”），原因是： ___________。 (3)正确操作后，得到如图丙所示的实验现象，比较图丙中两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 ___________； (4)如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与 ___________的关系”。 12．小明在学完透镜的相关知识后，对利用太阳光测量凸透镜焦距产生了浓厚的兴趣。将凸透镜正对太阳，再把一张A4纸放在它的下方，其中操作最合理的是___________（选填对应选项的字母）。当纸上呈现一个并非最小、最亮光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。他推断，凸透镜的焦距一定大于L，你认为他的推断___________（正确/错误）；为了检验他的推断是否正确，可将纸张慢慢靠近凸透镜，如果观察到纸上呈现的光斑___________（变大/先变小再变大），则他的推断是不正确的。 13．周末在家，小明想测量爷爷的老花镜焦距，请尝试用简易方法测出老花镜的焦距。 实验器材：_________________________________ 实验步骤：_________________________________ 实验结论：_________________________________ 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我学会了区分凸透镜和凹透镜：凸透镜  中间  厚、 边缘  薄；凹透镜  中间  薄、 边缘  厚。 （2）我掌握了透镜对光的作用：凸透镜对光有  会聚  作用，凹透镜对光有  发散  作用。 （3）我理解了焦点和焦距：凸透镜的焦点是  实  焦点，凹透镜的焦点是  虚  焦点。 （4）我学会了三条特殊光线的作图方法： 平行于主光轴、过光心、过焦点（或延长线过焦点） 。 问题： （1）如何准确判断一个透镜对光是会聚还是发散？ （2）在透镜作图中，如何区分实线和虚线？ （3）凹透镜的虚焦点如何理解？它和凸透镜的实焦点有什么区别？ （4）我还想进一步了解：  。 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1 透镜（导学案） 【学习目标】 1. 通过观察和实验，了解凸透镜和凹透镜的形状特点，能正确区分凸透镜和凹透镜。了解凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用，能熟练应用三条特殊光线进行作图。能解释与透镜相关的现象，了解透镜在生活中的应用。 2. 通过实验探究和演绎推理得出透镜对光的作用规律，能用光路图解释会聚和发散的含义，培养逻辑思维和问题解决能力。 3. 在探究透镜对光的作用的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解我国在光学仪器制造（如天文望远镜、显微镜等）方面的科学技术成就，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。 【学习重点】 认识凸透镜和凹透镜，理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，掌握三条特殊光线的作图方法。 【学习难点】 理解会聚作用和发散作用的本质，正确作出透镜的光路图。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 中间厚、边缘薄的透镜叫做  凸透镜 ，如  远视眼镜  透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫做  凹透镜 ，如  近视眼镜  透镜。 2. 凸透镜对光有  会聚  作用，所以凸透镜又叫  会聚  透镜；凹透镜对光有  发散  作用，所以凹透镜又叫  发散  透镜。 3. 透镜的两个表面中至少有一个表面是  球面  的一部分。通过两个球面球心的直线叫做透镜的  主光轴 ，简称  主轴 。 4. 主光轴上有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向  不变 ，这个点叫做透镜的  光心 ，用字母  O  表示。 5. 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于  主光轴  上的一点，这个点叫做凸透镜的  焦点 ，用字母  F  表示。焦点到光心的距离叫做  焦距 ，用字母  f  表示。 6. 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线变得  发散 ，但这些折射光线  反向延长线  的交点叫做凹透镜的  虚焦点 （选填“实焦点”或“虚焦点”）。 7. 凹透镜的焦点是  虚  的焦点（选填“实”或“虚”），位于凹透镜  同  侧。 【合作探究】 探究一、认识透镜 1. 凸透镜和凹透镜 （1）现象探究 ① 观察下列透镜的实物（或图片），用手摸一摸它们的形状，将结果填入下表： 透镜类型 形状特征（中间与边缘比较） 甲 中间厚、边缘薄 乙 中间薄、边缘厚 丙 中间厚、边缘薄 ② 根据形状特征，透镜分为两类： 凸透镜：  中间  厚、 边缘  薄。 凹透镜：  中间  薄、 边缘  厚。 （2）透镜的结构要素 ① 主光轴：通过两个球面  球心  的直线叫做主光轴，简称主轴。 ② 光心：主光轴上有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向  不变 。用字母  O  表示。 2. 透镜对光的作用 （1）实验探究：凸透镜对光的作用 取一个凸透镜，正对着太阳光（或平行光源），在透镜的另一侧放一张白纸，改变白纸到透镜的距离，观察白纸上光斑的变化。 实验现象：白纸上出现一个  最小最亮  的光斑。这个光斑是太阳光经凸透镜  会聚  后形成的，说明凸透镜对光有  会聚  作用。 （2）实验探究：凹透镜对光的作用 取一个凹透镜，正对着太阳光（或平行光源），在透镜的另一侧放一张白纸，改变白纸到透镜的距离，观察白纸上光斑的变化。 实验现象：白纸上出现一个  较大  的光斑，光斑比透镜口径  大 。说明凹透镜对光有  发散  作用。 （3）实验结论 凸透镜对光有  会聚  作用，所以凸透镜又叫  会聚  透镜。 凹透镜对光有  发散  作用，所以凹透镜又叫  发散  透镜。 （4）透镜对光的作用本质 光从空气射入透镜（玻璃或塑料）时，在界面处发生  折射 ，由于透镜两个表面的  弯曲方向  不同，使得折射光线发生了偏折。凸透镜使光线  会聚 ，凹透镜使光线  发散 。 【例题1】透镜通常可以分为_________和_________。 【答案】 凸透镜 凹透镜 【变式训练1】小明把一个光学仪器放在台灯下，出现了如图所示的现象，则这一光学仪器的镜片属于（　　） A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．凸面镜 【答案】B 【详解】由图可知，光线通过该光学仪器的镜片后形成了一个明亮的斑点，说明该光学仪器的镜片对光线有会聚作用，所以该光学仪器的镜片属于凸透镜。故选B。 【变式训练2】如图所示，是光线通过方框内透镜的光路图，方框内是凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．折射光线相对于入射光线延长线远离主光轴（会聚点后移），起发散作用，为凹透镜，故A不符合题意； B．折射光线相对于入射光线延长线远离主光轴（由会聚变为平行），起发散作用，为凹透镜，故B不符合题意； C．折射光线相对于入射光线延长线靠近主光轴（发散程度减小），起会聚作用，为凸透镜，故C符合题意； D．折射光线相对于入射光线远离主光轴（由平行变为发散），起发散作用，为凹透镜，故D不符合题意。 故选C。 【变式训练3】要使太阳光会聚点燃纸片，应该选用（     ） A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．凸面镜 【答案】B 【详解】A．凹透镜对光线具有发散作用，无法会聚太阳光，故A不符合题意； B．凸透镜对光线具有会聚作用，平行入射的太阳光经凸透镜后会聚到焦点处，焦点处的温度升高可点燃纸片，故B符合题意； C．平面镜仅能改变光的传播方向，对光线无会聚作用，故C不符合题意； D． 凸面镜对光线具有发散作用，无法会聚太阳光，故D不符合题意。 故选B。 探究二、焦点和焦距 1. 凸透镜的焦点和焦距 （1）实验观察 将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧放一张白纸，前后移动白纸，直到白纸上出现一个  最小最亮  的光斑。这个光斑就是  太阳光  的会聚点。 （2）焦点 ① 定义：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于  主光轴  上的一点，这个点叫做凸透镜的  焦点 ，用字母  F  表示。 ② 凸透镜有  两  个焦点，分别位于透镜的  左  侧和  右  侧，它们关于光心  对称 。 （3）焦距 ① 定义： 焦点  到  光心  的距离叫做焦距，用字母  f  表示。 ② 测量方法：将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧放一张白纸，调节白纸到透镜的距离，直到白纸上出现  最小最亮  的光斑。此时用刻度尺测量  光心  到  光斑  的距离，即为焦距。 2. 凹透镜的焦点和焦距 （1）实验观察 将凹透镜正对太阳光（或平行光源），在透镜的另一侧放一张白纸，无论怎样移动白纸，都不能在纸上得到  最小最亮  的光斑。 （2）虚焦点 ① 定义：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线变得  发散 ，但这些折射光线  反向延长线  的交点叫做凹透镜的  虚焦点 ，用字母  F  表示。 ② 凹透镜的焦点是  虚  焦点（选填“实”或“虚”），位于凹透镜  同  侧。 （3）凹透镜也有  两  个虚焦点，分别位于透镜的  左  侧和  右  侧，它们关于光心  对称 。 【想一想】如何区分一个未知透镜是凸透镜还是凹透镜？请说出至少两种方法。 方法一： 用手摸，中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜 。 方法二： 正对太阳光，能会聚为最小最亮光斑的是凸透镜，不能的是凹透镜 。 方法三： 通过透镜看近处物体，能成正立放大像的是凸透镜，成正立缩小像的是凹透镜 。 3. 三条特殊光线 （1）凸透镜的三条特殊光线 ① 平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后，过  另一  侧的  焦点 。 ② 过光心的光线：经凸透镜后，传播方向  不变 。 ③ 过焦点的光线：经凸透镜折射后，折射光线  平行  于主光轴。 （2）凹透镜的三条特殊光线 ① 平行于主光轴的光线：经凹透镜折射后，折射光线  发散 ，但其  反向延长  线过同侧的  虚焦点 。 ② 过光心的光线：经凹透镜后，传播方向  不变 。 ③ 指向异侧焦点的光线：经凹透镜折射后，折射光线  平行  于主光轴。 （3）光路可逆性 在透镜的光路中，光路是  可逆  的。因此，从焦点发出的光经凸透镜折射后  平行  于主光轴；射向凹透镜异侧焦点的光经凹透镜折射后  平行  于主光轴。 4. 透镜的会聚作用和发散作用的本质 （1）“会聚作用”是指折射光线相对于入射光线  靠近  主光轴（选填“靠近”或“远离”），并不一定是折射光线一定相交。 （2）“发散作用”是指折射光线相对于入射光线  远离  主光轴（选填“靠近”或“远离”），并不一定是折射光线一定不相交。 （3）判断透镜类型的方法：比较折射光线相对于入射光线是  靠近  主光轴还是  远离  主光轴。 【例题2】下列关于透镜的说法中，正确的是（     ） A．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 B．凸透镜只对平行光有会聚作用 C．凸透镜有两个焦点，它们之间的距离叫做焦距 D．无论是凸透镜还是凹透镜，通过它们光心的光线传播方向不变 【答案】D 【详解】A. 只有平行于主光轴的光经凸透镜折射后才会聚于焦点，并非所有平行光，故A错误； B. 凸透镜对所有入射光线都有会聚作用，并非只对平行光有会聚作用，故B错误； C. 焦距是单个焦点到光心的距离，两个焦点之间的距离为2倍焦距，故C错误； D. 根据透镜的光学性质，无论是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光线传播方向都不改变，故D正确。 故选D。 【变式训练1】（多选）下列关于透镜的说法正确的是（     ） A．凸透镜只对平行光有会聚作用 B．光经过凸透镜折射后会聚的点叫焦点 C．凸透镜焦距越小，对光的会聚作用就越强 D．凹透镜焦距越大，对光的发散作用就越弱 【答案】CD 【详解】A．凸透镜对所有入射光线都有会聚作用，并非仅对平行光，故A错误； B．只有平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚的点才是焦点，故B错误； C．凸透镜焦距越小，相同入射光线经透镜后偏折程度越大，对光的会聚作用越强，故C正确； D．凹透镜焦距越大，相同入射光线经透镜后偏折程度越小，对光的发散作用越弱，故D正确。 故选CD。 【变式训练2】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10cm，则该凸透镜的焦距是_______cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上_______（选填“能”或“不能”）看到很小、很亮的光斑。 【答案】 10 不能 【详解】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；亮斑距凸透镜的距离为10cm，焦距为10cm；换成凹透镜再做这个实验，凹透镜对光线具有发散作用，没有真正的焦点，所以在纸上不能看到很小、很亮的光斑。 【变式训练3】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。”图甲所示，这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。下面的光路图能说明冰透镜取火原理的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】冰透镜取火利用凸透镜对光的会聚作用，太阳光视为平行光，经凸透镜折射后会聚于焦点。 A．光线从焦点发出经凸透镜折射后平行射出，故A不符合题意； B．透镜为凹透镜，平行光经其折射后发散，故B不符合题意； C．平行光经凸透镜折射后会聚于焦点，故C符合题意； D．透镜为凹透镜，对光有发散作用，故D不符合题意。 故选C。 【变式训练4】按照要求完成作图：将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。 【答案】 【详解】过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过对侧焦点。据此作图。 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后其反向延长线通过同侧焦点。据此作图。 【精讲点拨】 1. 凸透镜与凹透镜的区分方法 方法 凸透镜 凹透镜 摸形状 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚 看作用 对光有会聚作用 对光有发散作用 看成像 能成实像（也可成虚像） 只能成正立缩小的虚像 看光线 使平行光线会聚于一点 使平行光线发散 2. 透镜对光的作用判断 判断透镜对光是会聚还是发散，关键是看折射光线相对于入射光线是“靠近”主光轴还是“远离”主光轴。 会聚：折射光线  靠近  主光轴（选填“靠近”或“远离”）。 发散：折射光线  远离  主光轴（选填“靠近”或“远离”）。 注意：会聚作用 ≠ 折射光线一定相交；发散作用 ≠ 折射光线一定不相交。 3. 三条特殊光线的作图要点 （1）凸透镜： 平行于主光轴的光 → 过另一侧焦点。 过光心的光 → 方向不变。 过焦点（或延长线过焦点）的光 → 平行于主光轴。 （2）凹透镜： 平行于主光轴的光 → 折射后发散，反向延长线过同侧虚焦点。 过光心的光 → 方向不变。 延长线过异侧虚焦点的光 → 折射后平行于主光轴。 4. 实焦点与虚焦点的区别 实焦点 虚焦点 形成原因 实际光线会聚而成 实际光线的反向延长线会聚而成 能否用光屏承接 能 不能 对应透镜 凸  透镜 凹  透镜 位置 在透镜的  异  侧（与入射光线异侧） 在透镜的  同  侧（与入射光线同侧） 5. 作图中的易错点 （1）光线必须带箭头，表示传播方向。 （2）折射光线与入射光线要画在透镜的两侧。 （3）延长线用虚线表示，实际光线用实线表示。 （4）透镜符号：凸透镜用  中间厚两边薄  表示，凹透镜用  中间薄两边厚  表示。 （5）光心在透镜的中心位置，主光轴用点划线或虚线表示。 6. 透镜焦距的测量 （1）太阳光聚焦法：将凸透镜正对太阳光，在另一侧放白纸，调节距离直到出现最小最亮的光斑。 （2）测量光斑到透镜光心的距离，即为焦距。 （3）多次测量取平均值，减小误差。 （4）如果光斑不是一个点而是一个圆环，说明透镜没有正对太阳光或透镜表面不平整。 【课堂练习】 一、单选题 1．下列透镜中属于凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】判断透镜类型的核心标准是：凸透镜的结构特点是中间厚度大于边缘厚度，凹透镜的结构特点是中间厚度小于边缘厚度。 对各选项逐一判断： A．该透镜中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特征，故A符合题意； BCD．透镜都是中间薄、边缘厚，属于凹透镜，故BCD不符合题意。 故选A。 2．2026年新款AI智能眼镜采用轻薄透镜模组，将微型显示屏的光线投射到人眼中。下列透镜中，属于凸透镜且对光起会聚作用的是（     ） A．近视眼镜的镜片 B．老花眼镜的镜片 C．平光眼镜的镜片 D．太阳镜的镜片 【答案】B 【详解】近视镜片是凹透镜，对光起发散作用，老花镜片是凸透镜，对光起会聚作用；平光镜片和太阳镜片对光的传播方向基本不改变。故选B。 3．关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（    ） A．凸透镜的光心一定在它的主光轴上 B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距 C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点 D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴 【答案】B 【详解】A．一般把透镜的中心称为光心，把通过光心且垂直于透镜表面的直线称为主光轴，故A正确，不符合题意； B．焦点到凸透镜中心的距离称为焦距，故B错误，符合题意； C．凸透镜对光有会聚作用，平行于主光轴的光线经过凸透镜会会聚在主光轴上的焦点处，故C正确，不符合题意； D．根据光路可逆原理，把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．在森林中，装有水的透明饮料瓶若被随意丢弃，经太阳光长时间照射可能引发火灾。下列光路图中，能正确解释该现象成因的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．装有水的透明饮料瓶中间厚、边缘薄，相当于凸透镜。凸透镜对光有会聚作用，能将平行的太阳光会聚于焦点，使焦点处温度升高引发火灾，图中平行光经凸透镜会聚于焦点，故A符合题意； B．图中光线从焦点发出经凸透镜变为平行光，不符合太阳光（平行光）照射的情景，故B不符合题意； CD．图中透镜中间薄、边缘厚，为凹透镜，对光有发散作用，无法会聚光线，故CD不符合题意。 故选A。 5．把甲、乙两个透镜分别正对太阳光，在光屏上出现了如图所示的光斑，则下列说法正确的是（　　） A．都是凸透镜 B．都是凹透镜 C．甲是凹透镜，乙是凸透镜 D．甲是凸透镜，乙是凹透镜 【答案】C 【详解】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。将透镜正对平行的太阳光时，甲形成的光斑比透镜本身更大，光线被发散，因此甲是凹透镜； 乙形成的光斑比透镜本身更小，光线会聚到更小范围，因此乙是凸透镜，故C正确，ABD错误。 故选C。 6．下列关于透镜基本概念的说法中，正确的是（     ） A．主光轴就是通过透镜中心的任意一条直线 B．光心不在主光轴上 C．经过光心的光线传播方向不变 D．透镜的光心一定在透镜的几何中心，与透镜形状无关 【答案】C 【详解】A．主光轴是通过两个球面球心的直线，并非任意直线，故A错误； B．光心位于主光轴上，故B错误； C．经过光心的光线传播方向不发生改变，是光心的核心特点，故C正确； D．只有形状规则、质地均匀的薄透镜，光心才与几何中心重合，故D错误。 故选C。 7．如图所示利用太阳光测量凸透镜焦距。某同学将凸透镜正对太阳光，如果在纸片上的光斑不是最小最亮时，测出了光斑到凸透镜中心的距离L，然后将凸透镜远离白纸，白纸上的光斑先变小后变大，那么凸透镜的焦距（     ） A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于L 【答案】B 【详解】平行光经凸透镜会聚于焦点，焦点处光斑最小。凸透镜远离白纸时光斑先变小后变大，说明白纸初始位置在焦距之内，移动过程经过焦点，所以初始距离L小于焦距f，即凸透镜的焦距f大于初始距离L。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、作图题 8．如图所示，光线通过虚线框中的透镜，传播方向发生了改变。请在方框中填上适当的透镜。 【答案】 【详解】由图甲可知，入射光线是经过透镜后变成平行光，即光线远离了主光轴，说明透镜对光线起发散作用，因此甲图方框中应填凹透镜；由图乙可知，入射光线是经过透镜后变成平行光，即光线靠近了主光轴，说明透镜对光线起会聚作用，因此乙图方框中应填凸透镜，如图所示： 9．如图所示，完成图中光路。请按要求作图，保留作图痕迹。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的入射光线方向不变。 10．如图所示，作出光线通过凸透镜和凹透镜的完整光路。 【答案】 【详解】经过凹透镜光心的光线，传播方向不会发生偏折；在凹透镜中，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。 在凸透镜中，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。据此作图。 三、实验题 11．物理学习小组，选择如图甲所示的四个凸透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）。 (1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择图甲中的___________两个凸透镜； (2)器材确定后，小明让一束平行光穿过透镜来测量凸透镜的焦距，操作方案如图乙所示，他的方案 ___________（选填“合理”或“不合理”），原因是： ___________。 (3)正确操作后，得到如图丙所示的实验现象，比较图丙中两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 ___________； (4)如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与 ___________的关系”。 【答案】(1)AC (2) 不合理 他没有让光束平行于凸透镜的主光轴入射 (3)小 (4)材料 【详解】（1）要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应该控制材料等其它因素都相同，只让透镜球形表面弯曲程度不同，所以选择AC两个凸透镜。 （2）凸透镜可以让平行于主光轴的光会聚到它的焦点上，所以可以据此测焦距，小明的做法不合理，因为他没有让光束平行于凸透镜的主光轴入射。 （3）从丙图可见：凸透镜表面越凸，平行光经透镜后会聚的焦点离透镜越近，说明焦距越小。 （4）A、B两个透镜形状相同、凸起的程度相同，材料不同，因此可以探究“凸透镜的焦距大小与材料的关系”。 12．小明在学完透镜的相关知识后，对利用太阳光测量凸透镜焦距产生了浓厚的兴趣。将凸透镜正对太阳，再把一张A4纸放在它的下方，其中操作最合理的是___________（选填对应选项的字母）。当纸上呈现一个并非最小、最亮光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。他推断，凸透镜的焦距一定大于L，你认为他的推断___________（正确/错误）；为了检验他的推断是否正确，可将纸张慢慢靠近凸透镜，如果观察到纸上呈现的光斑___________（变大/先变小再变大），则他的推断是不正确的。 【答案】 C 错误 先变小再变大 【详解】用太阳光测凸透镜焦距时，需要让凸透镜正对太阳光，使平行的太阳光平行于凸透镜的主光轴入射，同时承接光斑的白纸也要和透镜平行，保证光线能准确会聚在白纸上，图中只有C的操作满足该要求； 当纸上呈现一个并非最小、最亮光斑时，说明纸张所在的位置不是焦点。由于凸透镜对光有会聚作用，光线在到达焦点前是会聚的，光斑逐渐变小，越过焦点后是发散的，光斑逐渐变大。 因此，对于同一个非最小光斑，它可能出现在焦点之前，此时距离 ，也可能出现在焦点之后，此时距离  。 所以小明的推断是错误的； 如果小明的推断正确，则纸在焦点前，即  ： 纸张靠近透镜，是远离焦点方向，光斑会变大； 如果他的推断不正确，则纸在焦点后，即  ：纸张靠近透镜，是向着焦点靠近的方向，在到达焦点前，光斑会变小；如果继续靠近越过焦点，光斑会变大。因此如果观察到纸上呈现的光斑先变小再变大，则小明的推断是不正确的。 13．周末在家，小明想测量爷爷的老花镜焦距，请尝试用简易方法测出老花镜的焦距。 实验器材：_________________________________ 实验步骤：_________________________________ 实验结论：_________________________________ 【答案】 凸透镜（老花镜）、刻度尺、白纸 将老花镜正对太阳，在另一侧放置白纸，调节老花镜与白纸之间的距离，直到找到最小最亮的光斑；用刻度尺测量凸透镜中心（光心）到白纸的距离f，即为老花镜的焦距。 老花镜的焦距为f。 【详解】因老花镜为凸透镜，太阳光可近似为平行于主光轴的入射光，经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离即为焦距，故上述方法可测得老花镜焦距。 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我学会了区分凸透镜和凹透镜：凸透镜  中间  厚、 边缘  薄；凹透镜  中间  薄、 边缘  厚。 （2）我掌握了透镜对光的作用：凸透镜对光有  会聚  作用，凹透镜对光有  发散  作用。 （3）我理解了焦点和焦距：凸透镜的焦点是  实  焦点，凹透镜的焦点是  虚  焦点。 （4）我学会了三条特殊光线的作图方法： 平行于主光轴、过光心、过焦点（或延长线过焦点） 。 问题： （1）如何准确判断一个透镜对光是会聚还是发散？ （2）在透镜作图中，如何区分实线和虚线？ （3）凹透镜的虚焦点如何理解？它和凸透镜的实焦点有什么区别？ （4）我还想进一步了解：  。 学科网（北京）股份有限公司 $