(共45张PPT)
第14讲 透镜及其应用
第14讲 透镜及其应用
考点清单
1
典例练考点
2
纵向实验分层练
3
跨学科实践:制作望远镜(人教)
4
考点 题型 年份 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018
透镜对光的作用 3A,0.75分
凸透镜成像规律及应用 选择题 9,3分 9CD,1.5分
填空题 16,2分 16,2分
眼睛和眼镜 填空题 16第2空涉及
实验探究题 22(4),1分
探究凸透镜成像的规律 实验探究题 19,4分 22,7分 20,7分
考情总结:
1.知识点考查频次:凸透镜成像规律及应用8年4考,1次结合静态成像规律考查,1次结合动态移动规律考查;凸透镜成像实验3考;透镜对光的作用1考;视力的矫正及眼镜对光线的作用2考.
2.题型及分值:探究凸透镜成像的规律以实验为背景在选择题考查2次,在填空题考查2次,在实验探究题中考查3次.每年1道,1.5~7分.
教材导航:
人教八上第五章P113~137;沪科八年级第四章P84~104
课标要求:
了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.探究并了解凸透镜成像的规律.了解凸透镜成像规律的应用.
思维导图
透镜及
其应用
应用
透镜
焦点和焦距
凸透镜的
成像规律
及其应用
显微镜和
望远镜
显微镜
望远镜
三条特殊光路
凸透镜和凹透镜
过焦点
过光心
平行于主光轴
实像和虚像
成像光路图
像距与焦距的关系
像的特点
应用
物距与焦距的关系
眼睛和
眼镜
眼睛成像原理
近视眼、
远视眼
及其矫正
视力类型
结构
成因
矫正方法
记忆口诀
考点清单
一、透镜
1. 凸透镜和凹透镜
(1)凸透镜:中间 、边缘 ,对光有 作用.
(2)凹透镜:中间 、边缘 ,对光有 作用.
厚
薄
会聚
薄
厚
发散
2. 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫作凸透
镜的 ;该点到凸透镜光心的距离叫作凸透镜的 .图中F表
示焦点, f表示 .
焦点
焦距
焦距
RJ八上P115图5.1-2 凸透镜和凹透镜
RJ八上P115图5.1-4
放大镜使光会聚
RJ八上P115图5.1-5 凸透镜使光会聚
RJ八上P115图5.1-6 凹透镜使光发散
二、三条特殊光路
入射
光线 平行于主光轴 过焦点 过光心
凸透
镜
凹透
镜
三、实像和虚像
1. 实像:把光屏放在像的位置,能够承接到的像.凸透镜所成的实像是来
自物体的光会聚而成的,它和物体分别位于凸透镜的 ,如图1.
2. 虚像:光屏 承接到的像;通过凸透镜出射的光没有会聚,只是
人眼逆着出射光的方向看去,感到光是从虚像的位置发出的,物体和虚像
位于凸透镜的 ,如图2.
两侧
不能
同侧
四、凸透镜的成像规律及应用
物距与
焦距的 关系 成像光路图(请将光路
补充完整,画出物体
的像A′B′) 像距与焦距
的关系 像的特点(倒
正、大小、虚
实) 应用
u>2f f<v<2f 倒立、缩小的
实像 照相机
u=2f v=2f 、等
大的实像 测焦距
倒立
A'
B'
B'
A'
物距与
焦距的 关系 成像光路图(请将光路
补充完整,画出物体
的像A′B′) 像距与焦距
的关系 像的特点(倒
正、大小、虚
实) 应用
f<u<
2f
u=f 不成像 v>2f
倒立、放大
的实像
投影
仪
B'
A'
物距与
焦距的
关系 成像光路图(请将光路
补充完整,画出物体
的像A′B′) 像距与焦距
的关系 像的特点(倒
正、大小、虚
实) 应用
u<f —
放大镜
口诀 静态规律:一倍焦距分虚实,内虚外实;二倍焦距分大小,内
大外小;实像分居两侧倒,虚像则是同侧正 动态规律:成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物远像远
像变大 正立、放
大的虚像
RJ八上P118图5.2-2 照相机成像
RJ八上P120图5.2-5
便携式投影仪
RJ八上P120图5.2-6 放大镜成像
五、眼睛和眼镜
1. 眼睛成像原理:眼球好像一架 (选填“照相机”或“投影仪”),晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜,把物体反射的光会聚在视网膜上,形成物体倒立 的 像.
(人教八上P126)
易错警示
凸(凹)面镜成像与凸(凹)透镜成像的原理不同:凸(凹)面镜成像原理是光的
反射,凸(凹)透镜成像原理是光的折射.
照相机
凸
缩小
实
2. 近视眼、远视眼及其矫正
视力 类型 近视眼 远视眼
结构
成因 晶状体太厚,折光能太 ,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜 晶状体太薄,折光能力太 ,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜,在视网膜上形成一个模糊的光斑
强
前
弱
视力 类型 近视眼 远视眼
矫正方法 在眼睛前放一个合适的 透镜
在眼睛前放一个合适的 透镜
记忆口诀 近前远后,近凹远凸 凹
凸
六、显微镜和望远镜
1. 显微镜:物镜相当于一台投影仪,目镜相当于一个放大镜.
2. 望远镜:物镜相当于一架照相机,目镜相当于一个放大镜.
判断下列说法的正误,正确的打“√”,错误的打“ ”.
易错概念辨析
易错点1 透镜对光的作用
(1)若把凸透镜的上半部分用手遮住,则凸透镜对光不再具有会聚作用
( )
易错点2 透镜的成像规律
(2)凸透镜成虚像时,因用光屏接收不到,所以人眼也看不到 ( )
(3)凸透镜成像时,实像一定是倒立的,虚像一定是正立的 ( √ )
√
易错点3 透镜的应用
(4)用照相机拍摄近景时,照相机应离物体近一些,并减小镜头和感光片
的距离 ( )
(5)教室屏幕到投影仪镜头的距离大于镜头2倍焦距,且在屏幕上成倒立、
放大的像 ( √ )
(6)小红只能看清近处物体,她应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正 ( √ )
√
√
典例练考点
透镜对光的作用(2019.3)
考点
1
例1 [跨学科实践:探究森林火情缘由(沪科)]我国西汉时期的《淮南
万毕术》中有关于冰透镜取火的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其
影,则火生”.回答下列问题:
(1)“削冰令圆”指的是把冰削成 透镜,对光有 作用,“以艾
承其影”是指把“艾”放在冰透镜的 位置.
凸
会聚
焦点
(2)(人教习题改编)如图所示,若将冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳
光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路.
例1题图
眼睛与眼镜(近8年未考)
考点
2
例2 (2024山西改编)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图.该患
者的晶状体对光的会聚能力 (选填“太强”或“太弱”),需配戴 透镜来进行矫正.
例2题图
太强
凹
例3 (沪科图片改编)小华将自己的近视眼镜和爷爷的老花镜混在一起,
他拿起其中一个对向课本,发现眼镜所罩部分的字体变大了,如图所示,
则他拿起的眼镜是 (选填“爷爷”或“自己”)的,爷爷眼睛的问题是
因为晶状体太 (选填“薄”或“厚”)而造成了 (选填“近”或“远”)
视眼.请你针对保护视力提出一条合理的建议:
.
例3题图(沪科八年级P97)
爷爷
薄
远
不要在光太强或太暗的
地方读书、写字(合理即可)
透镜成像的规律(8年5考)
考点
3
例4 [成像特点判断](2024云南9题)(多选)如图所示,在探究凸透镜成
像规律的实验中,若此时光屏上成清晰的像,下列说法正确的是( BC )
BC
A. 光屏上成倒立、放大的实像
B. 光屏上成倒立、缩小的实像
C. 照相机是利用该成像原理制成的
D. 投影仪是利用该成像原理制成的
例4题图
变式 [判断像距](2021云南16题)用焦距为10 cm的凸透镜探究成像规
律,如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像,则光屏到凸透镜的距离可能
是 (选填“8”“18”或“28”)cm;把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,
应将光屏向 (选填“左”或“右”)调节,才能在光屏上重新成清晰的像.
变式题图
18
右
易错点拨:①加凹透镜后像会延迟会聚,像距将变大;②加凸透镜后像会
提前会聚,像距将变小.
例5 (2024雅安)商场门口的广告投影灯可以将广告片投影到地面成放大
的广告图标,它主要由光源、广告片和凸透镜组成,如图所示.下列说法
正确的是( C )
例5题图
C
A. 广告投影灯的成像原理与照相机相同
B. 地面上的广告图标是正立放大的虚像
C. 广告片到镜头的距离应大于1倍焦距小于2倍焦距
D. 为了使广告图标变大应增大广告片到镜头的距离
纵向实验分层练
实验
探究凸透镜成像的规律(2022课标学生必做实验;8年3考)
教材实验要点梳理
1. 实验装置(如图)
凸透镜焦距的测量:a.用平行光垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光
屏承接到最小、最亮的光斑,测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距;b.
使发光物体经凸透镜成倒立、等大的实像,此时像距和物距均为 倍
焦距.
二
2. 实验操作及注意事项
(1)实验前调整光源、 和光屏三者的中心在同一高度:使像成
在 .(8年3考)
(2)观察虚像的操作:从 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过透镜观
察,像的位置在光源的 (选填“前方”或“后方”).
3. 实验现象分析
(1)光屏上找不到像的原因:a.物距小于或等于一倍焦距;b.物距太小,像
距太大,超过了光具座的量程.
(2)成清晰像后,将光源与光屏位置互换,仍能成清晰的像的原因:
.
凸透镜
光屏中央
光屏
后方
光
路可逆
4. 实验结论
(1)当u>2f时,f<v<2f,成倒立、 的实像.[2020.22(3)第2空,
2018.20(2)第1空]
(2)当f<u<2f时,v>2f,成倒立、 的实像.[2025.19(2)第1空,
2020.22(3)第1空]
(3)当u=2f,v=2f时,成倒立、 的实像.[2020.22(1)第2空]
(4)当u<f时,成 、 的虚像.[2018.20(2)第2空]
缩小
放大
等大
正立
放大
5. 反思交流
(1)加透镜:成清晰像时,在光源和凸透镜之间加凸透镜(远视镜),对光的
会聚能力变强,像距变小,光屏应向 透镜的方向移动,得到的像
变小;反之,加凹透镜(近视镜),光屏应向 透镜的方向移动,得
到的像变大.
(2)更换透镜:保持透镜和光源位置不变,换用焦距更小的凸透镜,对光
的会聚能力变强,像距变小,光屏应向 透镜的方向移动,得到的
像变小;反之,换用焦距更大的凸透镜,光屏应向 透镜的方
向移动,得到的像变大.
靠近
远离
靠近
远离
增加透镜
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一题多设问(依据2022课标科学探究的四要素设问)
问题
例 现有如下器材:光具座、光源(F形发光二极管)、焦距为12.5 cm的凸透镜、光屏(未画出).小明根据上述实验器材,用如图甲所示装置进行了
“探究凸透镜成像规律”的实验.
基础设问
例题图甲
(1)[2018云南20(1)题改编]实验在光线较 的环境中进行更便于观察.
暗
证据
(2)[2025云南19(1)题改编]实验前,小明将光源、凸透镜和光屏依次放
在光具座上,调节光源和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,下列情况属
于已经调整好的是 .
C
(3)调整好实验装置后,为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5 cm,小明把光源和凸透镜放在如图甲所示的刻度线处,把光屏移至光具座的 cm处,观察光屏上是否承接到等大、清晰的像.经验证,凸透镜的焦距准确.
例题图甲
75.0
(4)[2020云南22(3)题改编]小明分别把光源放在图甲所示的A、B、C三
个点对应的刻度线处,调整 到凸透镜的距离,得到的数据如下表所示.
光源位置 A B C
物距/cm 40.0 25.0 20.0
像距/cm 18.2 25.0 33.3
光屏上像的特点 倒立、缩小 倒立、等大 倒立、放大
光屏
例题图甲
解释 (5)[2020云南22(3)题改编]由表格数据可知,光源在 点能够在光屏上承接到清晰、放大的像;在 点所成像的性质与眼睛的相同.
C
A
(6)[2018云南20(2)题]当把光源移动到D点时,在光屏上找不到像,因为
此时 (选填“成实像”“成虚像”或“不成像”),应在透镜 (选
填“左”或“右”)侧透过透镜观察成像的情况.
(7)[2025云南19(2)题改编]光源远离凸透镜时,所成的像 凸透
镜,因此用照相机拍完近景再拍远景时,应将相机的镜头向 景物
的方向调一些,才能拍出清晰的照片.(均选填“靠近”或“远离”)
成虚像
右
靠近
远离
能力提升
交流
(8)[质疑创新](2025曲靖麒麟区统测改编)若某次实验时,不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现指尖的像,光屏上的像 (选填“仍完整”或“变残缺”).
(9)[2020云南22(4)题改编]当光屏上出现清晰的像后,小明将一只眼镜
片放在光源与凸透镜之间合适位置,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,
将光屏向远离凸透镜的方向移动一定距离时得到清晰的像,由此可知该眼
镜片可用来矫正 (选填“近视”或“远视”)眼.
不会
仍完整
近视
挡住一部分透镜
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(10)[水透镜](2025江西改编)同学小刚用水透镜探究近视眼的形成原
因,如图乙所示,此时光屏上成清晰的像(像未画出),若保持光屏位置不
变,将光源向右移动一小段距离,要使光屏上得到清晰的像,应对水透镜
进行 (选填“注水”或“抽水”);在此实验中,小刚用 模
拟眼睛的晶状体,用 模拟眼睛的视网膜.
注水
水透镜
光屏
例题图乙
1. 学习了凸透镜的相关知识后,同学们在老师的指导下利用凸透镜制作简
易望远镜,原理图如图甲所示.
第1题图
(1)从原理图可知,生活中与图甲中目镜工作原理相同的工具是 ,远处物体经物镜后会成一个 (选填“正”或“倒”)立、 (选填“放大”
或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像.
放大镜
倒
缩小
实
跨学科实践:制作望远镜(人教)
(2)同学们选取了焦距约为10 cm的凸透镜为目镜,想要制作一个放大倍率
为2倍的望远镜,应选择物镜的焦距为 cm.(放大倍率=)
20
第1题图
(3)截取适当尺寸的长方形纸板并把它卷起来制成镜筒,把目镜镜筒插入
物镜镜筒内,如图乙所示,小明使用望远镜观察物体时发现若物镜和目镜
的距离太远,通过目镜就会看不清远处的物体,出现该现象的原因可能
是: ,重新调整,直至看到
最清晰物体的像,此时物体所成的是 (选填“倒立”或“正立”)的像.
物镜所成的实像没有在目镜的一倍焦距内
倒立
第1题图
(4)小明使用自制望远镜观察远处的一颗小树,如图丙所示,通过调整目
镜与物镜之间的距离后,他看到的小树的样子应该是( B )
第1题图丙
B
(5)观察到清晰的像后,想使看到的物体变大,调节的方法是:保持物镜
不动, .
(6)郭守敬望远镜是我国自主研发的光学望远镜,有效通光口径为4 m,位
于我国河北省,它可以同时观测4 000个天体.望远镜物镜的直径设计得很
大,请你分析这样设计的原因是
.
将目镜适当远离物镜
直径较大的凸透镜可以会聚更多的光,
使成像更亮