第五章透镜及其应用2024-2025学年人教版物理八年级上册

第五章透镜及其应用3535第1节透镜基础知识1．如图5-1-1甲，中间，边缘，这样的镜片叫凸透镜。甲图5-1-12．如图乙，中间，边缘，这样的镜片叫凹透镜。3．如图5-1-2所示，透镜上通过球心的直线CC＇叫作,简称。每个图5-1-2透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向，这个点叫。4．凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫作，用F表示。焦点到光心的距离叫作，用f表示。5．凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越。6．如图5-1-3所示，（1）光心是主光轴上的一个特殊点，用字母“O”表示，通过它的光线传播方向。平行于主光轴的入射光线，通过凸透镜后折射光线过另一侧的，通过凹透镜后折射光线的经过同侧的虚焦点。图5-1-3（2）过凸透镜焦点的入射光线，通过凸透镜后主光轴射出；过凹透镜另一侧虚焦点的入射光线，通过凹透镜后主光轴射出。

基础练习1．下列对光有发散作用的透镜是（）ABC2．关于透镜，下列说法正确的是（）A.凸透镜能使平行光会聚于一点，这个点叫作凸透镜的焦点B.通过凸透镜的两束光可能不相交于一点C.凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越弱D.通过凹透镜的两束光一定不能相交于一点3．下列光线通过透镜的光路图中，哪幅图的光路是错误的（）ABCD4．在图5-1-4甲、乙所示的虚线框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（）甲乙图5-1-4A.甲为凹透镜，乙为凸透镜B.甲、乙都为凸透镜C.甲为凸透镜、乙为凹透镜D.甲、乙都为凹透镜5．如图5-1-5所示，一束平行光经过凸透镜后，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可知，凸透镜对光有作用，它的焦距是cm。图5-1-5第2节生活中的透镜图5-2-436图5-2-436基础知识1．照相机：镜头相当于一个，胶片相当于。成像特点：成倒立、、像。2．投影仪：镜头是一个，屏幕相当于。成像特点：成倒立、、像。3．放大镜：由一个-组成。成像特点：物体离镜头越，成像越。（物体在焦点以内）4．实像：真实光线通过凸透镜折射后会聚所形成的像，可以用光屏承接得到。特点：像和物在透镜的，且是的。虚像：真实光线通过凸透镜折射后出射光线的反向延长线会聚成的像，光屏承接不到。特点：物体和虚像位于凸透镜，且是的。基础练习1．下列说法中正确的是（）A.老花镜实质是一对凸透镜B.照相机的镜头相当于一个凹透镜C.在马路拐弯处，常常安装一个大型的凸透镜D.漫反射是散漫的反射，它不遵从反射定律2．一个人照完一张全身照后，又想照一张半身照片，那么（）A.照相机远离人，镜头伸出一些B.照相机远离人，镜头缩进一些C.照相机靠近人，镜头伸出一些D.照相机靠近人，镜头缩进一些3．把一支点燃的蜡烛（如图5-2-1所示）放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像是选项图中的（）图5-2-1ABCD

4．甲同学拿着焦距为10cm的放大镜去看离他1.5m远处的乙同学，乙同学却通过放大镜看到了甲同学的眼睛成正立、放大的清晰的虚像。则放大镜与甲同学的距离（）A．小于10cmB．大于10cm、小于20cmC．大于20cmD．等于10cm5．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图5-2-3所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，利用这一成像原理的光学仪器是（）图5-2-3A.投影仪B.照相机C.放大镜D.显微镜6．小明发现：水滴可使平行光发生如图5-2-4甲、乙所示的变化，且水滴变凸，其焦距（选填“变小”“不变”或“变大”）。把写有“爱物理”字样的纸条先后放在左右两水滴下方的桌面上，小明从水滴上方看到的像如图丙、丁所示，这种放大功能类似于（选填“放大镜”或“投影仪”），且水滴变凸，其放大功能（选填“变小”“不变”或“变大”）。甲乙丙丁第3节凸透镜成像的规律图5-3-237图5-3-237基础知识1．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：图5-3-1（1）在如图5-3-1所示的实验装置中，要使像能够成在光屏的中央，你采取的调节方法是：调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在。（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏到某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是cm。（3）接着使烛焰向右移动5cm，此时应该将光屏向（选填“左”或“右”）移到某一位置，才能在光屏上得到倒立、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像。（4）不断改变物距，观察并记录成像的情况，总结规律如下（将空白处补全）：蜡烛到透镜的距离像的特点倒或正缩小或放大虚或实像到透镜的距离u>2f倒立实像f<v<2fu=2f倒立等大实像v=2ff<u<2f倒立放大v>2fu=f不成像正立放大虚像-2．在总结凸透镜成像规律时，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。”（1）“一焦分虚实”意思是物体在焦距以内成像，焦距以外成像。（2）“二焦分大小”意思是物距小于2倍焦距，成

的实像（焦点除外）；物距大于2倍焦距，成的实像。（3）“成实像时，物近像远像变大”意思是成实像时，物体靠近透镜，像透镜，像逐渐变大。（4）“成虚像时，物近像近像变小”意思是成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。基础练习1．小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图5-3-2所示。下列能正确反映其成像原理的示意图是（）ABCD2．图5-3-3是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图5-3-4中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（）图5-3-3甲乙丙丁图5-3-4A.乙→甲→丙→丁B.丙→甲→乙→丁C.丁→丙→甲→乙D.丁→乙→甲→丙3．在探究“凸透镜成像特点”的实验中，光屏上得到清晰的像，如图5-3-5所示。推断这个凸透镜的焦距可能是（）图5-3-11图5-3-11图5-3-5A.8cmB.10cmC.12cmD.15cm4．用图5-3-6甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上可成清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（）甲乙图5-3-6A．凸透镜的焦距是30.0cmB.图乙中烛焰成的是倒立、放大的像C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同D.将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，烛焰可在光屏上成清晰的像5．在“探究凸透镜成像规律”时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中，发现烛焰在如图5-3-7所示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜15cm处，移动光屏，则屏上的像一定是（）图5-3-7A.缩小的像B.等大的像C.放大的像D.正立的像6．用如图5-3-8所示的装置探究凸透镜的成像规律。凸透镜的焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛固定在15cm刻度线处时（）

图5-3-8A.光屏在“I”区域内移动，才能得到清晰的像B.光屏在“II”区域内移动，才能得到清晰的像C.在光屏上得到的是放大、倒立的像D.在光屏上得到的是缩小、正立的像7．如图5-3-9所示，用焦距为10cm的凸透镜观察文字，此时透镜与文字的距离（选填“大于”“小于”或“等于”）10cm；凸透镜靠近文字，透过透镜观察到的像会（选填“变大”“变小”或“不变”）。生活中的图5-3-98．如图5-3-10所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，则此像是（选填“虚”或“实”）像；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离（选填“增大”“减小”或“不变”）。图5-3-109．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较（选填“亮”或“暗”）的环境。烛焰、凸透镜和光屏位于如图5-3-11所示的位置时，光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰。专题练2光学作图图539图5391．一束光线照射到平面镜上，如图1，根据反射定律画出这束光线经平面镜反射后的光线并标出反射角大小。图1图22．一发光点发出的光经过平面镜反射后如图2，请作图找出发光点的位置。3．如图3所示，两面平面镜互相垂直，一束光线斜射到平面镜上，请在图中完成光路图。图34．如图4所示，太阳光与地面成40°角斜射过来，要使光线沿竖直方向反射入井中，请在图中画出平面镜的位置并完成光路图。图45．一束光从水中射向空气，其反射光路如图5所示，画出入射光线和大致的折射光线。

6．如图6所示，完成光从空气射入三棱镜再射出的折射光路。图67．如图7所示，利用平面镜成像特点，画出图中物体AB在平面镜中的像。（按要求作图）图78．如图8所示，S为一点光源，请画出由光源S发出的光经平面镜反射后通过P点的光路。P.S·图89．完成图9中的光路图。图9第4节眼睛和眼镜图5-4-240图5-4-240基础知识1．眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个，它把来自物体的光在上，形成物体的（选填“正立”或“倒立”）、（选填“放大”或“缩小”）、（选填“实”或“虚”）像。2．眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体变得比较，远处物体射来的光刚好在视网膜上，就可以看清的物体；当睫状体收缩时，晶状体变得比较，对光的偏折能力变，近处物体射来的光在视网膜上，就可以看清的物体。3．产生近视眼的原因（图5-4-1）产生近视眼的原因是晶状体太，折光能力太，或者眼球在前后方向上太，因此图5-4-1远处物体的像成在。4．近视眼的矫正（图5-4-2）利用凹透镜能使光的特点，在眼睛前面放一个，使远处物体的像落在视网膜上。5．产生远视眼的原因（图5-4-3）产生远视眼的原因是晶状体太，折光能力太，或者眼球在前后方向上太图5-4-3，因此近处物体的像成在。6．远视眼的矫正（图5-4-4）利用凸透镜能使光的特点，在眼睛前面放一个图5-4-4，使近处物体的像落在视网膜上。基础练习1．来自物体的光经过晶状体会聚在视网膜上，形成物体的像。下列说法错误的是（）

A.晶状体相当于凸透镜B.视网膜相当于光屏C.所成的像是实像D.所成的像相对物体是正立的2．近来，小华的爷爷为了看清书上的字，眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越远了，小华的爷爷是眼。3．如图5-4-5所示的光路图分别画出了眼睛看近处和远处物体的两种光路，-描述了正常眼的成像情况；描述了近视眼的成像情况；描述了远视眼的成像情况。ABCD图5-4-54．如图5-4-6，甲是来自远处的光线经过某人眼球折光系统的光路，下列关于该人远视眼、近视眼的判断及矫正所需配戴的眼镜片的选择正确的是（）A.近视眼；乙B.远视眼；乙C.近视眼；丙甲乙丙D.远视眼；丙图5-4-65．请根据近视眼的成因和矫正方法，在如图5-4-7所示的虚线框内画出矫正所需的透镜并完成光路图。图5-4-7图5-4-86．王老师在课堂上，看近处课本时要戴上眼镜，观察远处同学又摘下眼镜，这样戴上摘下非常不方便。王老师的眼睛是（选填“近视”或“远视”）眼，可以用镜来矫正。小军将一种新型眼镜送给了老师，如图5-4-8所示，镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，现在王老师可以通过区看书，通过区看同学，再不需要频繁戴上或摘下眼镜。第5节跨学科实践：制作望远镜图5-5-341图5-5-341基础知识1．望远镜的物镜可以使远处的物体在焦点附近成的像，它与镜头的成像原理相同；目镜成的像，它的作用相当于一个。2．人眼看同一个物体，会出现“远小近大”的现象，这和物体与人的眼睛所成视角的大小有关。同一个物体离人眼越远时，视角越（选填“大”或“小”）。3．如图5-5-1所示是简易天文望远镜的内部结构。远处的物体经过物镜成一个的实像，落在目镜的位置；这个图5-5-1实像经过目镜成一个正立、的像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的（选填“近视”或“远视”）眼镜片来代替。基础练习1．望远镜里装有一组目镜，目镜的成像原理及其作用类似于（）A.一个放大镜B.照相机镜头C.投影仪镜头D.一个平面镜2．关于望远镜（图5-5-2）的物镜和目镜的作用，下列说法正确的是（）A.望远镜目镜的作用相当于投影仪镜头B.望远镜目镜的作用相当于照相机镜头C.望远镜物镜的作用相当于照相机镜头D.望远镜物镜的作用相当于放大镜图5-5-23．项目学习小组在“自制望远镜”活动中选择了两块透镜，将其中一块透镜正对太阳光，观察到地面上出现了明亮的光斑，如图5-5-3所示。下列说法中正确的是（）

A.该透镜是凹透镜B.该透镜对光具有发散作用C.该透镜可用来制作望远镜的物镜D.可以使用这种透镜来矫正近视眼4．用凸透镜制作简易望远镜，下列对望远镜工作原理分析，错误的是（）A.望远镜的目镜成的是正立、放大的虚像B.望远镜的两个透镜，可以用老花镜的镜片来代替C.远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内D.望远镜的物镜成的是倒立、放大的实像5．有一个望远镜的物镜和目镜都是由凸透镜组成的，下列关于它的说法错误的是（）A.远处的物体通过物镜成倒立、放大的实像B.目镜起到了放大镜的作用C.望远镜的口径越大，同一个物体成像越清晰D.使用望远镜看物体时，最后看到的是虚像6．为了观察太阳系内的各种行星，同学们在老师的指导下制作了开普勒望远镜，小滨制作的望远镜原理如图5-5-4，该望远镜由两个凸透镜组成，物体经过两次折射成像。图5-5-4（1）生活中与图中目镜工作原理相同的工具是。（2）中秋节小滨用肉眼看到的月亮如图5-5-5甲所示，则他利用望远镜看到的像是乙中的。ABCD甲乙图5-5-5（3）小滨发现若物镜和目镜的距离太远，通过目镜就会看不到月亮的像，出现该现象的原因是：。章末练习一、选择题1．如图5-1为小明同学测量某凸透镜焦距，则此凸透镜的焦距约为（）图5-1A.3cmB.2cmC.4cmD.1cm2．有一圆柱形粮库，顶棚被拆，临时盖了一层透明薄塑料膜遮雨。如图5-2所示，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到粮食上覆盖的干草上，则下列说法中正确的是（）图5-2A.薄膜上有了积水，一定会引燃粮库内的干草B.透镜都是固体物质制成的，液体不能起到凸透镜的作用C.塑料膜中间是凹下去的，相当于一个凹透镜D.水和透明塑料膜共同起凸透镜的作用3．关于凸透镜对光折射能力的大小，下列说法中正确的是（）A.凸透镜越大，对光的折射能力越强B.凸透镜中间的厚度越厚，凸透镜的折射能力越强C.焦点距光心越近，凸透镜的折射能力越强D.凸透镜球面越大，凸透镜的折射能力越强4．光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。如图5-3所示是哪种光学器件的成像原理（）图5-3

A.投影仪B.照相机C.放大镜D.摄像机5．小明同学在阳光充足的教室内，手持一个焦距为20cm的凸透镜在白墙和窗户之间移动，当把凸透镜靠近墙时，和同学们在墙上看到窗户的像，这个像是（）A.倒立、等大的B.倒立、缩小的C.正立、放大的D.正立、缩小的6．研究凸透镜成像规律的实验中，小明同学将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，并按照要求进行调整。移动蜡烛和光屏，在光屏上得到清晰的像。实验得到的物距、像距及成像情况如下表所示：实验序号物距／cm像距／cm成像情况13015缩小的像22020等大的像31260放大的像则该凸透镜的焦距是（）A．小于7.5cmB．等于15cmC．等于10cmD．大于12cm7．如图5-4为吉祥物“海宝”，如果小星通过凸透镜观察该图案，他不可能看到的是（）图5-4ABCD8．不论较近或较远的物体，对于正常人来说都能使物像落在视网膜上，这主要是因为（）A.视网膜可以前后移动调节B.眼球的前后径能随意调节图5-743图5-743C.瞳孔可以缩小或放大D.晶状体的曲度可以调节9．下列关于远视眼的说法中，正确的是（）A.小明在医院经过鉴定是远视眼，说明他的眼睛非常好，看物体非常清楚B.远视眼要配戴凸透镜来看清近处物体C.远视眼是晶状体太薄，折光能力过强造成的D.远视眼不管看近处还是远处物体，成像都在视网膜的后面10．据报道：国际微雕大师在一根金黄色的黑熊毛上面用绣花针打磨成的特殊“刻刀”开始创作，雕出了一头惟妙惟肖的黑熊，并配有拯救黑熊的口号“拯救黑熊弃用熊胆”八个“大字”。在与显微镜相连的大屏幕上，可见一根放大了数百倍的金黄色熊毛。则该显微镜在使用时（）A.雕刻时必须照亮目镜B．熊毛与该显微镜物镜的距离应该为大于2倍焦距C.用物镜所成的像为放大的虚像D.在屏幕上所成的像为倒立的二、填空题11．如图5-5所示为某矿区井下所使用的矿灯，这种灯的优点是光柱射出去后非常集中，几乎相当于平行光，那么以此推断，你认为该头灯的前端镜片应该为图5-5透镜，且灯泡应位于该透镜的处。12．夜晚，把桌子放在电灯下面，在桌面放一张白纸，然后再把凹透镜放在白纸上，如图5-6所示。当逐渐向上移动凹透镜时，可图5-6以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变，光斑的亮度则逐渐变（均选填“亮”或“暗”）。

13．在圆形鱼缸里养的鱼，看起来比真实的鱼要大，这是因为圆形鱼缸相当于一个，所看到的“鱼”是鱼的。14．在“研究凸透镜成像规律”的实验中，所用的凸透镜上标有“＝15cm”的字样，则：①将物体放在距离凸透镜20cm处时，会成像；②将物体放在距离凸透镜35cm处时，会成像；③将物体放在距离凸透镜10cm处时，会成像。（指出像是“放大”或“缩小”“倒立”或“正立”“虚”或“实”）15．如图5-7，在练习调节教学投影仪的实践活动中，小明通过调节，使屏幕上出现了清晰画面。这时，教室后排的同学要求他将屏幕上的画面再调大一些。为此，小明的操作应当是：适当（选填“增大”或“减小”）投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜适当向（选填“上”或“下”）移动。16．眼睛是一个“变焦距”的凸透镜，当睫状体时，晶状体变，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛看清远处物体。当睫状体时，晶状体变，近处物体射来的光聚在视网膜上，眼睛看清近处的物体。17．近视患者和远视患者配戴眼镜的目的都是相同的，都是通过眼镜使光发生，把物体的像成在人眼球中的上。近视患者的眼睛度数加深后，晶状体会变（选填“厚”或“薄”），为了矫正视力，应该配戴作用更强的凹透镜。18．天文爱好者可以使用天文望远镜观察浩瀚的太空，如图5-8，遥远的星体在物镜的另一侧成一个（选填“放大”或图5-8“缩小”）的（选填“实”或“虚”）像，这个像位于目镜的焦距以内，因而观察者最终观察到的星空是（选填“正立”或“倒立”）的。三、作图与简答题444419．如图5-9所示是探究凸透镜成像规律实验时在光屏上所得到的像，请你在图上大致画出其所对应的物体。图5-920．小明在看地图时，有一个细小地方总是看不清楚，他想放大了再看，于是它将地图放在玻璃板下，在玻璃板上滴一滴水，于是看清楚了。请分析其中的物理知识。四、实验题21．小华所在的小组进行“探究凸透镜成像的特点”的实验。图5-10（1）小明同学的困惑是：不知道实验室准备的凸透镜的焦距。同组的小亮给他提供的解决方案是：根据图5-10所示的设计方案图进行实验，测出焦距。请你对利用该“方案”测量焦距的具体操作提出一条注意事项：。（2）测出焦距后，小华同学进行了如下探究：物距u／cm实验序号焦距f／cm像距v／cm1518172103031260为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如上表。分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，

则像距越（选填“大”或“小”）。（3）完成以上实验后，小亮用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图5-11甲所示将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图乙所示，如果只将“E”换成“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图丙中的。（填数字序号）图5-1122．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图5-12在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。图5-12（1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该。（2）如图5-13所示的四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是图，其矫正做法是图。ABCD图5-13（3）若“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变