内容正文:
生活中的透镜
第2节
第五章 透镜及其应用
课堂导入
衔接:我们之前学习了什么是透镜,生活也有着各种各样的透镜。用照相机我们可以记录下生活的美好时刻、用投影仪我们可以观看电影,也可以学习物理。利用放大镜可以看到细小的物体。这些透镜都能够成像,那么它们的工作原理是什么呢?让我们今天来学习一下。
一、照相机
你知道老式的照相机是如何工作的吗?让我们来了解一下吧。
课堂探究
衔接:要知道照相机的工作原理,我们得从老式照相机说起,你知道以前的老式照相机是如何工作的吗?我们来看一看……
思考:照相机是在不断地发展的,但是有一个结构是一直存在的,你能找出来吗?
课堂探究
衔接:在刚才的视频中大家也看见了,老式的照相机长这样,其中最主要的部件是它的镜头。后来的照相机越来越高级了。……
照相机的镜头相当于一个凸透镜,起到成像作用。
照相机镜头
镜头剖面
课堂探究
衔接:无论哪个时期,无论什么样的照相机,前面都有一个镜头,这也是照相机成像的关键。最老式的照相机的镜头由一个凸透镜构成,现在的照相机的镜头由很多个凸透镜构成,但是组合起来仍然相当于一个凸透镜。
O
课堂探究
衔接:那么照相机是如何成像的呢?我们首先看一下照相机的原理。这是一个照相机,我们从侧面看去呢,它长这样(简介一下各部位)。
现在我们就来用它照相,照什么呢先不要着急,我们前面说了凸透镜有一些相关概念,同学们还记得吗?(让学生回答)……这就是照相机的成像原理(书上这个原理有点不正确,看起来是小孔成像)。
物距(u)
像距(v)
照相时,物体离照相机镜头比较远,像是倒立、缩小的,像与物位于凸透镜的两侧。
物距:物体到透镜光心的距离。
像距:像到光心的距离。
课堂探究
衔接:首先我们认识几个概念,对于物体到透镜光心的距离,我们把它叫做……。你们发现有什么特点吗?照相的时候是物体离镜头比较远……
自制模型照相机
想想做做:用硬纸板做两个纸筒,使一个纸筒刚好可以套入另外一个纸筒。在一个纸筒的一端嵌上一个凸透镜,另一个纸筒上蒙上塑料薄膜。
课堂探究
衔接:到底是不是成倒立缩小的像呢?让我们来通过自制一个模型照相机来观察看看吧。……你看到薄膜上的像了吗?()这也验证了出了刚才的分析是正确的。
思考:既然照相机是成倒立缩小的像,我们是不是需要像图中一样去给别人照相呢?
胶卷上有一层对光敏感的物质
课堂探究
衔接:既然照相机是成倒立缩小的像,我们是不是需要像图中一样去给别人照相呢?不需要,咱不能这么笨。照相机里面有个部件叫胶卷。也就是刚才我们说的承接像的地方。……
数码照相机
电荷耦合器
存储卡
光信号
光信号
光信号
课堂探究
衔接:随着技术的发展,现代的照相机已经不需要胶卷啦,而且利用光学或者电子技术,我们拍到的像也是正的了。我们现在使用的照相机叫数码照相机,数码相机用一种电荷耦合器代替胶片。……把光信号变成电信号,再变成数字信号,由相机内的存储卡(内存卡)保存。不过无论何时,相机的成像都离不开透镜。
(点击使用照相机)
若想照片上的像变大该怎么办呢?
课堂探究
衔接:仔细观察这两张照片,有什么不同呢?我们知道,照相机可以把物体照大,可以把物体照小,如何实现这个功能呢?这就要使用调焦环(调节像距)这个结构了。
如果想要让像变大,照相机应该靠近物体,同时照相机的镜头应该往外拉伸,像才能呈现在底片上;
如果想要让像变小,照相机应该远离物体,同时照相机的镜头应该往回缩,像才能呈现在底片上。
(原理后面讲)
二、投影仪
投影仪
投影仪也是利用凸透镜来成像的
课堂探究
衔接:另外一个我们要学习的就是投影仪了。……简单介绍投影仪的使用原理(见备课素材)。
幻灯机
电影放映机
幻灯机、电影放映机也是利用凸透镜来成像的。
课堂探究
衔接:以前人们还经常使用幻灯机去放映图片,幻灯机的原理和刚才的投影仪差不多,就是少了一个平面镜(把幻灯片放在左侧的卡槽里面推进去就可以放映了)。以及电影放映机也是同样的原理(把无数的影片组合起来连接成常常的影带,卷起来安放在放映机的滚轴里面,不停的转动,也就能不停地放映电影画面了)。
幻灯机
O
思考:为什么投影片要倒放?
课堂探究
衔接:那么投影仪是如何成像的呢?我们以这个幻灯机为例,我们从侧面看去呢,它长这样(对应图片简介一下各部位)。
现在我们就来用它投影……这就是照相机的成像原理。
物距
(u)
像距
(v)
物体离投影仪镜头比较近。像是放大、倒立的,像与物位于凸透镜的两侧。
课堂探究
衔接:投影的时候是物体离镜头比较近……
(点击使用投影仪)
课堂探究
衔接:之前的投影仪、幻灯机都需要放上幻灯片或者投影片,很不方便,也不能播放连续的页面(比如视频,动画)。现在的投影机升级了,可以连上电脑了,电脑上出现啥,它就能投影啥了,更加的方便了,但是成像的原理是不会