苏科版物理八年级上册四、透镜的应用（举一反三讲义）（学生版）

四、\o"3.4透镜的应用"透镜的应用目录【学习目标】 1【思维导图】 2【知识梳理】 2知识点1：眼睛及其视物原理 2知识点2：近视眼和远视眼的成因与矫正办法 5知识点3：望远镜与显微镜 7【方法技巧】 9方法技巧1近视眼和远视眼形成与矫正 9【巩固训练】 10【学习目标】1．认识生活中常见的透镜应用设备（如照相机、投影仪、放大镜、近视眼镜、远视眼镜），知道它们分别使用凸透镜还是凹透镜。2．理解每种设备的工作原理，能对应到凸透镜成像规律（如照相机利用“u>2f成倒立缩小实像”）。3．能简单解释透镜应用中的现象，比如“近视眼镜能看清远处”“放大镜离物体太近看不清放大的像”。重点：1．明确不同设备对应的透镜类型（如投影仪用凸透镜、近视眼镜用凹透镜）。2．掌握核心设备与凸透镜成像规律的匹配关系（如放大镜对应“u<f成正立放大虚像”）。难点：1．区分近视与远视的成因及矫正透镜（易混淆“近视用凹透镜、远视用凸透镜”）。2．灵活结合成像规律，解释设备使用中的调整原理（如“投影仪想让像变大，需靠近屏幕同时远离投影片”）。【思维导图】【知识梳理】知识点1：眼睛及其视物原理1、眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。人的眼球像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机的感光器件。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，如图所示，视神经把信息传递给大脑，人就产生了视觉。2、眼睛的结构（如下图）（1）睫状体：可以改变晶状体的形状。

（2）视网膜：相当于光屏，感受光的刺激产生信号。

（3）视神经：将视网膜产生的信号传输给大脑。

（4）玻璃体：无色透明的胶状物质。

（5）晶状体、角膜：二者的共同作用相当于一个凸透镜。

（6）瞳孔：光的通道。

2、眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。眼睛的视物原理眼睛好像一架照相机。眼睛观察物体时，物距大于二倍焦距，物体发射活反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。3、视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。【典例1】如图所示，这是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统的结构与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜。在追踪敌机时，该系统在光电传感器上成的是（）A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的实像【典例2】人的眼睛相当于一架能自动变焦的照相机，晶状体相当于一个透镜，外界物体在视网膜上成的是立、的像。近视眼是因为晶状体弯曲程度较大从而使像成在视网膜的方（选填“前”、“后”），需要佩戴近视眼镜即一个透镜来矫正。【变式1】某兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材，开展了“制作可调节的眼球成像模型”跨学科实践活动。如图甲所示，光屏上成清晰的像，当向水透镜注水时，需要移动光屏向透镜靠近才能重新得到清晰的像。对于本次模拟活动，下列说法中（）①可变焦的水透镜模拟的是图乙眼球结构中的3和4②实验前调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一直线上③该实验模拟的是近视的成因，需配戴凹透镜矫正④从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，可探究近视眼的成因和矫正A．只有①④正确 B．只有①②③正确C．只有①③正确 D．①②③④都正确【变式2】如图所示的是人的眼球结构图。某人从眺望远处转为观察近处物体时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体会（选填“变厚”、“变薄”或“不变”）。【变式3】学习小组对于眼睛视物原理与照相机成像原理进行了比较式探究实践。请你观察图中照相机和眼睛的构造及成像情况，把照相机与眼睛的比较中空缺部分填入表中。二者结构比较成像的性质照相机镜头（凸透镜）②光圈③眼睛①视网膜瞳孔知识点2：近视眼和远视眼的成因与矫正办法1、近视眼（1）近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。（2）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。（3）近视眼特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。（4）近视眼原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。2、远视眼（1）远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。（2）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。（3）远视眼特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。（4）远视眼原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。=1\*GB3①眼轴过短如小眼球；=2\*GB3②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。近视眼和远视眼的成因抓住关键识记（1）近视眼：晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方。（2）远视眼：晶状体凸度过小或眼球前后径过短，外界物体的像成在视网膜后方。【例3】玩抖音、刷快手、微信聊天等，已严重影响人们正常工作和生活，长时间盯着手机屏幕，视力和精神受到伤害。如图所示，有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法，说法正确的是（

）A．甲图反映了近视眼的成因，应配戴凹透镜矫正B．甲图反映了远视眼的成因，应配戴凸透镜矫正C．乙图反映了近视眼的成因，应配戴凹透镜矫正D．为了保护视力，人眼距离书本的距离应为【例4】人的眼睛像一架神奇的照相机，眼球中的晶状体相当于一个（选填“凸透镜”或“凹透镜”），外界物体在视网膜上形成（选填“正立”或“倒立”）的像。现在很多学生不注意用眼保健，以致近视眼越来越多，表示近视眼成像的光路图的是图（选填“甲”或“乙”），可选用右图中的号镜放在眼前进行矫正。【变式1】青少年时期是近视的高发期，长时间上网、看电视、玩手机都有可能导致近视，如图所示，能正确表示近视眼成像情况和矫正方法的是（）A．甲丙 B．甲丁 C．乙丙 D．乙丁【变式2】如图所示，报纸上放有小明的近视眼镜、奶奶的老花眼镜，则奶奶的眼镜是。【变式3】如图所示，来自物体A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点，要使B点的像靠近视网膜，物体A点应该向（选填“左”或“右”）移动；这是视眼成像情况图，若要像成在视网膜上，应佩戴一个合适的透镜做成的眼镜，就能使A点的像成在视网膜上。知识点3：\o"4.5望远镜与显微镜"望远镜与显微镜1、显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。显微镜的放大倍数目镜的放大倍数×物镜的放大倍数，一般在镜头上标有“n×”字样（比如n=5，即放大5倍）。2、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。\o"4.5望远镜与显微镜"望远镜与显微镜的比较（1）区别：显微镜的物镜相当于投影仪，‌成倒立、‌放大的实像；‌而望远镜的物镜相当于照相机，‌成倒立、‌缩小的实像。‌这意味着，‌显微镜通过其物镜将微小的物体放大，‌使得人眼可以观察到细节，‌而望远镜则通过其物镜收集远处的光线，‌使其成像在目镜前，‌再通过目镜进行放大，‌以便观察远处的物体。‌

（2）用途：‌显微镜主要用于观察微小的物体，‌如细胞、‌细菌等，‌其放大倍数通常较高；‌望远镜则用于观察远处的物体，‌如星空、‌山脉等，‌其设计注重于收集远处的光线并放大，‌以便观察者能够清晰地看到远处的景象。‌

（3）共同点：共同点在于它们都由物镜和目镜组成，‌且目镜都起到放大的作用，‌相当于放大镜，都是通过两次成像和放大来让观察者看到清晰的图像。‌【典例5】显微镜和天文望远镜都是科学观察工具，它们在各自的领域中揭示了自然界的不同层面，推动了人类对世界认知的不断深入。如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（）A．显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像B．天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像C．显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜D．天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜【典例6】两个透镜组成望远镜，当用凹透镜作目镜，用凸透镜作物镜时，看到的物体的像是（正立/倒立）的，这种望远镜叫作望远镜；当目镜和物镜都用凸透镜时，看到的物体的像是（正立/倒立）的，这种望远镜叫作望远镜，这种望远镜目镜的焦距较（长/短），物镜的焦距较（长/短）。【变式1】如图所示为显微镜和天文望远镜的示意图，关于两种仪器下列说法错误的是（）

A．显微镜的物镜相当于投影仪 B．天文望远镜的物镜相当于照相机C．显微镜的目镜是凹透镜 D．天文望远镜的目镜是凸透镜【变式2】“工欲善其事，必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜。分析图中显微镜的光路可知：目镜（图中未画出）对光线有作用，相当于一个透镜。【变式3】显微镜的物镜和目镜均是镜，其中物镜的焦距比较（长/短），目镜的焦距比较（长/短），物体放在物镜之下，虽然离物镜很近，但仍在焦点以外，使物体通过物镜后形成一个（实/虚）像，这个像又位于目镜焦点以内，成一个（放大/缩小）的（实/虚）像。【方法技巧】方法技巧1近视眼和远视眼形成与矫正1、核心区分：先明确“看远/看近问题”（1）近视眼：能看清近处，看不清远处（远视力差）。（2）远视眼：能看清远处，看不清近处（近视力差，儿童易出现“老花眼”类似症状）。2、形成原因（关键：晶状体屈光能力+视网膜位置）（1）近视眼成因：晶状体太厚、屈光能力过强（“折光太猛”）；或眼球前后径过长导致：平行光（如远处物体光线）经晶状体折射后，成像在视网膜前方，所以看不清远处。（2）远视眼成因：晶状体太薄、屈光能力过弱（“折光不够”）；或眼球前后径过短导致：近处物体的光线经折射后，成像在视网膜后方，所以看不清近处3、矫正方法（“缺啥补啥”，用透镜调整光路）（1）近视眼矫正：用凹透镜（对光线有发散作用）原理：凹透镜先将远处的平行光略微发散，使折射光线延迟会聚，最终让像“后移”到视网膜上。（2）远视眼矫正：用凸透镜（对光线有会聚作用）​原理：凸透镜先将近处的发散光略微会聚，使折射光线提前会聚，最终让像“前移”到视网膜上4、记忆技巧（2个关键点）（1）“近凹远凸”：近视眼用凹透镜，远视眼用凸透镜（直接对应矫正透镜类型）。​（2）“前近后远”：近视成像在视网膜前，远视成像在视网膜后（对应成像位置，辅助理解成因）。【巩固训练】1．对下列四幅图阐述正确的是（）A．甲图：近视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正B．乙图：远视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正C．丙图：显微镜的物镜相当于放大镜，目镜相当于投影仪的镜头D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头2．显微镜的物镜和目镜起的作用相当于（

）A．照相机和放大镜 B．投影仪和放大镜C．放大镜和照相机 D．放大镜和投影仪3．关于生活中的透镜，说法正确的是（

）A．通过照相机镜头在底片上成倒立的像B．利用投影仪成像时，幕布与凸透镜的距离应在2倍焦距以内C．人脸识别时，面部经摄像头成正立的虚像D．放大镜成的像可以用光屏承接4．我们无时无刻都离不开光，如图所示的四种光现象中，说法正确的是（

）A．手影是由于光的直线传播形成的虚像B．小猫看到的水中的鱼是由于光的反射形成的变浅的虚像C．该同学眼睛到镜中“视力表”的距离是5.4mD．用放大镜看远处的物体时，像是缩小、倒立的5．2025年央视春晚使用全息投影技术，下列说法正确的是（

）A．投影仪成的是正立虚像 B．投影仪利用了光的折射C．观众能看到不同颜色是因为光的色散 D．激光在空气中的传播速度大于3×108m/s6．在天宫课堂中，王亚平制作了一个水球并向水球中间注入一个气泡，通过水球可看到她的两个像，一个是正立、缩小的像，另一个是倒立、缩小的像，如图甲所示。图乙是观察像的示意图，关于上述现象，下列说法正确的是（）A．图甲中，利用倒立的像的成像原理可以制成照相机B．图甲中，利用正立的像的成像原理可以制成放大镜C．图乙中，水球的3和4相当于凹透镜，对光有发散作用D．图乙中，水球的1和2相当于凹透镜，对光有会聚作用7．今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学，所佩戴眼镜的镜片是（

）A． B． C． D．8．下列说法中不符合实际的是（

）A．近视眼镜利用了凹面镜对光线的发散作用B．照相时，被照者应站在距镜头2倍焦距以外C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于1倍焦距D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这是利用凸透镜对光线的会聚作用9．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距离透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像｡则下列说法正确的是（）A．在光屏上成倒立､放大的实像B．投影仪是利用这一成像原理工作的C．该透镜的焦距f一定满足9cm<f<16cmD．将远视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透镜10．显微镜和望远镜的目镜作用（选填“相同”或“不同”）。用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成一个倒立、（选填“放大”或“缩小”）的（选填“实”或“虚”）像，这个像通过靠近眼睛的目镜成（选填“放大”或“缩小”）的虚像。11．如图是某住宅小区内的场景。(1)图中A是禁鸣标志，是在处控制噪声，鸣叫的笛声是由汽车喇叭的产生的；(2)图中C是摄像头，它的内部有光学元件，其作用相当于凸透镜，小区内的景物通过它所成像的性质是倒立、的实像。当汽车远离摄像头过程中，所成的像（选填“变大”、“变小”或“不变”）。12．小明将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏分别固定在光具座上，如图所示，在光屏上接收到了一清晰的实像；若将蜡烛向左移动一段距离，保持凸透镜和光屏的位置不变，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左边放置一个适当焦距的（选填“近视”或“远视”）镜片。13．小林在家里拿爷爷的眼镜片做实验。第一次小林通过镜片看到书上的字如图甲所示，第二次如图乙所示。此镜片对光有作用，是矫正眼的镜片。甲、乙两图中镜片离字较近的是图。14．如图为“转动八面镜法测光速”的实验装置S为发光点，T为望远镜，八面镜的右方设有反射系统。八面镜距反射系统的距离AB=L，该距离远远大S和T到八面镜的距离，现使八面镜匀速转动起来，转速太慢时，无法从望远镜中看到发光点。若缓慢增大其转速，10秒内匀速转N圈时，恰能从望远镜中第一次看见发光S。此时光线S竖直向下发出，被八面镜的一