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人教版物理八年级上册第五章第2节生活中的透镜教案
1．了解照相机的结构及其成像特点．
2．了解投影仪的结构及其成像特点．
3．了解放大镜的结构及其成像特点．
4．了解凸透镜形成实像和虚像的原因．
【重点】
经历制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理．
【难点】
能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征．
新课导入
节日家人团聚或外出旅游，总要用照相机拍照留纪念。
你们想了解照相机吗？还想了解它的那些知识？
知识点1照相机
1.照相机的构造
（1）镜头：一般由多个透镜组成，总体上相当于一个凸透镜。
（2）胶片：胶片相当于光屏，上面涂有感光材料，机壳相当于暗室。
（3）调节控制系统
①取景窗：观察所拍景物，用来确定拍摄景物的范围。
②调焦环：用来调节镜头到胶片的距离，以便在胶片上形成清晰的像。
③光圈：用来控制从镜头进入的光的多少，光圈上标识的数字越小，光圈越大，进入镜头的光就越多。
④快门：用来控制曝光时间，光圈和快门都是用来控制曝光量的。拍照时，要根据景物的明亮程度选择适当的光圈和快门，使胶片曝光适当，这样才能拍出好照片。
现在同学们已经了解了照相机的构造，那么请你根据手中材料自制一个模型照相机来探究照相机的特点以及原理。
做一做：自制模型照相机
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。
请同学们完成以下操作：
（1）用眼睛观察半透明纸，并适当调节B筒在A筒中的深度，看是否能在半透明纸上得到室外景物清晰、倒立的像。
（2）改变室外景物与自制模型照相机的距离，并适当调节B筒在A筒中的深度，观察像的位置到镜头的距离是怎样变化的？像的大小如何变化？
通过以上操作，你能总结照相机的成像特点吗？
2.照相机的成像特点
(1)物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
(2)物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像(或胶片)的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。即：物近，像远（镜头向外伸出一些，暗箱拉长了）像变大，物远像近像变小。
(3)照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。
根据照相机的成像特点你能总结出照相机的成像原理吗？
3.照相机的成像原理
原理：照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理工作的。照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏。
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，便于观察。
1.平时我们看到照相机成的像都是正立的，这是因为为了取景方便，经过技术处理将第一次成的倒立的像转变成了正立的，照相机在胶片上所成的像是倒立、缩小的。
2.像的“正立”与“倒立”：正立与倒立都是指像与物体的关系。像的“倒立”指像的上下位置与物体的上下位置颠倒，还要注意凸透镜成倒立的像时，像与物体的左右位置也是颠倒的。
4.照相机的使用
为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。
(1)拍摄近处的景物时，镜头应往前伸，即增大胶片与镜头之间的距离。
(2)拍摄远处的景物时，镜头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离。
(3)用光圈和快门控制曝光量。调大光圈，增加曝光时间，曝光量就大，反之，曝光量就小。
(4)若想使拍摄的景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想使拍摄的景物的像小一些，可以增大景物与镜头之间的距离。
典型例题1
照相机的镜头相当于一个凸透镜，在胶片上得到的像是(D)
A.正立、放大的像
B.正立、缩小的像
C.倒立、放大的像
D.倒立、缩小的像
解析：由照相机模型实验可知，照相机成的像是倒立、缩小的。
知识点2投影仪
投影仪也是利用凸透镜来成像的。利用投影仪能得到物体放大的像。
1.投影仪的构造
(1)镜头：凸透镜，起成像作用。
(2)投影片：投影片上有文字或图案，相当于用来成像的物体。
(3)螺纹透镜：相当于凸透镜，其作用是会聚光，用来增加投影片的亮度。
(4)光源：一般采用碘钨灯，用来照亮投影片。
(5)平面镜：改变光的传播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。
(6)凹面镜：利用其对光的会聚作用，会聚并反射光源发出的光后射向螺纹透镜。
2.投影仪原理以及特点
演示：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。
（1）原理：投影仪、幻灯机的原理是凸透镜能使物体成倒立、放大实像。
（2）投影仪成像的特点
①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。
②图案(文字)通过投影仪在屏幕上所成的像比投影片上的图案(文字)大。
③像和投影片在镜头的两侧。
④图案(文字)在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。
⑤投影片离镜头越近，像到镜头的距离越大，屏幕上所成的像越大。
3.投影仪的成像过程
对投影仪进行光路分析可知，来自投影片上图案的光经镜头(凸透镜)折射后，在屏幕上形成清晰的像。
4.投影仪的调节
(1)使屏幕上的像变大的办法：减小投影片与镜头之间的距离，同时增大屏幕与镜头之间的距离。
(2)使屏幕上的像变小的办法：增大投影片与镜头之间的距离，同时减小屏幕与镜头之间的距离。
典型例题2
教学中使用的投影仪如图所示，下面关于投影仪的叙述中不正确的是（C）
A.平面镜的作用是改变光的传播方向
B.屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射
C.物体在屏幕上所成的像是一个缩小的像
D.若要使屏幕上的像变大，应使镜头靠近投影片，同时投影仪适当远离屏幕
解析：投影仪中的平面镜可以将通过透镜的光反射到屏幕上，起到改变光的传播方向的作用；屏幕做得粗糙，这样光可以在其表面发生漫反射，能够让各个方向的人看到屏幕上的像；投影仪可以使物体在屏幕上成倒立、放大的像；若使屏幕上的像变大，应使镜头靠近投影片，同时投影仪适当远离屏幕。
知识点3放大镜
1.放大镜成像
放大镜是凸透镜，是最常用的光学仪器之一，放大镜能将小物体放大。
将放大镜镜片放到物体上方与眼睛之间适当的位置，透过放大镜我们可以看到一个正立、放大虚像。
2.放大镜成像的特点
(1)物体通过放大镜所成的像是个正立、放大的像。
(2)像和物体在放大镜的同侧。
(3)在一定范围内,放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大。
(4)若放大镜与物体的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。
3.放大镜的使用
(1)使像变大一些：让放大镜与物体之间的距离适当增大些。
(2)使像变小一些：让放大镜与物体之间的距离适当减小些。
知识点4实像和虚像
1.凸透镜成实像的情况
凸透镜成的实像：是由实际光线会聚而成的，能成在光屏上，此时物、像分别位于凸透镜的两侧，且实像都是倒立的。
例如：照相机、投影仪所成的像都是实像。
2.凸透镜成虚像的情况
凸透镜成的虚像：虚像不是由实际光线会聚而成的，而是由折射光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏来承接。人眼逆着入射光线可以看到虚像。
思考讨论：请举出成实像和虚像的例子，并总结实像与虚像的区别。
(1)成实像：小孔成像；照相机成像；投影仪成像。
(2)成虚像：放大镜成像；平面镜成像。
平面镜成像与凸透镜成像的主要不同点
(1)成像特点不同：平面镜只能成与物体等大的虚像，而凸透镜可成倒立、大小可变的实像和正立、放大的虚像。
(2)成像原理不同：平面镜所成的虚像是由反射光线的反向延长线相交而成的；凸透镜所成的虚像是由折射光线的反向延长线相交而成的，凸透镜所成的实像是由折射光线会聚而成的。
典型例题3
关于实像和虚像，下列判断正确的是（A）
A.实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接
B.虚像是人的幻觉，并没有光进入人眼
C.平面镜成虚像，透镜成实像
D.光的反射成实像，光的折射成虚像
解析：实像是由实际光线会聚而成的，所以能用光屏承接，虚像是光的反向延长线相交而成的，不能用光屏承接；人能看到虚像是由于有光进入了人的眼睛；光的反射既能成实像，也能成虚像，如凹面镜成实像，平面镜成虚像；光的折射成的像不一定都是虚像，如放大镜成虚像，照相机成实像误。
课堂总结
课堂练习
1．凸透镜是许多光学仪器的重要元件，可以呈现不同的像。
应用凸透镜，在照相机中成缩小、倒立的实像；通过投影仪成放大、倒立的实像；用凸透镜做放大镜时，成放大、正立的虚像。
2.用镜头焦距不变的照相机给某同学拍照时，底片上成一清晰的半身像，现要改拍全身像，则应该(B)
A.照相机远离该同学，镜头向前伸
B.照相机远离该同学，镜头向后缩
C.照相机靠近该同学，镜头向前伸
D.照相机靠近该同学，镜头向后缩
3.在某些重要会议入场时，采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前0.5m处的人脸拍摄成数码相片，通过信号线传递给计算机识别。摄像机的镜头(C)
A.相当于凸透镜，焦距可为0.5m
B.相当于凹透镜，焦距可为0.5m
C.相当于凸透镜，焦距可为0.2m
D.相当于凹透镜，焦距可为0.2m
4.“影”是我们日常生活中常见的光现象，如：①做光学游戏形成的“手影”；②湖岸景色在水中形成的“倒影”；③民间皮影戏的“皮影”；④旅游时的“摄影”等。以下列出的“影”与物理知识的对应关系正确的是(C)
A.成实像的是③④
B.成虚像的是①④
C.属于光的反射现象的是②
D.利用光的直线传播特点的是①②③
5.下列有关光学知识的叙述正确的是(A)
A.光年是一个非常大的距离单位
B.电视机遥控器是利用紫外线工作的
C.投影仪是利用凸透镜成放大、正立的实像的原理制成的
D.远视眼镜的镜片是凹透镜
6.同学们在用温度计测量烧杯中水的温度时，从侧面可以观察到温度计插入水中的部分变大了。下列设备中应用了这一光学原理的是(B)
A.照相机
B.放大镜
C.投影仪
D.平面镜

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