文档内容
5.2 生活中的透镜(教学设计)
年级 八年级 授课时间
课题 5.2 生活中的透镜
1. 了解透镜在日常生活中的应用。知道凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同,
能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点。
2. 经历制作简易模型照相机的过程,获得成功的愉悦,并初步了解照相机的成像
教学
原理。
目标
3. 能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
4. 通过了解生活中多种多样的透镜,培养乐于利用所学知识解释现象的习惯,初
步形成将科学技术应用于实际的意识。
这一节介绍生活中常用的透镜,使学生对透镜及其成像特点形成丰富、具体的感
性认识,为探究凸透镜成像规律作准备。
课前可给学生安排任务,通过查找资料,对放大镜、照相机、投影仪的应用有初
教材 步的认识。课上通过组织学生制作水放大镜、制作模型照相机等活动,让他们体验放
分析
大镜、照相机、投影仪这三种光学仪器的成像特点,为介绍实像、虚像的概念创造条
件。
实像与虚像的概念,对学生来说是个难点,要通过具体的实例来分析实像和虚像
的区别,但是不要过多讲解,要在以后的学习中再逐步掌握。
实物照相机、投影仪、投影片、放大镜,模型照相机材料(两个直径相近的圆纸
教学 筒,一个焦距10cm的凸透镜、半透明薄膜、胶带)等。
器材
多媒体ppt,包含视频《自制照相机模型》、《投影仪工作原理》、《放大镜》
等。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
【播放图片,提问引入课题】人们利用凸透镜对光的折射成像制成了很多 观看透镜或图
光学仪器——透镜。同学们都知道透镜在生活中有重要的应用。如生活中的眼 片,思考问
镜、照相机、投影仪、放大镜等,你知道它们的成像原理和成像特点吗?它们 题,进入情
成的像有什么不同吗? 景。这节课我们一起学习——《5.2生活中的透镜》。
学习新课 一、 照相机
1.照相机的主要结构及作用
【播放照相机图片,讲解】照相机结构示意图。
主要构造有:镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。
(1)镜头:由一组透镜组成,相当于一个凸透镜,起到成像作用。
了解照相机的
主要结构及各
部分作用。
(2)快门:控制曝光时间。
(3)光圈: 控制进光量的多少.
(4)调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即调节像距。
(5)胶片:相当于涂有感光材料的光屏。
2. 照相机的信息(图像)存储
(1)胶片(胶卷)
传统相机用胶片,涂着一层对光敏感的物质,光在胶片上曝光后发生化学
变化,物体的像被记录在胶片上。
了解照相机信
(2)电荷耦合器件 息(图像)的
存储方法。
数码相机用电荷耦合器件(CCD感光元件)替代胶片作为成像的光屏并
记录像的信息,把光信号转为电信号。
3. 照相机的成像原理
【讲解】来自物体的光经照相机镜头后,在胶片上会聚成被摄物体的像。
物体到镜头的距离远远大于镜头的焦距,在胶卷上得到倒立、缩小的实像。
了解照相机成
4.照相机的成像特点
像原理。
【提问】根据生活经验,猜想照相机成的像有什么特点?
【归纳】
(1)照相机成缩小、倒立的像。
(2)像距小于物距。
(3)像与物体位于凸透镜的两侧。
(4)照相机成像时,物距、像距及像的大小变化规律:物远像近像变小;物近像远像变大。
照相机成像示意图 根据生活经验
总结出照相机
成像的特点.
5.照相机的调节
【演示】使用照相机拍摄远、近不同物体的像,观察镜头的伸缩情况。
【讲解】为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像,需要旋转镜
头上的“调焦环”——调节镜头到胶片的距离。
【结论】拍摄远处景物时,镜头往后缩,离胶片近一些,此时的像比较
小。拍摄近处景物时,镜头往前伸,离胶片远一些,此时的像要变大一些。
知道使用照相
机调焦的目
的,并会调
【想想议议】小明用照相机拍摄照片时,发现一部分同学没有进入镜头内 焦。
(如图甲所示);后来他对照相机进行了调节后就照出了“全家福”(如图
乙),他是怎样进行调节的呢?
进行讨论,代
表回答。
【解答】图甲同学的像比乙大,所以为了照出“全家福”,应该使像变
小;则需要使照相机远离同学,同时镜头后缩,以缩短暗箱(像距)。
6. 自制模型照相机
(1)制作方法
用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸
筒内,并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5-10cm的凸透镜,
另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了模型照相机。
自己动手制作
模型照相机.
并观察成像特
点,进行调节.
(2)模型照相机的成像特点与调节
①用做的照相机,镜头对准窗外远处景物,调节相机,会在半透明纸上得到一个倒立、缩小的清晰的像。
②从拍摄远处景物到近处景物时,需要增大透镜到半透明纸之间的距离,
会发现半透明纸上的像变大。
【播放视频】——《自制模型照相机》
【例题1】照相机镜头的作用相当于一个_____镜,来自物体的光经过照
相机镜头后,会在胶卷上形成一个____(选填“放大”或“缩小”)、____
(选填“倒立”或“正立”)的_____像(选填“实”或“虚”)。
【答案】凸透,缩小,倒立,实。
【解析】照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍 观看视频,了
焦距之间,成倒立、缩小的实像,照相机的镜头相当于凸透镜。 解模型相机的
制作与观察调
教学中的投影仪镜头相当于一个凸透镜,投影时,物距在一倍焦距与二倍
焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像。
节过程。
【例题2】如图,在“自制照相机模型”时,用硬纸板做两个粗细相差很
少的纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动。
做例题1,看
是否掌握照相
机的作用与成
像原理。
(1)在取材时,另一个纸筒的一端蒙上的材料是_______(填“透明”、
“半透明”或“不透明”)膜;
(2)观察时,应选择____(填“亮”或“暗”)的物体作为观察对象; 做例题2,看
是否掌握自制
(3)小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体清晰的像,再拍摄近处
模型照相机的
物体时,应将两筒间的距离变______;观察到膜上的像变 ______。(两空填
作用与成像原
“小”“大”或“不变”) 理。
【答案】(1)半透明;(2)亮;(3)大,大。
【解析】(1)自制照相机模型时,为了既能承接像,又能观察到像,应
用半透明薄膜做光屏。
(2)为了能在半透明膜上成清晰的像,选择亮的物体做观察对象较好。
(3)小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体,再拍摄近处物体时,
即物距减小,像距应增大,薄膜上的像变大,则应将两筒间的距离变大。
学习新课 二、投影仪
【播放图片并提问】现代教学中常用到投影仪(或幻灯机),观察它的结
构,想想它成的像有什么特点?
1. 投影仪简介
是提供大尺寸画面的投影式光学仪器。可用于放映事先制作或现场书写的
各种大尺寸投影单片或卷片,以及用透明材料制作的投影教具等。
现在会议室、教室用的投影仪,可以通过不同的接口同计算机、VCD、
初步了解投影
DVD、游戏机、DV等相连接,电脑上的字图或视频通过投影仪被放大。
仪的用图。观
2. 投影仪的主要构造及各部分的作用 察投影仪的结
构,知道各部
【利用ppt讲解】 分的作用.由凸透镜(镜头)、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成。
(1)镜头:凸透镜,起成像作用。
(2)螺纹透镜:相当于凸透镜,起作用是会聚光,增加投影片的亮度。
(3)反光镜:使光集中向一个方向射出,使屏幕上像较亮。
(4)屏幕:相当于光屏,承接像。
(5)平面镜:改变光的传播方向。
投影仪结构示意图 投影仪原理示意图
3. 投影仪的成像原理
【演示实验】把投影仪上的平面镜(反光镜)取下,投影片放到载物台
上,调节镜头,在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像,观察像的大小、
倒正。
【实验现象】像是放大的(和投影片上的人物相比);像是倒立的(以像
上人物头脚朝向和投影片上人物头脚朝向比较得出)。
【小结】投影仪原理:投影仪(幻灯机)上的镜头相当于一个凸透镜,能
成倒立、放大的实像。
观察实验现
4. 投影仪成像的特点 象,得出投影
仪成像的原理.
(1)投影仪成倒立、放大的实像;
(2)物距(投影片到透镜的距离)小于像距(像到透镜的距离) ;
(3)像和物体在透镜两侧;
(4)物体离镜头近,像变大,离镜头远;物体离镜头远,像变小,变近。
5.投影仪的调节
【提问】要使屏幕上的图像大些,应怎样做?要使屏幕上的图像小些,应 总结出投影仪
怎样做?为了在屏幕上成正立的像,胶片应怎样放? 成像的特点。
【归纳】
(1)要使屏幕上的图像大些,胶片靠近镜头,同时投影仪远离屏幕。要
使屏幕上的像小些,胶片远离镜头,同时投影仪靠近屏幕。
(2)为了在屏幕上成正立的像,要把胶片倒着放。
【播放视频】——《投影仪的成像原理》
【例题3】如图所示,若要增大屏幕上的像,则像距要增大,屏幕固定时 讨论回答,说
出调节投影仪投影仪要向____(“左”或“右”)移;同时物距要减小,镜头要向_____ 的方法.
(“上”或“下”)调。投影仪上的平面镜的作用是_______,使像成在屏幕
上,不改变像的大小。
观看视频,进
一步理解投影
仪的成像特点.
【答案】右,下,改变光路。
【解析】成实像时,物距减小,像距增大,像变大,所以,要使屏幕上的
像变大,则需要减小物距,增大像距,即屏幕固定时投影仪要向后移;物距要
减小,镜头要向下调。
做例题3并解
投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上,起到改变光的传播
析解析,看是
方向的作用。
否这投影仪的
调节。
学习新课 三、放大镜
【提问】放大镜是凸透镜,是常用的光学仪器之一。放大镜成的像有什么
特点?
【学生实验】①指导学生用放大镜看书上的字,并改变放大镜到字的距离
(由近逐渐变远),观察字的放大情况。
②在放大镜后面放一张白纸,观察白纸上是否会出现像。
进行实验,观
实验现象:开始移动放大镜,离书越远,字越大,到了一定距离以后,字 察现象,思考
变模糊。在放大镜后面放一张白纸,白纸上不会出现像。 问题并回答,
得出结论。
【总结】放大镜能使书上的字放大,字是正立的,说明放大镜能成正立、
放大的像。
放大镜成像 放大镜成像示意图
1. 放大镜的成像原理
知道放大镜的
把放大镜放在物体跟眼睛之间,适当调整距离(物体在焦点以内),我们 成像原理。
就能看清物体的细微之处。
放大镜是利用了凸透镜能成放大的虚像这一原理,实际上是一个短焦距的
凸透镜。2. 放大镜的成像特点
(1)放大镜成放大、正立的像。
(2)像距大于物距;
(3)像与物体位于凸透镜的同侧。
3. 放大镜的调节
使像变大时,让放大镜与物体之间的距离适当增大些。使像变小时,让放
大镜与物体之间的距离适当减小些。 在实验的基础
上,归纳出放
4. 生活中的放大镜
大镜成像的特
【提问】在生活中,有哪些放大镜?列举几例? 点.
【归纳】在学生回答的基础上,选出几例进行归纳。
(1)鱼缸:若鱼在鱼缸左侧,则右侧部分相当于放大镜,看到的“鱼”比
实际的大。
(2)水滴:水滴滴在树叶上,由于张力作用,形成半圆形,相当于放大
镜,看到的物体比实际的大。
(3)体温计的外壁:体温计的直管做得很细,而且水银是银白色的,很
难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子,从侧面看过去,相当于
凸透镜,起到放大的作用。
列举生活中的
放大镜及形成
原因。
鱼缸 水滴 体温计
【播放视频】——《放大镜》
【例题4】透过球形的透明玻璃鱼缸看水中的鱼要比真实的鱼_____(填
“大”或“小”),其原因是装水的球形鱼缸相当于一个________,所看到的
“鱼”是鱼的____像。(填“实”或“虚”)
【答案】大,凸透镜,虚。
【解析】 因为球形鱼缸盛水后鱼的身体和鱼缸壁之间形成了水凸透镜,
鱼在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;此时凸透镜相当于放大
镜,所以从球形鱼缸的外侧看缸里养的金鱼比真实的鱼要大得多。
观看视频,进
一步理解放大
镜成像的特点.
做例题4,了
解生活中的放
大镜。
学习新课 四、实像和虚像
【提问】照相机、投影仪、放大镜所成的像有什么不同吗?
【总结】照相机和投影仪成的像是可以用光屏承接,物体和像分别位于
思考回答照相凸透镜的两侧。放大镜所成的像不能用光屏承接,物体和像分别位于凸透镜的 机、投影仪、
同一侧。 放大镜所成的
像的区别。
【给出实像、虚像概念】
1. 实像:由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。
理解实像的概
念,列举生活
中实像的事
例。
凸透镜成实像情景:是由实际光线会聚而成的,能成在光屏上,物、像
分别位于凸透镜的两侧,且实像是倒立的。
成实像的事例:小孔成像、照相机成像、投影仪成像、电影银幕上的
像。
理解虚像的概
2. 虚像:由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光
念,列举生活
屏上,人眼逆着出射光线可以看到的像叫作虚像。
中虚像的事
例.
凸透镜成虚像情景:光屏不能承接到所成的像,物、像分别位于透镜的
同侧,且虚像是正立的。
成虚像的实例:平面镜成像;光的折射成像;放大镜成像。 区别实像与虚
像。
3. 实像和虚像的区别
实像 虚像
共同点 都能用眼看到
①不能在光屏上呈现;
① 能在光屏上呈现;
不同点 ②由光的反向延长线
②由实际光线会聚而成。
会聚而成的像。
【例题5】如图所示,图中成实像的是( )
做例题5,知
A.①② B.②③ C.①③ D.③④ 道一些光学器
材所成像的不
同,区别实像
与虚像。
【答案】B.
【解析】①图是放大镜的原理,成的是正立放大的虚像。故①不符题意;
②图是照相机的原理,成的是倒立缩小的实像,故②符题意;③图是投影仪的原理,成的是倒立放大的实像,故③符题意;
④图是平面镜的成像原理,是利用光的反射形成的虚像,故④不符题意。
所以选B。
1. 如图所示,是投影仪成像示意图,回答下列问题:
①物体经投影仪成___立、____的_____像,像和物体位于镜头的_____侧(填“同”
或“异”);比较物体、像到镜头的距离,会发现物距_____像距 (填“大于”或“小
于”)。
②平面镜的作用是____________。
课
堂 ③为了能使人们看到正立的像,投影片应该____(填“倒置”或“正置”)放置.
练
④如果希望像变得大一些,而且还要保持清晰,应该采取的措施:_______。
习
【答案】①倒,放大,实,小于;②改变光的传播方向;③倒置;④减小物距,增大
像距。
2. 一次,小明在家写作业时在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看下去,
他发现压在台板下面的字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个_______,图片上的文
字经过水滴折射后成一个放大的_______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】放大镜,虚.
【解析】此时的水滴相当于一个放大镜(凸透镜),且字与凸透镜的距离小于一倍
焦距,所以透过放大镜可以看到正立、放大的虚像。
3. 如图,小明通过放大镜(凸透镜),看到课本上被放大的字。已知此时放大镜到
课本的距离为4cm,那么,该放大镜的焦距可能是( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm
【答案】D.
【解析】放大镜到课本上字的距离小于一倍焦距,可以看到正立、放大的虚像,所
以放大镜的焦距大于4厘米,可能是5厘米。
所以选D。
4. 照相机的镜头相当于______镜,它成的是缩小、______ 、_____像,照相时,若想使照片上的人大一些,照相机应该离被照的人_____些,同时调节调焦环,将镜头与底片
间的距离调_____些。
课
【答案】凸透,倒立,实,近,远。
堂
【解析】照相机的工作原理是凸透镜成像规律,镜头相当于一个凸透镜,当物体位
练
于2倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像。
习
根据凸透镜成像的规律,要使像变大,物距要变小,像距要变大,则照相机应该离
被照的人近一些,镜头与底片间的距离相当于像距,要调远一些。
5. 照相机、投影仪、放大镜是常用的三种光学仪器。它们的镜头相当于一个 透
镜,它们之中能成缩小、倒立实像的是 ,能成放大、倒立实像的是 ,能成
放大、正立虚像的是 。
【答案】凸,照相机,投影仪,放大镜。
【解析】照相机、投影仪、放大镜都有一个相当于凸透镜的镜头,可以呈现不同的
像。其中照相机上的凸透镜能成缩小、倒立的实像;投影仪上的凸透镜能成放大、倒立
的实像;放大镜能成放大、正立的虚像。
6.老师在使用投影仪时,发现胶片在屏幕上的投影太小了,致使后面的同学看不清
楚,要使屏幕上的投影更大些,还要清晰。下列做法正确的是( )
A. 将镜头靠近胶片,屏幕离投影仪近一些
B. 将镜头靠近胶片,屏幕离投影仪远一些
C. 将镜头远离胶片,屏幕离投影仪近一些
D. 将镜头远离胶片,屏幕离投影仪远一些
【答案】B。
【解析】投影仪镜头成像时,投影片离镜头越近,得到的像就越大,所以要将投影
仪的镜头靠近胶片,但若光屏保持不动,则不能得到清晰的像,所以还要投影仪远离屏
幕。所以选B.
7. 小明同学把照相机、投影仪和放大镜成像情况进行了比较后,他认为这三种仪器
所成的像具有如下特点,其中错误的是( )
A. 实像都和物体分别居于透镜两侧
B. 虚像都和物体在透镜的同一侧
C. 实像都是倒立的,虚像都是正立的
D. 虚像都是放大的,实像都是缩小的
【答案】D.
【解析】照相机、投影仪及放大镜的成像特点是:实像都是倒立,且像与物位于透镜
的异侧;虚像是正立的,且像与物位于透镜的同侧;虚像是放大的;实像有缩小的也有
放大的。所以D项说法错误。
9. 在我国首次“太空授课”中,宇航员王亚平制做了一个水球,我们看到了她在水
球中的“倒影”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“倒影”是光的折射形成的B.“倒影”不能成在光屏上
C. 若王亚平距水球变近,“倒影”会变小
D. 若王亚平距水球变远,“倒影”会变大
【答案】A。
【解析】水球相当于一个凸透镜,她在水球中的“倒影”,是凸透镜成的实像,是
由光的折射形成的,故A正确。“倒影”是实像,可呈现在光屏上,故B错误。当她距
水球变近时,物距减小,则像距增大,像变大,即“倒影”会变大;反之,“倒影”会
变小,故C、D错误。
所以选A.
10. 如图甲所示是某一物体的形状,图乙是供选择的物体的像的形状(不考虑像的大
小)。
①该物体在照相机的胶片上所成的像的形状为____;
②在平面镜中看到的该物体的像的形状为____;
③把投影仪的平面镜卸掉,让物体的像成在天花板上,这时看到物体像的形状为
____;
④用放大镜看到的该物体的像的形状为____。(以上均选填字母)
【答案】①D;②A;③D;④C。
【解析】①照相机所成的像上下左右都是颠倒的,该物体在照相机的胶片上所成的
像的形状为D。
②平面镜中物体的像与物对称,在平面镜中看到的该物体的像的形状为A。
③投影仪所成的像上下左右都是颠倒的,看到物体像的形状为D。
④放大镜看该物体的像正立的,所以选C。
第2节 生活中的透镜
板 一、照相机:照相机镜头相当于一个凸透镜,能成一个倒立、缩小的实像。
书 二、投影仪:投影仪镜头相当于一个凸透镜,能成一个倒立、放大的实像。
设
三、放大镜:放大镜是凸透镜,能成一个正立、放大的虚像。
计
四、虚像和实像
1.由实际光线会聚成的像叫做实像,能呈现在光屏上。
2.不是由实际光线会聚成的,而是它们的反向延长线的交点成的像叫虚像。不能呈
现在光屏上。
第2节 生活中的透镜
课堂
小
结
照相机成像特点:物体离镜头比较远,是倒立、缩小的实像。
成像调节:要使像变大,应使镜头靠近物体,胶片远离镜头
投影仪 成像特点:物体离镜头比较近,是倒立、放大的实像。
生 成像调节:要使像变大,应使物体靠近镜头,屏幕远离镜头。
活
中
的 成像特点:物体离镜头很近,是正立、放大的虚像。
放大镜
透
镜 成像调节:物体离焦点越近(在焦距内),像越大。
实像:实际光线会聚而成的像为实像,能够用光屏承接;
实像和
虚像 小孔成像、照相机成像、投影仪成像等都是实像。
虚像:实际光线的反向延长线相交形成的像,不能用光屏承接。
平面镜成像、放大镜成像都是虚像。
作
业