4.3 生活中的透镜（教学课件） 物理北师大版（北京）2024八年级全一册

第四章 透镜及其应用 第三节 生活中的透镜 2024 八年级上册（北师大（北京）2024） 目录 壹 学习目标 肆 探究新知 贰 重点难点 叁 课堂引入 陆 知识总结 伍 课堂练习 柒 课后作业 学习目标 1. 了解透镜在日常生活中的应用；能初步区分照相机、投影仪、放大镜显微镜和望远镜的特点。（物理观念） 3. 知道显微镜和望远镜的发展历程，体会科技对人类生活的影响。（科学态度和责任） 2. 通过制作简易照相机的过程，初步了解照相机的原理和成像特点。（科学态度和责任） 1. 日常生活中常见透镜的应用； 2. 显微镜和望远镜； 重点难点 课堂引入 物距u 像的性质 物与像的位置 像距v 光屏能否承接 u>2f u＝2f f<u<2f u＝f u<f 记忆口诀 一焦分虚实，二焦分大小；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒；物近（离焦点）像远像变大，物远像近像变小。 凸透镜的成像规律 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 不成像 正立 放大 虚像 同侧 v>u 不能 放大镜的实质 放大镜实质上是一个短焦距的凸透镜。 探究新知 知识点1 放大镜 用放大镜看书上的字，观察有什么现象？并改变放大镜到字的距离，观察字的放大情况。 把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，当物距小于放大镜焦距时，我们就能看清物体的细微之处。它是利用了凸透镜能成放大的虚像这一原理。 F 2F F 2F 探究新知 知识点1 放大镜 2. 成像特点 （1）物体通过放大镜成正立放大的虚像； （2）物、像在放大镜的同一侧； （3）在一定范围内，放大镜立物体越远，所成虚像越小；放大镜立物体越远，所成的虚像越大。 3. 放大镜的使用 (1)使用放大镜时,放大镜应置于物体和眼睛之间,物体离放大镜较近,眼睛要透过放大镜来观察物体。 (2)使像变大一些的方法:让放大镜与物体之间的距离适当增大一些,遵循凸透镜成虚像时“物远像远像变大”的规律。 探究新知 知识点1 放大镜 ④体温计的玻璃外壁做成三棱柱，相当于放大镜，把部分放大。 ①鱼缸相当于一个放大镜，可以看到的鱼比实际的大。 ②水滴形成半圆形，相当于放大镜，把物体放大。 ③老花镜就是一个放大镜，可以成正立、放大的虚像。 体温计 盛水的鱼缸 水滴 4. 生活中的放大镜 探究新知 知识点1 放大镜 老花镜 探究新知 知识点1 放大镜 【例1】如图所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。下列说法正确的是（ ） A．透过凸透镜可观察到倒立放大的印章 B．观察到的像与印章在凸透镜的同侧 C．若想看到更大的印章，可以将凸透镜靠近印章 D．下方平面镜成像原理与凸透镜成像原理相同 【详解】AB．凸透镜用于观察放大的印章，由凸透镜成像规律可知，凸透镜相当于放大镜，故印章位于凸透镜的焦点和透镜之间，此时凸透镜应该产生的是正立放大的虚像，且像与凸透镜同侧，故A错误，B正确； C．根据放大镜成像规律可知，若想看到更大的印章，可以将凸透镜远离印章，故C错误； D．平面镜成像原理是光的反射，凸透镜成像原理是光的折射，所以平面镜成像原理和凸透镜成像原理不同，故D错误。 B 1. 投影仪简介 （1）早期的投影仪 是提供大尺寸画面的投影式光学仪器。在直射式幻灯机的基础上，增加一个反射镜，改变光路，使平放在载物玻璃上的投影片的图像投射到银幕上。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。 早期的投影仪 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 （2）现代投影仪 教室里常见的投影仪，它的镜头是凸透镜，能将学习的知识放大并呈现在屏幕上。 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 投影仪 幻灯机 反光镜 2. 投影仪的主要构造及各部分的作用 主要由镜头、投影片、光源、聚光镜等组成。 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。 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 （1）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、正倒。 （2）实验现象： 发现在天花板上有一个放大的像，像相对于投影片来讲是倒立的。 3. 投影仪成像原理 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 平面镜 镜头 投影片 像 屏幕 （3）来自投影片上图案的光先经过镜头折射，再经平面镜反射就能在竖直屏幕上形成清晰的像，平面镜的作用时改变光的传播方向，使射向天花板的光能在竖直屏幕上成像。 归纳： 投影仪的镜头相当于一个凸透镜，是利用凸透镜成一个倒立、放大的实像。 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 4. 投影仪成像特点 （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。 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 （1）像的大小调节 若想使屏幕上的像变大，应使镜头靠近投影片， 同时使投影仪远离屏幕。 （2）像的倒正调节 为了在屏幕上成正立的像，投影片应倒放在投影仪上。 5. 投影仪的调节 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 视频欣赏 探究新知 知识点2 幻灯机和投影仪 【例2】现在，很多家庭购买了投影电视机。如图所示，某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像，并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上；屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。关于投影电视机，下列说法正确的是（ ） A．投影仪的镜头相当于一个凸面镜 B．传输过来的图像通过投影仪的镜头成正立、放大的实像 C．使用时，屏幕离投影仪的距离应小于二倍镜头焦距 D．要想使屏幕画面更大一些，可将投影仪向远离屏幕的方向移动 【详解】A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，故A错误； BC．根据投影仪的成像原理可知，物距大于焦距、小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，即屏幕离投影仪的距离应大于二倍镜头焦距，成倒立、放大的实像，故BC错误； D．要使墙上的像（实像）变大，需要增大像距、减小物距，所以应将投影仪向远离屏幕的方向移动，故D正确。 D 探究新知 知识点3 照相机 1. 自制照相机 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。 探究新知 知识点3 照相机 ①在较暗的室内，用你做的照相机，镜头对准窗外远处景物，调节相机，直到在半透明纸上得到一清晰的像，观察像的特点。 ②从拍摄远处景物到近处景物，应如何调节透镜到半透明纸之间的距离，纸上的像如何改变？ 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。 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。 2. 模型照相机的成像特点与调节 探究新知 知识点3 照相机 镜头 像 物体 3. 照相机成像原理 照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏，来自物体的光经过镜头会聚在照相机暗箱的胶片上，在胶片上得到倒立、缩小的实像。 探究新知 知识点3 照相机 4. 照相机成像特点 （1）照相机成倒立、缩小的实像（上下左右都颠倒）； （2）物距（物体到透镜的距离）大于像距（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。 现在的相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，以便于观察. 数码照相机 探究新知 知识点3 照相机 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。 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。 镜头前伸 镜头后缩 探究新知 知识点3 照相机 图甲中人的像比乙大，为了照出“全家福”，应该使像变小；所以需要使照相机远离同学，同时镜头向后缩，以缩短暗箱（像距）。 乙 甲 探究新知 知识点3 照相机 【视频欣赏】 C．正立的像为虚像，不能在半透明纸上承接，故C错误； D．如果模型照相机镜头的焦距是10cm，根据凸透镜成像特点，可知，物距大于二倍焦距，即大于20cm，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距，即大于10cm，小于20cm，故D正确。 探究新知 知识点3 照相机 【例3】（多选）中学的科技节上，有位学生自制模型照相机如图所示，引起同学们的围观。在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变透镜和半透明纸的距离，就可以在半透明纸上看到室外景物清晰的像。 关于它的构造和成像，下列说法正确的是（ ） A．半透明纸相当于被成像的物体 B．先拉长室外景物与照相机的距离，再拉动纸筒，缩短半透明纸与凸透镜的距离，可以使像变小 C．半透明纸上可能得到正立的像 D．如果模型照相机镜头的焦距是10cm，那么镜头与半透明纸之间的距离应大于10cm而小于20cm 【详解】A．半透明纸相当于光屏，用来承接像，故A错误； B．先拉长室外景物与照相机的距离，再拉动纸筒，缩短半透明纸与凸透镜的距离，根据凸透镜成像可知，此时物远像近，像变小，故B正确； BD 1. 显微镜的构造 显微镜有两组位于镜筒两端的透镜——目镜、物镜组成，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。 显微镜的主要结构及作用分别为： 目镜 物镜 载物片 反光镜 靠近眼睛的凸透镜，焦距长， 其作用相当于一个普通的放大镜 靠近被观察物体的凸透镜，焦距短， 其作用相当于投影仪的镜头 承载被观察的物体 增加光的强度，照亮被观察的物体 探究新知 知识点4 光学显微镜 2. 显微镜成像的基本原理 （1）物镜： 物镜的作用相当于投影仪的镜头，被观察物体首先通过物镜成倒立、放大的实像，这个实像落在了目镜的一倍焦距以内； （2）目镜： 目镜的作用相当于一个放大镜，把物镜形成的放大的实像再次放大，得到正立、放大的虚像。 （3）物体通过整个显微镜所成的像是：倒立、放大的虚像。 探究新知 知识点4 光学显微镜 （4）显微镜的成像原理图 最终看到： 倒立、放大的虚像 物镜成倒立 放大的实像 目镜成正立 放大的虚像 A A1 A2 物镜 目镜 F物 F目 探究新知 知识点4 光学显微镜 显微镜下的植物细胞 3. 显微镜的放大倍数 微小的物体通过显微镜后被两次放大，因此， 显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数 一般在镜头上标有“n×”字样，例如n=5，即为放大5倍。 4. 显微镜的作用 显微镜可以用于观察细微的物体或物体上的细微部分。如植物细胞、金属结构、细菌等。 显微镜下的花粉 探究新知 知识点4 光学显微镜 探究新知 知识点4 光学显微镜 【例4】如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 (1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到 作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较 （“亮”、“暗”）时使用。 (2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。分析原理图可知物镜的作用相当于的 镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”），成 的像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）；此时物镜的像AB相当于放在目镜前的物，此时目镜的物距u与目镜焦距f的关系是 。 会聚 暗 照相机 缩小 u＜f 望远镜种类很多，下面以开普勒望远镜例进行分析。 1. 望远镜 （1）望远镜的构造 望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较长，叫物镜。靠近眼睛的凸透镜，焦距比较短，叫做目镜。 （2）望远镜的原理 物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。两次成像，先缩小，后放大。 探究新知 知识点5 光学望远镜 远处物体射来的光 （3）望远镜的成像光路图 物镜：相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像 目镜：相当于放大镜， 成正立、放大的虚像。 物镜 目镜 F目 F物 F目 F物 探究新知 知识点5 光学望远镜 物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，这样的像应该是缩小的，为什么用望远镜观察物体时会感到像被放大了？ 原来，我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，视角越大，对物体观察越清楚。 探究新知 知识点5 光学望远镜 2. 视角 （1）视角的概念 从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。 （2）影响视角的因素 物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。 探究新知 知识点5 光学望远镜 ①视角与物体大小有关: 物体到眼镜的距离一定时，大物体的视角大，小物体的视角小。 ②视角与离物体远近有关: 物体大小一定时，看近处的物体，视角大，远处的物体视角小。 探究新知 知识点5 光学望远镜 物镜成倒立、 缩小的实像。 目镜成正立、 放大的虚像。 物镜 目镜 焦点 （3）望远镜对视角的放大 视角的大小是影响我们能否看清一个物体的重要因素。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。 α 视角变大 远处物体 探究新知 知识点5 光学望远镜 【实验器材】两个焦距不同的凸透镜。 【实验步骤】 （1）先用一个凸透镜(焦距大的)观察窗外远处的物体，注意成像情况. （2）再用另一个凸透镜(焦距小)观察上面得到的物体的像，注意成像情况. （3）将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物体，对比两次成像的大小. 模拟望远镜 3. 自制模拟望远镜 探究新知 知识点5 光学望远镜 （1）先用一个焦距大的凸透镜观察远处的物体，成倒立、缩小的实像。 （2）再用焦距小的凸透镜观察上面得到的物体的像，成倒立、放大的虚像，远处的物体看上去放大了（图甲）。 （3）将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物体，远处的物体看上去缩小了（图乙）。 【分析论证】 图乙 图甲 探究新知 知识点5 光学望远镜 4. 显微镜和望远镜的对比 探究新知 知识点5 光学望远镜 显微镜 物镜（焦距短） 倒立放大的实像 （投影仪） 目镜（焦距短） 正立放大的实像 （放大镜） 倒立放大的虚像 望远镜 物镜（焦距长） 倒立缩小的实像 （照相机） 目镜（焦距短） 正立放大的虚像 （放大镜） 倒立缩小的虚像 探究新知 知识点5 光学望远镜 【例5】如图是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个 、 （分别填写“倒立”“正立”与“放大”“等大”“缩小”）的实像，这个实像经过目镜成一个正立 像（选填“虚”或“实”）。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 （选填“近视”或“远视”）镜片来代替。 倒立 缩小 虚 远视 1. 如图所示是小明手拿放大镜观察蚂蚁爬行时的情景，下列说法正确的是（ ）． 课堂练习 D A．放大镜相当于凹透镜，对光有会聚作用 B．蚂蚁像的位置与蚂蚁的位置在凸透镜的异侧 C．蚂蚁位于放大镜的二倍焦距之外，成的像是放大的虚像 D．要想看到蚂蚁的像更大些，应该将放大镜离蚂蚁稍微远些 2.如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（ ） 课堂练习 B A．投影仪的镜头对光有会聚作用 B．物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像 C．镜头到投影片之间的距离小于二倍镜头的焦距D．若使屏幕上的像变大，应使镜头远离投影片 3. 如图是小明在综合实践活动中用带抽屉的纸盒和透镜自制的简易投影仪，将手机放入抽屉中，通过推拉抽屉，能将手机上的画面放大投影到白墙上、下列说法正确的是（ ） 课堂练习 CD A．手机到凸透镜的距离应大于透镜的二倍焦距 B．若要在墙上正常阅读手机内容，手机应如图所示正立放置 C．要使墙上的像变大，应减小手机与透镜间的距离且同时增大像距 D．物距不变，在凸透镜前放置一个合适的凸透镜，调整像距，墙上的像逐渐变小 4. 自制水滴显微镜的过程是：在透明塑料板上先滴一滴大小合适的水滴，透过水滴观察下方的黑色箭头（如图a），可以看到黑色箭头成 立、放大的像，此时小水滴相当于 透镜；再用一个 透镜作为目镜，缓慢调节透镜与水滴间的距离（如图b），就会看到箭头更为放大的像。 课堂练习 倒 凸 凸 课堂练习 （1）如图甲所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个倒立的实像，落在目镜 （选填“一倍焦距以内”“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）的位置；这个实像经过目镜成一个 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“缩小”或“放大”）的像。 （2）小明和小华在窗边用凸透镜贴着报纸看文字，看到了文字的像，在移动凸透镜时，如图乙所示。对比两次所成的像，它们的正倒、大小和虚实发生的变化是什么？ 。 若想让报纸上窗外景物的像变得更大更清楚，合理的做法是什么？ 。 一倍焦距以内 正立 放大 倒正、大小、虚实三方面都不同 让凸透镜靠近窗外景物，同时让报纸适当远离凸透镜 知识总结 生活中的透镜 放大镜 照相机 幻灯机和投影仪 成正立、放大的虚像，物体在一倍焦距以内 成倒立缩小的实像，物体在2倍焦距以外 成倒立缩小的实像，物体在2倍焦距以外 显微镜 结构：物镜、目镜、载物台和反光镜等 作用：观察细微物体或物体的细微部分 原理 物镜：幻灯机镜头 目镜：放大镜 望远镜 结构：物镜、目镜 作用：观察远处的物体 原理 物镜：照相机镜头 目镜：放大镜镜头 知识总结 凸透镜的成像规律 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 投影仪 u＝f 不成像 获得平行光 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 放大镜 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“实践与探索”练习 自主安排 配套同步分层作业 50 ENDING! 2024 Thank you for watching! 谢谢观看 $$