5.3 生活中的透镜（教学课件） 物理北师大版2024八年级上册

2024北师大版八上物理 第五章 透镜及其应用 5.3 生活中的透镜 目录 CONTENT 教学目标 FIRST PART 01 教学内容 SECOND PART 02 练习思考 THIRD PART 03 课后作业 FOURTH PART 04 教学目标 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。 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。 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。 记忆规律：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。 【动画演示】凸透镜的成像规律 课堂引入 本节课我们一起来学习一下，凸透镜的成像规律在生活中的应用 第3节 生活中的透镜 放大镜的实质 放大镜实质上是一个短焦距的凸透镜。 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。 一、放大镜 F 2F F 2F 2. 放大镜成像特点 一、放大镜 放大镜成像特点 （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。 一、放大镜 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。 一、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 老花镜 一、放大镜 【例1】有关显隐杯的记载，古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案，图案上盖一凸透镜，如图所示，杯中倒入酒，俯视时，图案处于酒与凸透镜组成的新透镜焦距之内，会被清楚地看到，则此时（    ） A．杯中酒相当于一块凸透镜 B．成的是缩小的像 C．新透镜成像原理与放大镜相同 D．成的像是倒立的 C 一、放大镜 一、放大镜 【例2】如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起部分相当于           ，观看到的是日期数字          （选填写“实”或“虚”）像，手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明的像，是由光的           形成的。 放大镜 虚 反射 【解析】[1][2]透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，手表数字在凸透镜的一倍焦距以内，则成正立、放大的虚像。 [3]手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明的像，类似于平面镜成像，此像是由于光的反射形成的虚像。 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 二、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。 投影仪 幻灯机 二、幻灯机和投影仪 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。 二、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 二、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。 二、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。 二、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 二、幻灯机和投影仪 【视频讲解：投影仪的成像原理】 二、幻灯机和投影仪 (1)投影片与凸透镜的距离应                   （选填“大于2倍焦距”“大于1倍焦距小于2倍焦距”或“小于1倍焦距”），屏幕上得到的是投影片        （选填“倒立”或“正立”）、放大的       （选填“实”或“虚”）像； (2)要使屏幕上的像增大一些，应该 　　； A．使投影仪靠近屏幕，同时使凸透镜向下移一点 B．使投影仪远离屏幕，同时使凸透镜向下移一点 C．使投影仪靠近屏幕，同时使凸透镜向上移一点 D．使投影仪远离屏幕，同时使凸透镜向上移一点 大于1倍焦距小于2倍焦距 二、幻灯机和投影仪 【例3】如图所示为教学投影仪的结构示意图，结合所学知识，完成下列问题。 倒立 实 B (3)投影仪上的平面镜的作用是什么？ (4)图中入射到平面镜上的两条光线中，有一条光线的路径没有画完，请你在图中按作图要求将光路补画完整。 二、幻灯机和投影仪 改变光的传播方向 1. 照相机的主要构造：镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。 光圈环 调焦环 镜头 快门 胶片 三、照相机 （1）镜头： 由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像作用。 （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。 光圈 三、照相机 2. 照相机的信息（图像）存储 ②电荷耦合器件： 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。 ①胶片： 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。 电荷耦合器件 三、照相机 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。 三、照相机 照相机的工作原理 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 三、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 三、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 三、照相机 【详解】[1]该机器镜头的成像原理与照相机成像原理相同，所以镜头实际上是一个凸透镜。 [2]凸透镜成实像时物距减小，像距增大，像变大；当人走近一体机时，物距减小，人通过镜头所成的像将变大。 凸 三、照相机 【例4】如图所示，是我校校门入口处设置的人脸识别机，能够进行人脸识别。它的镜头实际上是一个          透镜，当我们走近一体机时，人在镜头上所成的像将变          。 大 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 四、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。 四、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 四、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 四、显微镜 【例5】如图所示是实验室常用的显微镜，它的目镜和物镜都是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用；观察微小物体时，被观察物体的光经过物镜成一个 、放大的实像，这个像刚好在目镜的一倍焦距以内，相当于一个 __________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 四、显微镜 凸透镜 倒立 会聚 投影仪 五、望远镜 1. 常见的望远镜 （1）我们利用望远镜，可以看清楚远处的物体，望远镜包括普通的望远镜和天文望远镜。 五、望远镜 （2）按工作原理分： 折射式望远镜 反射式望远镜 望远镜种类很多，下面以开普勒望远镜例进行分析。 2. 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。 五、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 五、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。 五、望远镜 3. 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。 五、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。 五、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 五、望远镜 4. 显微镜和望远镜的对比 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 五、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 五、望远镜 五、望远镜 【例6】显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A’B’的光路图，以及A’B’射向目镜的两条光线。 ①该显微镜的物镜相当于          （选填“凸透镜”、“凹透镜”）； 凸透镜 五、望远镜 ②请你画出光线a，b经目镜L2折射后的光线； ③与A′B′对比，目镜L2所成的像是一个          （选填“正立”或“倒立”）、________（选填“实像”或“虚像”）。 B’ A’ 正立 虚像 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 课堂小结 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（ ）． 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 课堂练习 课堂练习 2. 如图所示，小明正在模拟         （选填“显微镜”或“望远镜”）的使用，其中目镜和物镜都是由        （选填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的。  望远镜  凸透镜 3. 暑假期间，小明和家人一起去海边旅行，乘坐高铁时发现需要通过“刷脸”进站，乘客进站时需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可通过进站。下列说法正确的是（　　） A．“刷脸”时，人脸属于光源 B．“刷脸”时，人脸与摄像头的距离应该位于一倍焦距和二倍焦距之间 C．摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同 D．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立、缩小的实像 D 课堂练习 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。 倒 凸 凸 课堂练习 5. 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。 一倍焦距以内 正立 放大 课堂练习 （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？ 。 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 课堂练习 作业 内容 同步作业 完成课后“自我检测”作业练习 自主安排 配套同步分层作业 课后作业 54 2024 Thank you for watching! 谢谢观看 Lavf58.46.101 $$