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(共37张PPT)
1.5 透镜和视觉
浙教版八年级上册
第2课时
新知导入
凸透镜的三条特殊光线：
实像：在光屏上所成的像，是来蜡烛火焰的光通过凸透镜会聚而形成的。
虚像：通过凸透镜射出的光没有会聚成像，只是人眼逆着光射出的方向看去，能看到像。
物距：物体到凸透镜的距离，用“u”表示。
像距：像到凸透镜的距离，用“v”表示。
新知讲解
探究凸透镜成像的特点
探究实践
凸透镜能够成倒立的实像，像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
放大镜其实是凸透镜，用放大镜观察种子的结构，能够看到一个正立、放大的像。
1.探究问题
物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系？
让凸透镜正对着太阳聚焦（或利用平行光源），测出凸透镜的焦距f。
2.设计实验
对探究问题，物距是自变量，实验中需要改变物距。我们可以把物体 放在距凸透镜比较远的位置开始实验，然后逐渐减小物距，观察物体所成像的情况。
由于凸透镜对光的会聚程度根它的焦距有关系，我们可以重点观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。
3.进行实验
选择一块焦距f=______的凸透镜，用点燃的蜡烛烛焰做物体，用白色硬纸板光屏来承接蜡烛烛焰的像，研究蜡烛烛焰所成的像。
思考：把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使它们的中心大致处于同一高度。想一想，为什么要这样做？
三心等高，目的是使像成在光屏的中央。
三者中心
同一高度
把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，测出物距u和像距v。
将蜡烛逐次移近凸透镜，重复上面操作。
排除偶然因素，使实验结论更具有普遍性。
当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛烛焰的像时，撤去光屏，试着从光屏一侧向凸透镜方向观察，能否观察到蜡烛烛焰的像？像的大小、正倒怎样？像的位置在哪里？
4.记录实验数据
把实验中测得的数据记录在表中。
像的性质 实验序号 物距/cm 像距/cm
倒立、缩小的像 1
2
倒立、等大的像 1
倒立、放大的像 1
2
正立、放大的像 1
2
5.分析与论证
①像的正倒。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成倒立的像？什么条件下成正立的像？
②像的虚实。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成实像？什么条件下成虚像。
u>f ，成倒立的像；
uu>f ，成实像； u③像的大小。什么条件下蜡烛烛焰经凸透镜成缩小的实像？什么条件下成放大的实像？能否成缩小的虚像？
缩小
等大
放大
不能成缩小的虚像
一倍焦距分虚实，
二倍焦距分大小。
实像物近像远像变大，
虚像物远像远像变大。
6.实验结论
当u______f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、缩小的______像。
当f_____u_____2f时，蜡烛烛焰在光屏上成倒立、放大的______像。
当u______f时，蜡烛烛焰在光屏上成正立、放大的______像。
> 2
实
<
<
实
<
虚
u< f
u = f
2f > u > f
u = 2f
u > 2f
v> 2f
2f > v> f
v= 2f
v >u
不 成 像
物距（u）
像 的 性 质
像距
大小
正倒
虚实
放大
放大
缩小
正立
虚像
实像
实像
实像
倒立
倒立
倒立
等大
F
F
O
A
B
思考：利用凸透镜的特殊光线，画出线段AB经凸透镜后形成的像
u>2f ，fF
F
O
A
B
u=2f ，v=2f ,成倒立、等大的实像，像呈在凸透镜异侧。
F
F
O
A
B
f2f ，成倒立、放大的实像，像呈在凸透镜异侧。
F
F
O
A
B
u= f , 不成像
F
F
O
A
B
uu ，成正立、放大的虚像，像呈在凸透镜同侧。
放大镜、投影仪和照相机
放大镜是一种焦距较小得凸透镜。
它就是利用u使用放大镜时，放大镜位于被观察物体的上方，使物体位于凸透镜的焦点以内，并通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。
投影仪有一个相当于凸透镜的镜头，当把物体（投影片）放在1倍焦距与2倍焦距之间，并距投影仪镜头比较近的位置时，来自物体（投影片）的光，通过凸透镜后会聚在屏幕上，形成放大、倒立的物体的像。
如图是会议室、教师里常用的投影仪，它与电脑相连接，电脑上的图文或视频通过投影仪放大。
数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。数码照相机就是利用将景物放在离凸透镜2倍焦距以外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像制成的。当按下照相机的快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影响传感器上，影像传感器会将这些光信号转换为电信号，然后将电信号转变成数字信号，数字信号经过处理器处理，形成特定的图像文件，保存到存储器中。这样，一张数码相片就拍摄完成了。
实践活动
用硬纸板做两个直径相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动，如图。
在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了照相机模型。在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像。如果把薄膜换成感光胶片，就可以得到照相底片了。观察时，薄膜上的景物是不是倒立的？
科学拓展
望远镜和显微镜
显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的一组凸透镜叫作目镜，靠近被观察物体的一组凸透镜叫作物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像。目镜的作用则像一个普通的放大镜，被物镜放大后的像再由目镜放大一次，这样，经过两次放大，我们就能看见肉眼看不见的小物体。
目镜：正立、放大、虚像。
物镜：倒立、放大、实像。
如图为折射望远镜，它由两组凸透镜（目镜和物镜）组成。物镜的作用是使远处的物体在焦点附件成实像，目镜的作用是把这个实像再放大。望远镜物镜的口径比我们眼睛的瞳孔大得多，它可以会聚更多的光。这样的结构在天文观测中非常重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以便观测到更暗的天体。
物镜：倒立、缩小、实像。
目镜：正立、放大、虚像。
科学·技术·工程
光学仪器的发展
光学仪器的发展已经改变了我们观察周围世界的方式，导致了一系列重大的科学发现。
思考与讨论：
1、举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。
2、你知道哪些方法可以测量凸透镜的焦距？
老花眼镜、摄像机
3、为什么蜡烛、凸透镜、和光屏的中心要大致调节在同一高度，可以说在同一条直线上吗？
4、假如在做凸透镜成像实验时，透镜有受损或遮住上半部分，像会出现什么情况？
三心在同一高度，使像呈在光屏的中心。在同一直线上，不能使像呈在光屏的中心。
光屏上成完整的像，亮度变暗。
5、假如在做实验时，像成在了光屏的上端，你该如何调节，使像呈在光屏的中心？
①光屏上移
②蜡烛上移
③凸透镜下移
课堂总结
透镜和视觉（二）
实例
照相机
测焦距
投影仪（放映机）
制平行光
放大镜
课堂练习
1．某校开展“投影灯的设计和制作”活动，如图甲为投影灯结构，包括光源、透明图标、凸透镜，通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在地面上。由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上。图乙为图标所成的像，则图标的放置方式为（　　）
A．
B．
C．
D．
C
2．小科用家里长为30厘米的纸盒自制手机投影仪（如图所示），调整投影仪到墙面距离可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（　　）
A．应选择焦距小于15厘米的凸透镜
B．该自制投影仪所成像的性质与放大镜成像性质相同
C．当用手遮挡住凸透镜一部分时，墙上的像会变暗但依然完整
D．若要使白墙上投影得到的清晰物像稍小一些，只需将投影仪靠近墙壁即可
C
3．如图是某款智能镜启动系统模型，人的面部可通过摄像头成像在感光组件上，进行识别后启动使用该镜。下列有关启动系统说法正确的是（　　）
A．感光组件上所成的像是倒立的虚像
B．感光组件上所成的像是放大的实像
C．该系统成像原理和放大镜相同
D．该系统成像原理和照相机相同
D
4．烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为10cm。下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　）
A．仅将蜡烛移至刻度线M的左侧某处
B．将透镜右移2cm，且光屏移至刻度线Q右侧某处
C．仅将光屏移至刻度线P的右侧某处
D．仅将凸透镜向左移至刻度N处
D
5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　）
A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像
C
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