内容正文:
第2节 生活中的透镜
知识与技能:
1.了解透镜在日常生活中的应用。
2.了解照相机和投影仪的成像原理,了解放大镜成像的特点。
3.能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
过程与方法:
1.通过制作模型照相机,培养学生的动手操作能力。
2.通过对照相机、投影仪、放大镜所成的像的分析,逐步培养学生运用所学基础知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观:
1.通过模型照相机的制作和使用,使学生获得成功的喜悦。
2.通过学习照相机、投影仪、放大镜,激发学生对科学的求知欲,使学生乐于探索日常生活中蕴含的物理知识。
3.初步建立将科学技术应用于实际的意识。
重点:照相机、投影仪、放大镜的成像特点。
难点:区分实像和虚像。
多媒体课件、玻璃片、放大镜。
一、情景导入
教师讲述故事——谁放的火?
牛顿49岁那年,他的书房发生了一起火灾,许多宝贵的论文原稿化成灰烬,牛顿非常沮丧。那是一个星期天,牛顿要去教堂做礼拜,他清楚地记得自己吹灭了蜡烛,桌上也没有镜片之类的东西,只有一块20 cm长、10 cm宽的一块普通玻璃板。火灾到底是怎么发生的呢?牛顿询问仆人,仆人说,起火时他正在院里收拾,他保证没有一个人走进那间屋子。
两年后的一个星期天早晨,牛顿照例要去教堂,事先得去洗脸、换衣服。洗脸时他正对着镜子看到脸上滴滴水珠时,突然,脑中浮现出失火那天早晨的情景:他在洗脸时突然想到论文中有一点需要补充,连脸上的水滴都顾不上擦干,奔到书桌那边去,补充完毕后,他才用毛巾擦干脸,换了件衣服到教堂里去。“啊,我真笨,怎么一直没有想到!”牛顿终于解开了火灾之谜。
原来,当时牛顿脸上的水滴落到了玻璃板上,由于表面张力的关系,水成了半圆形,这就起到了透镜的作用,阳光通过水滴聚焦,使下面的书稿起火,从而引发了火灾。
生活中有哪些地方直接或间接地应用到了透镜?下面我们就来共同研究一下生活中的透镜吧!
节日时家人团聚或外出旅游,喜欢留影作纪念,拍出美丽的风光、动人的场景,使人们从照片中感受到美好的回忆,这就需要照相机,你们想了解它吗?今天就让我们一起来通过观察、研究走近它,认识它。
二、合作探究
照相机
(1)照相机前面的镜头是什么透镜?(2)照相机的构造是什么样的?(3)为什么同样的照相机能照出全景和非全景的像?(4)有时拍出的像发白,有时拍出的像较暗,这是怎么回事?(5)照相机为什么能照像?(6)物体的像是怎样成像在胶片上的?
同学们交流讨论上述问题并得出结论:(1)照相机前面的镜头是凸透镜;(2)照相机由镜头、暗箱、调焦环、光圈环、胶片等组成;(3)照相机通过调节物距和像距从而得到全景和非全景的像;(4)光线强拍出的像发白,光线弱拍出的像较暗;(5)光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成一个像,这个像冲洗出来就是照片;(6)因为胶片上涂着一层对光敏感的物质,通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶片上。
自制照相机:
方案一:用两个粗细相近的长方形纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒,并能前后滑动。在大的纸筒前面固定一个凸透镜,在小的纸筒前面固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕,把纸筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒,就制成了模型照相机。
方案二:用硬纸板圈成两个直径大小相近的,长约15 cm的圆纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒,在直径较大的纸筒前面,固定一个凸透镜,在直径较小的纸筒前面,固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕。把较小的圆筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒内,这样模型照相机就做成了。
(1)照相时,物体离照相机镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像的距离(胶片到镜头的距离)越近,暗箱越短。
(2)照相机的特点:①物体离照相机镜头的距离要大于胶片到照相机镜头的距离;②拍近处的景物时,应使镜头往前伸,使镜头离胶片远一些;拍远处的景物时,应使镜头往后缩,使镜头离胶片近一些;③胶片上的像与物体相比是上下倒立、左右颠倒的;④像和物体分别在镜头的两侧;⑤像一定比物体小。
投影仪
我们平时的教学中常用到投影仪,现在同学们观察一下它的结构,想想使用它有什么优点?
教师多媒体展示投影仪的结构:
同学们交流讨论投影仪的构造,并思考如果将写有字母“F”的投影片放在投影仪的载物台上,显示的像的大小、正倒将会如何?
(1)投影仪成倒立、放大的实像,像到镜头的距离总大于投影片到镜头的距离。
(2)在实际操作投影仪的过程中,我们要使像放得更大,应使镜头离投影片更近,同时投影仪离屏幕更远些。
(3)投影仪(幻灯机)上的镜头相当于一个凸透镜,能成倒立、放大的像。
放大镜
(1)同学们拿出课前准备好的玻璃片,在玻璃片上滴一滴水,然后把它靠近书本,观察书本上字的变化。
(2)拿出准备好的放大镜,靠近手指观察指纹或靠近比较小的