資源簡介

(共64張PPT)
物理 教科版（2024）
八年級上冊
1.認識凸透鏡和凹透鏡,了解透鏡的焦點、焦距,會粗測凸
透鏡的焦距.
2.通過觀察和實驗，了解凸透鏡對光的會聚作用,凹透鏡
對光的發散作用,會畫相關光路圖.
3.探究并了解凸透鏡成像的規律.
4.了解凸透鏡成像規律的應用.
1.透鏡的概念
透鏡是用透明物質（通常是玻璃）制成的、至少一個表
面為球面一部分的光學元件.光通過透鏡發生折射,改變光
的傳播方向.
2.透鏡的分類
種類 概念 圖示 實例
凸透 鏡 中間厚、邊 緣薄的透鏡 __________________________________ _________________________________
放大鏡
種類 概念 圖示 實例
凹透 鏡 中間薄、邊 緣厚的透鏡 ______________________________ ___________________________________
近視眼鏡
典例1 在如圖所示的透鏡中,屬于凸透鏡的是__________,
它們的共同特點是________________；屬于凹透鏡的是
______,它們的共同特點是________________.
A、B、D
中間厚、邊緣薄
C、
中間薄、邊緣厚
[解析] 根據凸透鏡和凹透鏡的概念,屬于凸透鏡的是A、
B、D,它們的共同特點是中間厚、邊緣薄；屬于凹透鏡
的是C、 ,它們的共同特點是中間薄、邊緣厚.
3.透鏡的相關概念
名稱 概念 圖示
主光軸 通過兩個球面球心的直線叫作主光軸,簡稱主軸.每個透鏡都有一條主光軸,主光軸用點劃線表示 ____________________________________
名稱 概念 圖示
光心 透鏡主光軸上有個特殊的點,通過這個點的光傳播方向不變,這個點叫作透鏡的光心.可認為透鏡的光心就在透鏡的中心 ____________________________________
名稱 概念 圖示
凸 透 鏡 焦點 凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在主光軸上的一點,這個點叫作凸透鏡的焦點,用 表示.凸透鏡兩側各有一個焦點 ____________________________________
焦距 焦點到光心 的距離叫作焦距,用 表示，凸透鏡兩側焦距相等
名稱 概念 圖示
凹 透 鏡 焦點 凹透鏡能使平行于主光軸的光發散,且發散光線的反向延長線相交在主光軸上的一點,叫作焦點,用 表示,這個點不是實際光的會聚點.凹透鏡兩側各有一個焦點 __________________________________
焦距 焦點到光心 的距離叫作焦距,用 表示，凹透鏡兩側焦距相等
厚度遠小于球面半徑的透鏡叫作________（厚度
可忽略不計）.中學階段研究的透鏡均為薄透鏡.
薄透鏡
教材深挖
透鏡對光的作用的原理是光的折射，透鏡中光路也是可
逆的.若把點光源放在凸透鏡的焦點上，射向凸透鏡的光
折射后會變成平行光，因此可利用凸透鏡獲得平行光.
4.實驗演示：透鏡對光的作用（也是判斷透鏡種類的依據）
（1）凸透鏡對光的作用
如圖所示，讓平行于凸透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，
觀察到光通過凸透鏡后會聚于主光軸上一點.
（2）凹透鏡對光的作用
如圖所示，讓平行于凹透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，
觀察到光通過凹透鏡后偏離主光軸，但其反向延長線交
于主光軸上一點.
歸納總結 凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作
用.因此，凸透鏡又叫作會聚透鏡，凹透鏡又叫作發散透鏡.
5.對“會聚作用”和“發散作用”的理解
（1）凸透鏡對光有會聚作用，指的是通過凸透鏡的光將
向主光軸方向偏折（但不一定會聚于一點），如圖所示.
讓會聚光更會聚 減弱發散光的發散程度
（2）凹透鏡對光有發散作用，指的是通過凹透鏡的光將
向遠離主光軸方向偏折（但仍有可能會聚于一點），如
圖所示.
教材深挖
類比三棱鏡理解透鏡對光的作用
1.凸透鏡對光的會聚作用
凸透鏡可以理解成如圖甲所示的無數個三棱鏡的組合.由
光的折射規律可知，當一束光平行于棱鏡底邊射入棱鏡
時發生兩次折射，兩次折射時光都由棱鏡薄的位置向棱
鏡厚的位置偏折,從而使凸透鏡對光有了會聚作用.
2.凹透鏡對光的發散作用
同樣，凹透鏡可以近似分解成如圖乙所示的無數個三棱
鏡,一束平行于棱鏡底邊的光射入棱鏡后,經過兩次折射將
向棱鏡厚的位置偏折，從而使凹透鏡對光有了發散作用.
典例2 小柯記錄了光線通過四個透鏡（圖中未畫出）的
情形，其中是凸透鏡的是( )
B
A.、 B.、 C.、 D.、
[解析] 由圖可知，經過、 后折射光線相對于入射光線
是發散的，、是凹透鏡；經過、 后折射光線相對于
入射光線是會聚的，、 是凸透鏡.
6.平行光聚焦法粗測凸透鏡的焦距
如圖所示,讓凸透鏡正對著太陽光（使太陽光平行于主光
軸）（太陽離我們非常遠,照射到地面的太陽光可看成平
行光）,再拿一張白紙放在它的另一側,調整凸透鏡與紙的
距離,直到紙上的光斑最小、最亮（這個點就是凸透鏡的
焦點）.測出這個光斑到凸透鏡光心的距離,即該凸透鏡的
焦距.這種測凸透鏡焦距的方法稱為平行光聚焦法.
7.透鏡的三條特殊光路
通過光心的光、平行于主光軸的光、通過焦點的光經凸
透鏡和凹透鏡折射后的情況如表所示.
凸 透 鏡 _______________________________ 通過光心的光 經凸透鏡后， 傳播方向不變 _______________________________ 平行于主光軸的 光經凸透鏡后， 折射光通過焦點 ______________________________
通過焦點的光經
凸透鏡后，折射
光平行于主光軸
凹 透 鏡 ______________________________ 通過光心的光 經凹透鏡后， 傳播方向不變 _________________________________ 平行于主光軸的 光經凹透鏡后， 折射光的反向延 長線過凹透鏡的 虛焦點 ________________________________
延長線過另一側
虛焦點的光經凹
透鏡折射后，平
行于主光軸射出
典例3 [ 巴中期末 ] 如圖甲，為凸透鏡的焦點， 為
光心，請將光路補充完整.
甲
[答案] 如圖乙所示.
乙
1.物距和像距
物距：物體到凸透鏡光心的距離,用“ ”表示,如圖所示.
像距：像到凸透鏡光心的距離,用“ ”表示,如圖所示.
2.實驗：探究凸透鏡成像的規律
問題 與猜 想 問題：放大鏡是一個凸透鏡，小明一直認為，用放大鏡把書上的字放大后都是正立的；小聰告訴他，放大鏡還能使書上的字倒立.
猜想：放大鏡所成像的大小、正倒，可能與放大鏡及物體的位置有關
制訂 方案 確定合適焦距的凸透鏡；為方便測量物距和像距，光源選定平面光源，為方便比較想的
大小，選用帶有標度的白色光
屏.保持凸透鏡不動，使光源從
距離凸透鏡較遠處逐漸靠近凸
透鏡，隨之調節光屏到凸透鏡的距離，使光屏上成清晰像.分別測量出成像時的物距和像距，觀察像的大小、正倒.移動光源的過程中，選取若干個位置，并調整光屏位置，觀察成像的情況.
實驗 過程 （1）將光源、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上，調整它們的高度，使光源的中心、凸透鏡的光心和光屏的中心大致在同一高度.（使像成在光屏中央）
（2）把光源放在凸透鏡2倍焦距以外的地方，然后調整光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出現清晰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距 和像距 .將光源向透鏡移近幾厘米，重做這一步.
實驗 過程 （3）把光源移向凸透鏡，讓光源到凸透鏡的距離等于2倍焦距，移動光屏，直到光屏上出現清晰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距 和像距 .
（4）把光源移向凸透鏡，讓光源到凸透鏡的距離在1倍焦距與2倍焦距之間，移動光屏，直到光屏上出現清晰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距和像距 .不斷改變物距，重復上述步驟，設計表格.
實驗 過程 （5）把光源繼續靠近凸透鏡，讓其位于凸透鏡的焦點上，移動光屏，觀察是否能夠成像.
（6）把光源移動到凸透鏡的1倍焦距以內，移動光屏，觀察在光屏上能否看到像.如果不能，可從光屏這一側透過凸透鏡觀察，記錄所看到的像的正倒、大小以及此時的物距 .不斷改變物距，重復上述步驟.
實驗 過程 （7）將實驗數據和觀察結果填入表中（該實驗所用凸透鏡的焦距 ）
實驗 結論 （1）像的虛實：焦點是成實像和虛像的分界點，成實像；，成虛像； ，不成像.
（2）像的大小：2倍焦距處是成放大實像和縮小實像的分界點.，成縮小的實像； ，成等大的實像； ，成放大的實像； ，成虛像，虛像都是放大的.
（3）像的正倒：凸透鏡成的實像都是倒立的，且像、物位于凸透鏡的兩側；凸透鏡成的虛像都是正立的，且像、物位于凸透鏡的同側
凸透 鏡成 像規 律 實驗表明，凸透鏡成像的規律為：
當物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像；
當物距等于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、等大的實像；
當物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時，凸透鏡成倒立、放大的實像；
當物距小于1倍焦距時，凸透鏡成正立、放大的虛像
3.實驗注意事項
（1）凸透鏡最好放在光具座的中間位置，便于調節物距
和像距.
（2）調整光屏時最好不調整凸透鏡的位置，否則會引起
物距改變.
（3）判斷像是否最清晰的方法：光屏在某位置時，若向
前或向后移動光屏，像都會變模糊，則此位置即為像最
清晰的位置.
特別提醒
1.若光源、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度，像可
能成在光屏的上方或下方.
2.當光源在凸透鏡1倍焦距以外，但非常靠近焦點時，雖
然能成實像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具
座長度和光屏的大小有限，光屏不能承接到清晰的像.
3.若光源位于凸透鏡的焦點處，光源發出的光經凸透鏡折
射后平行射出，光屏上不會出現像．
4.若光源位于凸透鏡的焦距之內，光源與其所成的虛像在
凸透鏡同一側，此時光屏不能承接到像．
4.凸透鏡成像規律的光路分析
利用凸透鏡三條特殊光路中的任意兩條可以畫出相應的
光路圖，從而判斷出像距的大小和成像的具體情況，這
是理解凸透鏡成像規律的最好方法.
當 時 _________________________________________________ 成倒立、縮小的實像,
當 時 __________________________________________________ 成倒立、等大的實像,
當 時 _________________________________________________ 成倒立、放大的實像,
當 時 ___________________________________________________ 折射光線是一束平行
光線,不能相交,其反向
延長線也不能相交,所
以不能成像
當 時 _______________________________________ 成正立、放大的虛像,
典例4 [ 湘潭期末 ] 在探究凸透鏡成像規律時，
燈、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示，此時在
光屏上成清晰的像，下列說法中正確的是( )
A.此時在光屏上成放大的像
B.此時將光屏取下，凸透鏡將不能成像
C.將 燈向左移，光屏也向左移才能承接到清晰的像
D.將 燈向右移至任意位置，光屏都能承接到清晰的像
[解析] 由圖可知，此時物距大于像距，成倒立、
縮小的實像，與是否有光屏無關.將 燈向右移，
當物距小于焦距時，成正立、放大的虛像，虛像不能用
光屏承接.
√
1.放大鏡
放大鏡是一個短焦距的凸透鏡，可以將較小的物體“放大”，
如圖所示.
特點 （1）物體通過放大鏡所成的像是一個正立、放
大的虛像.
（2）像和物體在放大鏡的______.（故只能透過
放大鏡觀察）
（3）在一定范圍內，放大鏡離物體越近，所成
的像越小；離物體越遠，所成的像越大.
（4）若放大鏡與物體的距離增大到一定程度，
所成的像便消失了
同側
使用 （1）使像變大的辦法：讓放大鏡與物體之間的
距離適當增大一些.
（2）使像變小的辦法：讓放大鏡與物體之間的
距離適當減小一些
2.照相機
鏡頭相當于一個凸透鏡，要求被拍物體成像在相機內感
光元件上.
特點 （1）物體到鏡頭的距離大于鏡頭到感光元件的
距離.
（2）照相機的感光元件上成的是倒立、縮小的
實像.
（3）像和物體在鏡頭的兩側.
（4）物體離鏡頭越遠，感光元件上成的像越
小，像到鏡頭的距離越近
使用 （1）拍攝近處的景物時，應增大像距，即鏡頭
應往前伸，增大感光元件與鏡頭之間的距離.
（2）拍攝遠處的景物時，應減小像距，即鏡頭
應往后縮，減小感光元件與鏡頭之間的距離.
（3）若想使拍攝的景物的像大一些，可以減小
景物與鏡頭之間的距離，同時將鏡頭前伸；若想
使拍攝的景物的像小一些，可以增大物距，即景
物與鏡頭之間的距離，同時將鏡頭后縮減小像距
特別提醒
1.平時我們看到照相機成的像都是正立的，這是為了取景
方便，經過技術處理將倒立的像轉變成了正立的.照相機
在感光元件上所成的像是倒立、縮小的.
2.“縮小的像”與“像變小”兩種說法含義不同.“縮小的像”是
指像的大小與物體大小相比較，像比物體小；“像變小”是
指物體后一次成的像比前一次成的像小，反映的是前、
后兩次成像大小的變化.
3.投影儀（放映機）
投影儀、放映機等投影設備都有一個相當于凸透鏡的鏡
頭，來自投影片或數碼裝置的圖像要求能在遠處銀幕上
呈放大的實像.
投影儀
成像原理
特點 （1）投影片到鏡頭的距離小于鏡頭到銀幕的距離.
（2）圖案（文字）在銀幕上所成的像是倒立、放
大的實像.
（3）像和投影片在鏡頭的兩側.
（4）投影片離鏡頭越近，像到鏡頭的距離越大，
銀幕上所成的像越大
使用 （1）使銀幕上的像變大的辦法：減小物距，即減
小投影片與鏡頭之間的距離，同時增大像距，即
增大銀幕與鏡頭之間的距離.
（2）使銀幕上的像變小的辦法：增大物距，即增
大投影片與鏡頭之間的距離，同時減小像距，即
減小銀幕與鏡頭之間的距離
辨析比較
照相機 投影儀 放大鏡
物鏡距離 遠 近 最近
鏡像距離 近 遠 ——
像的特點 倒立、縮小 倒立、放大 正立、放大
物像位置 透鏡兩側 透鏡兩側 透鏡同側
物像變化 物近像遠像變大 物近像近像變小
4.實像與虛像
（1）實像：照相機和投影儀所成的像，是光通過凸透鏡
后會聚而成的，有光能聚集，所以能用光屏承接.如果把感
光膠片放在像的位置，能記錄所成的像，這種像是實像.
（2）虛像：通過放大鏡用眼睛看到的像不是由實際光會
聚成的，在像的位置上沒有光能聚集.因此在像的位置，
光屏上不能成像，這種像是虛像.
典例5 [北京中考]
小京通過焦距為 的凸透鏡看到了
提示牌上“關燈”兩字放大的像，如圖所
示.下列說法正確的是( )
A.“關燈”兩字放大的像是實像
B.提示牌上“關燈”兩字在凸透鏡的焦點上
C.提示牌上“關燈”兩字到凸透鏡的距離小于
D.提示牌上“關燈”兩字到凸透鏡的距離大于
[解析] 由圖可知，凸透鏡所成的像是正立、放大的，故
該像是虛像，由凸透鏡成像規律可知，此時物距小于1倍
焦距，提示牌上“關燈”兩字到凸透鏡的距離小于 ，
故C正確.
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