资源简介

(共39张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：5.3 生活中的透镜
学科：物理
年级：八年级
授课教师：[你的姓名]
幻灯片 2：课程引入
展示图片：
摄影师用照相机拍摄风景。
老师用投影仪在课堂上展示课件。
学生用放大镜观察昆虫。
科学家用显微镜观察细胞。
天文爱好者用望远镜观测星空。
提问：
这些生活中常见的设备都用到了什么光学元件？
它们是如何利用透镜成像规律来工作的？
幻灯片 3：照相机
结构组成：
镜头：相当于一个凸透镜，是照相机的核心部件，用于会聚光线。
胶片 / 感光元件：相当于光屏，用于记录像的信息，传统相机使用胶片，数码相机使用 CCD 或 CMOS 等感光元件。
快门：控制曝光时间，决定光线进入相机的时长。
光圈：控制进入镜头的光量，光圈越大，进光量越多。
成像原理：
拍摄时，景物到镜头的距离（物距 u）大于 2 倍焦距（u > 2f）。
根据凸透镜成像规律，此时在胶片或感光元件上成倒立、缩小的实像。
调节方法：
拍摄远处景物时，物距较大，需减小像距，镜头向后缩。
拍摄近处景物时，物距较小，需增大像距，镜头向前伸。
幻灯片 4：投影仪
结构组成：
镜头：相当于凸透镜，用于将投影片上的像放大并投射出去。
投影片：相当于成像的物体，上面印有需要展示的文字、图片等内容。
光源：提供照明，使投影片能够成像清晰，通常有强光灯泡和反光镜，反光镜可增强照明效果。
屏幕：用于承接投影片所成的像。
成像原理：
投影片到镜头的距离（物距 u）在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间（f < u < 2f）。
根据凸透镜成像规律，此时在屏幕上成倒立、放大的实像。
使用注意：
为使屏幕上的像正立，投影片需要倒放。
要使屏幕上的像变大，需减小物距（镜头靠近投影片）并增大像距（投影仪远离屏幕）；反之，要使像变小，则增大物距并减小像距。
幻灯片 5：放大镜
结构特点：通常是一个焦距较短的凸透镜，便于手持操作。
成像原理：
使用时，将物体放在放大镜的 1 倍焦距以内（u < f）。
根据凸透镜成像规律，此时通过放大镜可以看到物体正立、放大的虚像，像与物体在凸透镜的同侧。
使用技巧：
要使看到的像更大，应将放大镜适当远离物体（但始终保持物体在 1 倍焦距以内）。
放大镜的放大倍数与焦距有关，焦距越短，放大倍数越大。
应用场景：阅读细小文字、观察昆虫结构、检查精密零件等。
幻灯片 6：显微镜
结构组成：
目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距较长，作用相当于放大镜。
物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距较短。
载物台：放置被观察的物体（如玻片标本）。
反光镜：反射光线照亮被观察物体，有平面镜和凹面镜两种，凹面镜在光线较暗时使用，可增强照明。
成像原理：
物镜：被观察物体放在物镜的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间（f 物 < u < 2f 物），物镜成倒立、放大的实像，像落在目镜的 1 倍焦距以内。
目镜：目镜将物镜所成的实像再次放大，成正立、放大的虚像，最终我们看到的是经过两次放大的像。
放大倍数：显微镜的总放大倍数 = 物镜放大倍数 × 目镜放大倍数。
应用场景：生物学研究观察细胞结构、医学诊断观察微生物、材料科学分析微观结构等。
幻灯片 7：望远镜
结构组成（以开普勒望远镜为例）：
目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距较短。
物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距较长。
成像原理：
物镜：远处的物体（如天体）到物镜的距离远大于 2 倍焦距（u > 2f 物），物镜成倒立、缩小的实像，像落在目镜的 1 倍焦距以内。
目镜：目镜将物镜所成的实像放大，成正立、放大的虚像，从而使远处的物体看起来更近、更大。
特点：
望远镜所成的像是倒立的，但在实际使用中，有些望远镜会通过增加棱镜等光学元件将像转正。
物镜的口径越大，能收集的光线越多，观察到的像越清晰，适用于观测较暗的天体。
应用场景：天文观测、军事侦察、野外观察等。
幻灯片 8：不同透镜应用的成像规律对比
设备
主要透镜类型
物距范围
成像性质（最终看到的像）
成像次数
照相机
凸透镜
u > 2f
倒立、缩小的实像
1 次
投影仪
凸透镜
f < u < 2f
倒立、放大的实像（投影片倒放）
1 次
放大镜
凸透镜
u < f
正立、放大的虚像
1 次
显微镜
物镜 + 目镜（均为凸透镜）
物镜：f 物 < u < 2f 物；目镜：u < f 目
倒立、放大的虚像（两次放大）
2 次
望远镜（开普勒）
物镜 + 目镜（均为凸透镜）
物镜：u > 2f 物；目镜：u < f 目
倒立、放大的虚像
2 次
幻灯片 9：生活中其他透镜应用
老花镜：
镜片类型：凸透镜。
作用：帮助远视眼患者看清近处物体。远视眼晶状体太薄或眼球前后径太短，近处物体的像成在视网膜后方，凸透镜的会聚作用可使像前移到视网膜上。
近视眼镜：
镜片类型：凹透镜。
作用：帮助近视眼患者看清远处物体。近视眼晶状体太厚或眼球前后径太长，远处物体的像成在视网膜前方，凹透镜的发散作用可使像后移到视网膜上。
门镜（猫眼）：
结构：由凹透镜和凸透镜组合而成。
作用：从室内通过门镜看室外时，室外物体成正立、缩小的像，能扩大观察视野；从室外看室内时，视野很小，看不清室内情况，起到安全防护作用。
幻灯片 10：透镜使用的注意事项
保护透镜：
避免用手触摸透镜表面，防止指纹、污渍影响透光性，如需清洁，用专用的镜头纸轻轻擦拭。
防止透镜摔落、碰撞，以免镜片破裂或光学性能受损。
合理使用：
使用放大镜、显微镜等设备时，避免长时间观察，保护眼睛。
照相机、望远镜等设备在不使用时，应存放在干燥、防尘的环境中，防止镜片受潮发霉。
安全提示：不要用望远镜或放大镜直接观察太阳，以免强光灼伤眼睛。
幻灯片 11：课堂练习
选择题：
下列设备中，利用凸透镜成倒立、缩小实像原理工作的是（ ）
A. 放大镜 B. 投影仪 C. 照相机 D. 显微镜目镜
关于显微镜和望远镜，下列说法正确的是（ ）
A. 显微镜的物镜成正立、放大的虚像 B. 望远镜的物镜成倒立、缩小的实像 C. 显微镜的目镜和物镜都是凹透镜 D. 望远镜的目镜和物镜都是凹透镜
填空题：
投影仪工作时，投影片到镜头的距离应在__________范围内，屏幕上成__________、__________的实像。
近视眼镜的镜片是__________透镜，它对光线有__________作用。
简答题：为什么用放大镜观察物体时，物体离放大镜太远就看不清放大的像了？
幻灯片 12：课堂总结
常见设备及原理：
照相机：u > 2f，成倒立、缩小的实像。
投影仪：f < u < 2f，成倒立、放大的实像（投影片倒放）。
放大镜：u < f，成正立、放大的虚像。
显微镜：物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，两次放大。
望远镜：物镜成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像。
透镜作用：不同设备根据实际需求，利用凸透镜的成像规律，实现对物体的成像、放大或缩小等功能。
生活意义：透镜在生活、科研、医疗等领域应用广泛，极大地拓展了人类的观察能力和认知范围。
幻灯片 13：课后作业
书面作业：完成课本中关于生活中透镜的练习题，巩固不同设备的成像原理和特点。
实践作业：
观察家中的老花镜和近视眼镜，分别用它们观察远处和近处的物体，记录观察到的现象，并分析原因。
用手机（相当于照相机）拍摄同一物体在不同距离时的像，比较像的大小变化，并结合所学知识解释原因。
2024北师大版物理八年级上册
5.3生活中的透镜
第五章 透镜及其应用
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
学习目标
能说出幻灯机、投影仪、照相机等光学仪器的基本结构和原理。（重难点）
02
了解透镜在日常生活中的应用 。
01
03
能利用凸透镜成像规律解释生活中光学仪器的应用问题。（重难点）
人们利用透镜的成像规律制造了许多光学仪器，那么，这些光学仪器究竟是怎样工作的呢？。
照相机
幻灯机与投影仪
放大镜
望远镜
显微镜
课程导入
放大镜
放大镜就是凸透镜
使用时，将物体置于放大镜一侧的1倍焦距以内，在另一侧通过放大镜就可以观察到物体被放大的虚像。
F
F
A
B
A'
B'
u < f
成正立放大的虚像
放大镜的成像原理：
物近像近像变小
要使看到的像大一些，应使物体______透镜。
远离
放大镜的成像原理
幻灯机和投影仪
投影仪
幻灯机
你知道它们的原理吗？
幻灯机和投影仪的结构
反光镜：光源位于凹面镜焦点，光线经凹面镜反射，使照在投影片上的光增强。
聚光镜：聚光。
平面镜：改变光路。
凸透镜：成像。
比较幻灯片(或投影片)和屏幕上所成的像的大小。你知道哪一段距离是物距，哪一段距离是像距吗？物距大还是像距大？
物距
像距
像距大于物距
幻灯机和投影仪的结构
幻灯机和投影仪的成像原理
f2f
原理：
成倒立、放大的实像
F
F
要使屏幕上的像大一些，应如何调节？
物近像远像变大 物远像近像变小
要使屏幕上的像大一些，应使物体______镜头，屏幕______镜头。
靠近
远离
F
F
幻灯机和投影仪的成像原理
主要构造：
1.镜头：相当于凸透镜。
2.胶片：相当于光屏。
3.调节控制系统：
①取景窗：观察所拍景物。
②光圈环：控制进入镜头的光的多少。
③快门：控制曝光时间。
④调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距。
照相机
来自物体的光经过照相机镜头后，在胶片上会聚成被摄物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上。数码相机用电子感光器件和存储器件替代胶片作为成像的光屏并记录像的信息。
物距（u）
像距（v）
照相机的成像原理
物体的像
照相机的成像原理
u>2f； f原理：
成倒立、缩小的实像
F
F
2f
2f
物体______ 镜头，同时为了得到清晰的像，镜头应该_____ _，使镜头与底片的距离远一些。
靠近
往外拉
物近像远像变大 物远像近像变小
若想使底片上的像更大一些，应当如何调节物体到照相机的距离和镜头与底片间的距离？
F
F
2f
2f
照相机的成像原理
科学窗：专业照相机的一些参数
目镜 焦距较长
镜筒
转换器
物镜 焦距很短的透镜
载物台
反光镜
粗准焦螺旋
底座
镜臂
细准焦螺旋
显微镜
F1
F1
O1
O2
F2
F2
2f
2f
物镜
目镜
第一次：倒立、放大、实像
f1u2第二次：正立、放大、虚像
物镜:相当于是一个投影仪。
目镜:相当于是一个放大镜。
显微镜的成像原理
放大倍数 = 物镜 目镜
×
400 = 40 10
用途：用显微镜可以看到微生物、细胞等人眼无法直接看见的微小物体
显微镜的用途
×
望远镜
我们借助望远镜可以看清楚远处的物体，望远镜包括普通望远镜、天文望远镜等。
观剧镜
军用望远镜
小型天文望远镜
大型天文望远镜
第二次：正立、放大、虚像
物镜:相当于是一个照相机。
目镜:相当于是一个放大镜。
物体距透镜的范围 u＞2f 成 ，这一实像在目镜一焦以内，经目镜成 像。
倒立 、缩小、 实像
放大虚像
第一次：倒立、缩小、实像
望远镜的成像原理
望远镜的种类
望远镜按工作原理来分，可分为折射式望远镜和反射式望远镜等。
折射式望远镜
望远镜的种类
望远镜按工作原理来分，可分为折射式望远镜和反射式望远镜等。
反射式望远镜
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1．如图是某同学用放大镜仔细欣赏亚冬会主题邮票的情景，下列说法正确的是(　　)
A．放大镜是凸透镜，观察到的是虚像
B．放大镜是凸透镜，观察到的是实像
C．放大镜是凹透镜，观察到的是虚像
D．放大镜是凹透镜，观察到的是实像
A
2．在哈尔滨亚冬会期间，技术人员需维护短道速滑赛道的电子计时器。为了清晰观察计时器内部零件的细微结构，技术人员在眼睛前佩戴了一个凸透镜，如图所示。凸透镜与计时器零件的距离应在凸透镜的________焦距范围之内，通过凸透镜看到的是零件______(填“正立”或“倒立”)的像，像的位置与零件的位置在凸透镜的______(填“同”或“异”)侧。要想使看到的像
更大些，应该将凸透镜离零件稍______(填
“远”或“近”)些。
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一倍
正立
同
远
3．小点用投影仪(如图所示)来展示精彩赛事图片和视频。关于该设备，下列叙述正确的是(　　)
A．物体在屏幕上所成的像是放大的虚像
B．投影仪工作时的像距大于物距
C．投影片到凸透镜的距离大于二倍焦距
D．平面镜的作用是为了成像
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B
4．幻灯机与投影仪不同的是直接把像水平投到屏幕上，不需要平面镜反射光。为了看到正立的像，应把幻灯片________放。要使屏幕上的像大一些，应将幻灯机________(填“靠近”或“远离”)屏幕，并将幻灯片与镜头的距离________(填“增大”或“缩小”)。
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倒
远离
缩小
5．如图所示为摄影师用照相机拍下的运动健儿比赛的照片，照相机的镜头相当于一个________，成________(填“放大”或“缩小”)的实像。
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凸透镜
缩小
6．如图甲所示，在亚冬会的颁奖仪式结束后，中国短道速滑队的运动员们想用手机记录下这荣耀时刻。若将直接手持手机自拍换成使用如图乙所示的自拍杆自拍，关于成像变化说法正确的是(　　)
A．增大物距，减小像的大小
B．减小物距，减小像的大小
C．增大物距，增大像的大小
D．减小物距，增大像的大小
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A
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点拨：根据凸透镜成实像规律，“物远像近像变小”，使用自拍杆时，增大了运动员(物)到手机摄像头的距离，即增大物距，此时像距会变小，所成的像也会变小。
7．在科技展示区，展示了显微镜和望远镜的原理模型。关于如图所示的显微镜、望远镜，
下列说法正确的是(　　)
A．图甲中，显微镜的目镜成
的像是倒立、放大的像
B．图甲中，显微镜的物镜在成像时物体到光心的距离大于二倍焦距
C．图乙中，A镜是目镜，B镜是物镜
D．太空中的星体通过图乙中A镜成的是倒立缩小的像
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D
8．在亚冬会的比赛现场，为了给观众呈现更全面、精彩的赛事画面，直播团队利用配备高分辨率、高速摄像机的无人机进行实时拍摄转播。摄像机的成像规律与照相机相同，那么在对亚冬会比赛场地进行拍摄时，镜头离比赛场地的距离u和镜头焦距f的关系是(　　)
A．u＜f
B．f＜u＜2f
C．u＝2f
D．u＞2f
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D
9．亚冬会闭幕式舞台上使用了一种由凸透镜组成的特殊光学装置。该装置可以将一个较小的亚冬会标志模型放大进行成像展示，下列能正确反映其成像原理的示意图是(　　)
B
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10. (新情境题)哈尔滨2025年第九届亚冬会的吉祥物是滨滨和妮妮，如图甲所示，小点用照相机给它们拍了一张半身照，又想拍一张全身照如图乙所示，他需要将照相机________(填“靠近”或“远离”)吉祥物，同时镜头略向________(填“里”或“外”)调节。
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远离
里
11．小明和物理兴趣小组的同学们受亚冬会文化展启发，开展了“自制手机投影仪”的项目化学习活动。选择的材料：焦距分别是10 cm、15 cm、20 cm的凸透镜、纸板、胶水、刻度尺、白纸、剪刀等。
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(1)步骤：若手机和凸透镜相距20 cm，为了能在白墙上得到清晰、放大的像，可选择焦距为________cm的凸透镜。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上，打开手机屏幕，盖上顶部纸板，就可以在投影屏幕上(图中未画出)看到手机的投影。
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(2)调试：为了使投影到屏幕上的画面是正立的，手机屏幕应该选择图乙________(填“A”或“B”)的放置方式。小明建议选择光滑的白板作为投影屏幕，而小红建议选择粗糙的白墙作为投影屏幕，你赞成__________的观点。
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B
小红
(3)评委对该制作进行评价时，指出该投影仪存在“画面较小、画质较暗”的问题。针对此问题的具体改进措施是________________________________________________________________________写一条即可)。
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将纸盒远离屏幕，同时将手机靠近凸透镜并将手机亮度调亮
生活中的透镜
放大镜
u幻灯机和投影仪
f照相机
u>2f 时，成倒立缩小实像
显微镜
物镜：相当于投影仪，成倒立放大实像
目镜：相当于放大镜，成正立放大虚像
望远镜
物镜：相当于照相机，成倒立缩小实像
目镜：相当于放大镜，成正立放大虚像
谢谢观看！