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(共33张PPT)
4.3-2 透镜的应用
一、课程导入：透镜应用的 “无处不在”
（一）情境展示与提问
场景串联：播放一组包含多种透镜应用的图片 / 短视频 ——①学生用放大镜观察昆虫翅膀；②摄影师用单反相机拍摄风景；③老师用投影仪投放教学 PPT；④科学家用显微镜观察细菌；⑤天文爱好者用望远镜观测月亮。
互动提问：“同学们，这些场景中都离不开透镜的应用。结合之前学习的凸透镜成像规律和眼睛的工作原理，大家思考一下：放大镜为什么能放大物体？投影仪如何将小的投影片变成大的画面？显微镜又是怎样让我们看到肉眼看不见的微小生物的？”
导入目标：通过串联生活与科技中的透镜应用场景，让学生直观感受透镜的实用价值，激发探究不同设备中透镜工作原理的兴趣，自然过渡到本节课核心内容。
二、知识点 1：生活中的基础透镜应用
（一）放大镜 ——u结构特点：核心部件是一块焦距较短的凸透镜（通常焦距 f=5-10cm），部分放大镜带有手柄，方便手持。
工作原理（结合凸透镜成像规律）：
使用时，将物体放在放大镜的焦点以内（u调节物体与放大镜的距离（仍保持 u使用注意事项：
避免将放大镜正对太阳光，因凸透镜的会聚作用，可能使光线会聚到一点，引燃纸张等物品，造成危险。
观察细小物体（如昆虫、文字）时，尽量让物体靠近光源，保证充足光线，使像更清晰。
生活拓展：老花镜本质也是一种放大镜，老人看近处物体时，将物体放在老花镜（凸透镜）的焦点以内，通过成放大的虚像，看清细小的文字或物品。
（二）照相机 ——u>2f 时的凸透镜成像
核心结构（与眼睛对比）：
镜头：由多组凸透镜组合而成，相当于眼睛的晶状体，可通过调节镜头的焦距和伸缩镜头改变像距。
光圈：位于镜头内部，相当于眼睛的瞳孔，通过改变光圈大小（如 f/2.8、f/16），调节进入相机的光量，控制照片的亮度和景深（光圈越小，景深越大，远近景物都清晰；光圈越大，景深越小，突出主体）。
快门：控制相机感光元件（如 CMOS、CCD）曝光时间的部件，相当于眼睛的 “瞬间感光”，曝光时间越长，进入的光量越多（适合拍摄夜景）；曝光时间越短，适合拍摄运动物体（如奔跑的人）。
感光元件：相当于眼睛的视网膜，将光信号转化为电子信号，最终形成数字照片。
工作原理（结合凸透镜成像规律）：
拍摄时，被摄物体位于相机镜头的 2 倍焦距以外（u>2f），根据成像规律，镜头（凸透镜）在感光元件上成倒立、缩小的实像。
调节方法：拍摄近处物体时（u 减小），需伸长镜头（增大像距 v），使像仍能清晰呈现在感光元件上（符合 “物近像远像变大”）；拍摄远处物体时（u 增大），需缩短镜头（减小像距 v）。
生活应用：手机相机的工作原理与单反相机一致，只是镜头和感光元件体积更小，通过软件算法优化成像效果，满足日常拍摄需求。
（三）投影仪 ——f核心结构：
镜头：一块凸透镜，是投影仪的核心成像部件。
投影片 / 幻灯片：作为成像的 “物体”，需放置在镜头的 1 倍焦距与 2 倍焦距之间。
光源与反光镜：光源提供强光，照亮投影片；反光镜将光线反射到投影片上，增强亮度，使画面更清晰。
幕布：相当于光屏，承接投影片通过镜头成的实像。
工作原理（结合凸透镜成像规律）：
使用时，投影片放在镜头的 1 倍焦距与 2 倍焦距之间（f2f）。
关键细节：由于成倒立的实像，投影片需 “倒着放置”（上下、左右均颠倒），才能在幕布上呈现正立的画面，方便观众观看。
调节方法：要使幕布上的像变大，需减小投影片与镜头的距离（u 减小），同时增大镜头与幕布的距离（v 增大）；要使像变小，则反之。
生活拓展：家庭影院的投影仪、学校的多媒体投影仪，均基于此原理工作，部分高端投影仪还会通过增加镜头组数、优化光源，提升画面的清晰度和色彩还原度。
三、知识点 2：科技中的复杂透镜应用
（一）显微镜 ——“凸透镜组合” 放大微小物体
核心结构（两组凸透镜）：
物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距很短（f 物 <1cm），相当于一个 “小型投影仪” 的镜头。
目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距较长（f 目 > 1cm），相当于一个放大镜。
载物台：放置被观察物体（如玻片标本）的平台，下方有光源，照亮标本。
反光镜：反射光线，增强标本的亮度，使成像更清晰。
工作原理（两次成像，两次放大）：
第一次成像（物镜成像）：被观察的微小物体（如细菌、细胞）放在物镜的 1 倍焦距与 2 倍焦距之间（f 物 < u<2f 物），物镜成倒立、放大的实像（像距 v 物 > 2f 物），这个实像作为 “新的物体”，落在目镜的焦点以内。
第二次成像（目镜成像）：物镜成的实像位于目镜的焦点以内（u 目 < f 目），目镜成正立、放大的虚像，最终我们看到的是经过两次放大后的 “倒立、放大的虚像”（由于两次放大，总放大倍数 = 物镜放大倍数 × 目镜放大倍数，普通光学显微镜的总放大倍数可达几百倍，能看清细胞的结构）。
科技价值：显微镜的发明让人类突破了肉眼的观察极限，能看到细胞、细菌、微生物等微小物体，是生物学、医学、材料科学等领域研究的重要工具。
（二）望远镜 ——“凸透镜组合” 观测远处天体
核心结构（以开普勒望远镜为例，两组凸透镜）：
物镜：靠近被观测天体（如月亮、星星）的凸透镜，焦距很长（f 物 > 1m），口径较大，能收集更多来自天体的光。
目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距较短（f 目 < 10cm），相当于一个放大镜。
工作原理（两次成像，先缩小后放大）：
第一次成像（物镜成像）：远处的天体（如月亮）位于物镜的 2 倍焦距以外（u 物 > 2f 物），物镜成倒立、缩小的实像（像距 v 物≈f 物，因为天体距离极远，u 物极大，像距接近焦距），这个实像落在目镜的焦点以内。
第二次成像（目镜成像）：物镜成的实像位于目镜的焦点以内（u 目 < f 目），目镜成正立、放大的虚像，最终我们看到的是 “倒立、放大的虚像”（虽然物镜成缩小的实像，但目镜的放大作用，且天体本身距离极远，最终仍能让我们看清天体的细节，如月亮上的环形山）。
生活与科技拓展：
天文望远镜的物镜口径越大，收集的光越多，能观测到更遥远、更暗弱的天体；
手持望远镜（如双筒望远镜）会在物镜和目镜之间增加 “正像棱镜”，将倒立的像矫正为正立的像，方便观测地面物体（如观看体育比赛、远处风景）。
四、知识点 3：透镜应用的共性与差异（对比梳理）
（一）共性：均基于凸透镜成像规律
所有透镜应用的核心原理都离不开凸透镜的成像规律，只是通过控制 “物距 u 与焦距 f 的关系”，实现不同的成像效果（放大 / 缩小、正立 / 倒立、实像 / 虚像），满足不同的使用需求。
（二）差异：应用场景与成像效果的区别
应用设备
物距 u 与焦距 f 的关系
成像性质（最终看到的像）
核心用途
放大镜
u正立、放大、虚像
观察细小物体（如文字、昆虫）
照相机
u>2f
倒立、缩小、实像（照片为正立，经设备矫正）
记录景物、人物
投影仪
f倒立、放大、实像（幕布画面为正立，投影片倒放）
放大展示画面（如 PPT、幻灯片）
显微镜
物镜：f 物 < u<2f 物；目镜：u 目 < f 目
倒立、放大、虚像（两次放大）
观测微小物体（如细胞、细菌）
望远镜（开普勒）
物镜：u 物 > 2f 物；目镜：u 目 < f 目
倒立、放大、虚像（两次成像，看清远处天体）
观测远处天体、景物
五、课堂小结
生活中的透镜应用：放大镜（u2f，倒立缩小实像）、投影仪（f科技中的透镜应用：显微镜（物镜 + 目镜，两次放大，观测微小物体）、望远镜（物镜 + 目镜，两次成像，观测远处天体），通过多组凸透镜组合，突破人类感官极限，推动科技研究。
核心逻辑：所有透镜应用的本质是 “控制物距与焦距的关系，获得所需的成像效果”，不同设备的结构设计均为适配这一核心逻辑，满足不同场景的使用需求。
六、课堂练习
（一）基础题
下列设备中，利用 “u>2f 时凸透镜成倒立、缩小实像” 原理工作的是（ ）
A. 放大镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 显微镜的物镜
（答案：B，解析：A 是 u2f，成倒立缩小实像）
用显微镜观察细胞时，我们看到的像经过了两次放大，其中第一次放大是由（ ）完成的，成像性质为（ ）
A. 目镜，正立、放大的虚像
B. 物镜，倒立、放大的实像
C. 目镜，倒立、放大的实像
D. 物镜，正立、放大的虚像
（答案：B，解析：显微镜第一次放大由物镜完成，物距 f（二）提升题
用投影仪投放 PPT 时，若想让幕布上的画面变大，应如何调节投影仪？请结合凸透镜成像规律解释。
（答案：应将投影仪向靠近幕布的方向移动（增大像距 v），同时将镜头向靠近投影片的方向调节（减小物距 u）。原理：投影仪的投影片放在 f为什么天文望远镜的物镜口径通常设计得很大？请结合望远镜的工作原理和功能需求分析。
（答案：天文望远镜的核心功能是观测远处、暗弱的天体（如遥远的恒星、星系）。根据望远镜的工作原理，物镜负责收集天体发出的光，并成倒立缩小的实像；物镜口径越大，能收集的光越多，就能观测到更暗弱的天体（暗弱天体发出的光少，需大口径物镜才能收集足够的光）；同时，大口径物镜还能提高望远镜的分辨率，让观测到的天体细节更清晰，因此天文望远镜的物镜口径通常设计得很大）
七、课后作业
实践作业：
家庭小实验：①用放大镜观察不同距离的物体（如书本上的字），记录 “物体距离与像的大小、清晰度” 的关系，验证 u科技调研：查阅资料，了解 “电子显微镜” 或 “太空望远镜（如哈勃望远镜）” 的工作原理，与普通光学显微镜 / 望远镜对比，找出它们的异同点，用简短的文字记录下来（100-200 字）。
书面作业：完成课本对应练习题，重点练习 “不同设备的成像原理判断”“物距与像距的调节”“透镜组合的应用” 相关题目，巩固本节课知识点，理解透镜在生活与科技中的重要价值。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
4.3-2透镜的应用
第四章 神奇的透镜
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
凸透镜在一些实际的光学仪器中也有着非常重要的应用。 我们通过本节课的学习 , 来认识凸透镜在光学仪器中的应用。
我们通过投影仪可以将照片放大。 你知道投影仪是怎样成像的吗
任务一、认识放大镜和投影仪
阅读教材 , 认识放大镜。 思考：放大镜的成像原理是什么
1.放大镜
归纳总结：
放大镜的成像原理是物距小于 1 倍焦距时，成正立 、放大的虚像。
易错提醒：放大镜所成的像不是实际光线会聚而成的，而是人眼逆着折射光线而看到的，是虚像。
1.放大镜
任务一、认识放大镜和投影仪
任务一、认识放大镜和投影仪
思考：使用放大镜时如何调节成像的大小
1.放大镜
当物体靠近放大镜时，像变小；
当物体远离放大镜时，像变大，物和像在放大镜的同侧。
任务一、认识放大镜和投影仪
思考讨论：投影仪成像原理和特点？分析各结构的作用。
2.多媒体展示投影仪的构造
①投影仪的镜头相当于一个凸透镜（成倒立、放大的实像）；②平面镜的作用：改变光路；③螺纹透镜的作用：聚光；
④屏幕相当于光屏。
归纳总结：
投影片上的图案通过凸透镜形成一个放大的、倒立的实像。现在会议室、教室用的投影仪通常与计算机相连，计算机上的字或图通过投影仪被放大。
任务一、认识放大镜和投影仪
2.多媒体展示投影仪的构造
任务二、了解显微镜和望远镜
使用放大镜可以将物体放大，要想把非常细小或微小的物体看清，或将非常远的物体看清，放大镜的作用还不够，要使用多个透镜组合构成的光学仪器，那就是显微镜和望远镜。
任务二、了解显微镜和望远镜
阅读教材 , 认识光学显微镜的构造。
目镜和物镜都是凸透镜；
二次放大：第一次是通过物镜成倒立 、放大的实像(2f物 > u1>f物 时 , 成倒立 、放大的实像)；
这个实像在目镜的焦距内 ( f目 >u2时，成正立 、放大的虚像)，通过目镜成正立 、放大的虚像。
任务二、了解显微镜和望远镜
阅读教材 , 认识光学望远镜的构造。
望远镜的原理：远处的物体经物镜成像在物镜的焦点外靠近焦点的地方(2f > Ψ>f ) , 成倒立、缩小的实像；再经过目镜把实像放大，使对物体的视角变大。
不同的望远镜构造不同 , 成像原理也有差异。
知识点1 放大镜
1. 如图所示是用放大镜在近处观察一只蚂蚁的情形，下列说
法正确的是( )
B
A. 可以用光屏承接蚂蚁的像
B. 蚂蚁的像是虚像
C. 物距大于一倍焦距
D. 放大镜进一步靠近蚂蚁时，所成的像变大
【点拨】用放大镜观察蚂蚁时，观察到蚂
蚁的像是正立、放大的虚像，由凸透镜成
像规律可知，蚂蚁到放大镜的距离（物距）
要小于一倍焦距，虚像不能用光屏承接，
故 错误，B正确；凸透镜成虚像时，物近像近像变小，所
以放大镜进一步靠近蚂蚁时，物距变小，像距变小，所成的
像变小，故D错误。
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2.［2024·包头］工匠师维护精密仪表时，在眼睛
前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如
图所示。
（1）凸透镜起到________的作用。
放大镜
（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的_____焦距范围之内。
（3）通过凸透镜看到的是仪表______（填“正立”或“倒立”）
的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的____侧。
1倍
正立
同
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知识点2 照相机和投影仪
3. 四月初，某校组织学生春游，
美丽的景色吸引了不少同学驻足
拍摄。如图所示为某款相机的成
像原理。下列说法不正确的是
( )
D
A. 照相机成像原理是光的折射
B. 所成的像是倒立、缩小的实像
C. 为扩大拍摄范围应将镜头远离景物
D. 为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
【点拨】照相
机的镜头相当
于一个凸透镜，
凸透镜成像属
于光的折射，故A正确；照相机成的是倒立、缩小的实像，
故B正确；凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像
变小，为拍摄到更大的像，需要减小物距，增大像距，故应
将镜头靠近景物；为扩大拍摄范围，需要增大物距，减小像
距，应将镜头远离景物；故C正确，D错误。
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4. 如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是
( )
D
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
镜头的2倍焦距
D. 若使屏幕上的像变大，应使
镜头远离投影片
【点拨】若使屏幕上的像变大，应
减小物距，增大像距，所以应使镜
头靠近投影片的同时投影机适当远
离屏幕，故D错误，符合题意。
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知识点3 显微镜
（第5题）
5. （多选）显微镜的结构和载玻片上细胞
在视野中的像如图所示，下列说法正确的
是( )
AB
A. 目镜和物镜都是凸透镜
B. 反光镜利用光的反射提高载玻片亮度
C. 目镜和物镜成像特点相同
D. 向左上方移动载玻片可使像成在视野正
中间
（第5题）
【点拨】显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，
故A正确；反光镜是面镜，利用光的反射
提高载玻片亮度，故B正确；物体通过物
镜成倒立、放大的实像，该实像通过目镜
成正立、放大的虚像，成像特点不同，故
C错误；由图可知，细胞在视野中的像在右下方，向右下方
移动载玻片才能使像成在视野正中间，故D错误。
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知识点4 望远镜
6. ［2025·许昌期末，多选］望远镜是户外运动者和广大天文爱好者常用
的仪器，如图所示。下面关于望远镜的说法正确的是 ( )
AD
（第6题）
A. 望远镜的物镜和目镜对光都有会聚作用
B. 望远镜的物镜成的是放大、倒立的实像
C. 望远镜的物镜对远处物体成缩小、正立的虚像
D. 望远镜的目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以
增大“视角”
（第6题）
【点拨】望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，凸透
镜对光有会聚作用，故A正确；望远镜的物镜相
当于照相机，成倒立、缩小的实像，故 错误；
望远镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚
像，其作用是把物镜所成的像放大，使像靠近眼
睛，以增大“视角”，故D正确。故选 。
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7. ［2024·扬州］在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、凸透镜
和光屏的位置如图所示，光屏上的像（未画出）清晰，此成
像规律的应用是( )
D
A. 照相机 B. 放大镜 C. 摄像机 D. 投影仪
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8. 在运动会开幕式上，小华用可调焦的照相机拍摄初二彩虹
表演队。在拍完全体参演者后，要给领舞者特写，则他可以
采用的方法是( )
C
A. 小华往后移动，镜头往外伸
B. 小华往前移动，镜头往内缩
C. 将焦距调大，镜头往外伸
D. 将焦距调小，镜头往内缩
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（第9题）
9.［2025·宿迁阶段练习］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
日期数字的____（填“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
返回
（第10题）
10.小华利用水滴、放大镜、平面镜、
透明玻璃杯和可调支架等制作了一台
“水滴显微镜”（如图所示）。调节支
架高度，适当调整标本、水滴和放大
镜三者之间的距离，可对标本进行两
次放大。
（1）标本经过水滴成______（填“正立”或“倒立”）、放大的
____（填“实”或“虚”）像。
倒立
实
（第10题）
（2）若要让标本放大倍数更高，可
以使水滴适当______（填“靠近”或“远
离”）标本，同时适当向____
（填“上”或“下”）移动放大镜。
靠近
上
返回
11. 自制望远镜。
【材料】准备两个凸透镜，甲凸透镜的焦距约为 ，直
径约为;乙凸透镜的焦距约为，直径约为 ；两
个与透镜尺寸差不多大小的硬纸筒。
【制作】将甲透镜作为____镜，将乙
透镜作为____镜，分别将它们固定在
大小两个纸筒中，如图甲所示。
物
目
【使用】将物镜对准远处的物体，不
断推拉小纸筒，直到看到清楚放大的
像为止。
【原理】如图乙所示，从远处物体反
射到物镜上的光是平行的，经物镜后，
在焦点外距焦点很近的地方，得到物
体的____立、______（填“放大”“缩小”
或“等大”）的____像。目镜的前焦点
和物镜的后焦点是______在一起的，
所以像位于目镜和它的焦点之间离焦
倒
缩小
实
重合
点很近的地方，像对于目镜来说是物
体，它通过目镜所成的像是______
（填“放大”“缩小”或“等大”）的____像。
这样，当我们对着目镜进行观察的时
候，进入眼睛的光就好像是直接从这
个像射来的。
放大
虚
返回
透镜的应用
放大镜
投影仪
成倒立、放大的实像
成正立、放大的虚像
望远镜
显微镜
物镜
目镜
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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