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(共53张PPT)
第五章
透镜及其应用
第2节 生活中的透镜
学习目标——物理学科素养
01
物理观念
了解生活中常见透镜的特点和应用，能识别不同类型的透镜并理解其对光线的作用，形成初步的物理观念。
02
科学思维
通过分析透镜成像的原理和规律，培养逻辑推理和科学论证的能力，运用科学思维方法解决与透镜相关的实际问题。
03
科学探究
经历探究透镜成像规律的实验过程，学会设计实验方案、收集和分析实验数据，提高科学探究的能力，掌握科学探究的基本方法。
04
科学态度与责任
培养对科学的好奇心和求知欲，在学习和实验过程中养成严谨、认真、实事求是的科学态度，增强将科学知识应用于生活实际的责任意识。
教学重难点
教学难点
教学重点
1.照相机、投影仪、放大镜的成像特点和工作原理，这是理解生活中透镜应用的关键知识。
2.实像和虚像的概念及区别，实像与虚像的区分是光学知识中的重要内容，为后续学习凸透镜成像规律奠定基础 。
1. 物距、像距的变化对成像大小与性质的影响较抽象，学生难以直观理解其和成像的关联。
2. 从成像原理与本质上辨别实像与虚像，实像与虚像的本质关乎光线的会聚以及反向延长线会聚，学生理解有一定难度。
课堂引入
晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”。观察生活中用到透镜的地方，想一想：这些透镜所成的像各有什么特点？
大自然中的透镜
相机帮我们定格了精彩，投影仪让画面放大展示，放大镜让我们看清微小世界。它们都用到了神奇的透镜，那这些透镜是如何工作的？
课堂引入
相机拍照
发大镜下的蚂蚁
上课使用的投影仪
01
知识点1 照相机
1. 自制照相机
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。
知识点1：照相机
探究新知
①在较暗的室内，用你做的照相机，镜头对准窗外远处景物，调节相机，直到在半透明纸上得到一清晰的像，观察像的特点。
②从拍摄远处景物到近处景物，应如何调节透镜到半透明纸之间的距离，纸上的像如何改变？
用做的照相机，镜头对准窗外远处景物，调节相机，会在半透明纸上得到一个倒立、缩小的清晰的像。
从拍摄远处景物到近处景物时，需要增大透镜到半透明纸之间的距离，会发现半透明纸上的像变大。
2. 模型照相机的成像特点与调节
知识点1：照相机
探究新知
视频：自制模型照相机
知识点1：照相机
探究新知
镜头
像
物体
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,如图右图。
知识点1：照相机
探究新知
知识点1：照相机
探究新知
光圈环：控制镜头进入光的多少
调焦环：调节镜头中多组透
镜间的距离
镜头：多个透镜组成，作用
相当于一个凸透镜
快门：控制曝光的时间
胶片：相当于涂有感光材料的光屏
4. 照相机的主要构造
5. 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，像距变远；物体离镜头远，像变小，像距变近。
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
知识点1：照相机
探究新知
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
知识点1：照相机
探究新知
6. 照相机拍摄景深的调节
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
知识点1：照相机
探究新知
知识点1：照相机
探究新知
【典例1】如图所示，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌有一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个简易照相机。用该照相机观察物体时，要把纸筒 （选填“A”或“B”）对着明亮的室外，半透明纸上恰能呈现 （选填“放大”或“缩小”）的像。若想在半透明纸上看到更多的景物，则应将照相机 （选填“靠近”或“远离”）景物。
[2]根据凸透镜成像特点，此时物距大于像距，半透明纸上恰能呈现缩小的像。
[3]用照相机想看到更多的景物，需要减小像的大小，根据凸透镜成像规律可知，应减小像距，增大物距，所该将照相机远离景物。
B
缩小
远离
【详解】[1]简易照相机中在纸筒B的右端为凸透镜，纸筒A的左端的半透明纸就相当于真实照相机的底片，在半透明纸上所看到的就是凸透镜前方的景物通过凸透镜所生成的像，所以应该把模型照相机的B对着明亮的室外，A端朝着较暗的室内。
02
知识点2 投影仪
（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
知识点2：投影仪
探究新知
1. 投影仪简介
（2）现代投影仪
现在会议室、教室用的投影仪，可以通过不同的接口同计算机、VCD、DVD、游戏机、DV等相连接，电脑上的字图或视频通过投影仪被放大。
现代投影仪
知识点2：投影仪
探究新知
反光镜
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。
（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
知识点2：投影仪
探究新知
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，平面镜的作用是改变光的传播方向，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凸透镜，是利用凸透镜成一个倒立、放大的实像。
知识点2：投影仪
探究新知
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，像距变远；物体离镜头远，像变小，像距变近。
知识点2：投影仪
探究新知
（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
知识点2：投影仪
探究新知
视频：投影仪的成像原理
知识点2：投影仪
探究新知
知识点2：投影仪
探究新知
【典例2】25年春节档电影《哪吒2》以156亿票房登顶全球票房前五，在观看电影时有同学观察到电影放映机，于是他结合物理知识进行了分析。他认为放映机的镜头相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），普通厅和巨幕厅画面大小不一样，他猜测应该是放映机与屏幕的距离 了（选填“变小”或“变大”）。
【详解】[1]电影放映机成的是倒立、放大的实像，而凸透镜可以成倒立、放大的实像，凹透镜成正立、缩小的虚像，不能用于电影放映机成像，所以放映机的镜头相当于凸透镜。
[2]根据凸透镜成像规律，物距减小，像距增大，像变大。在电影放映中，画面变大意味着像变大，像距（放映机与屏幕的距离）应该增大，所以普通厅和巨幕厅画面大小不一样，应该是放映机与屏幕的距离变大了。
凸透镜
变大
03
知识点3 放大镜
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。
知识点3：放大镜
探究新知
1. 放大镜的实质
2. 放大镜的特点
(1)使用时，物体离放大镜很近。
(2)物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像。
(3)像和物体在放大镜的同侧。
(4)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。
(5)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。
知识点3：放大镜
探究新知
(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。
知识点3：放大镜
探究新知
3. 放大镜的使用
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
知识点3：放大镜
探究新知
知识点3：放大镜
探究新知
照相机 投影仪 放大镜
物镜距离 远 近 最近
镜像距离 近 远 —
像的特点 倒立、缩小 倒立、放大 正立、放大
物像位置 透镜两侧 透镜两侧 透镜同侧
物像变化 物近像远像变大， 物远像近像变小。 物近像近像变小。
物远像远像变大。
5. 辨析比较：照相机、投影仪、放大镜
知识点3：放大镜
探究新知
【典例3】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；
(2)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。
【详解】（1）中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，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，凸透镜起到放大镜的作用。
（2）[1][2]当凸透镜起放大镜作用时，物距应满足小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，且物与像在凸透镜的同侧，即像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
放大镜
正立
同
04
知识点4 实像和虚像
（1）实像（reali mage）
是来自物体的光会聚而成的，能呈现在光屏上。
凸透镜所成的实像是由实际光线会聚而成的，能成在光屏上，物、像分别位于凸透镜的两侧，且实像是倒立的。
知识点4：实像和虚像
探究新知
1. 实像
（2）成实像的实例
投影仪的像
小孔成的像
放映机的像
照相机成的像
知识点4：实像和虚像
探究新知
（1）虚像
由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成，不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。
凸透镜成的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，不能用光屏承接。人眼逆着出射光线可看到虚像。
知识点4：实像和虚像
探究新知
2. 虚像
放大镜的虚像
平面镜成的虚像
（2）成虚像的实例
光的折射形成的虚像
知识点4：实像和虚像
探究新知
实像 虚像
共同点 不同点
举例
都能用眼看到
①能在光屏上呈现；
②由实际光线会聚
而成的像
①不能在光屏上呈现；
②由光的反向延长线
会聚而成的像
小孔成像、凸透镜成像
平面镜成像、凸透镜成像
3. 实像和虚像的区别
知识点4：实像和虚像
探究新知
知识点4：实像和虚像
探究新知
【典例4】关于实像和虚像下列说法正确的是
A．平面镜成虚像，凸透镜可成实像也可成虚像
B．光的反射一定成虚像，光的折射一定成实像
C． 实像能在光屏上得到，虚像不能在光屏上得到
D．平面镜成虚像，凸透镜一定成实像
E. 虚像也可以用光屏承接
F. 实像是实际光线会聚形成的
G. 针孔照相机和普通照相机一样，都是光线经折射后成倒立缩小的实像
H. 实像可以用照相机拍照，而虚像则不能
I. 实像和虚像都能用眼睛观察到
ACFI
知识点4：实像和虚像
探究新知
【详解】AD．平面镜成像是由光的反射形成，成正立、等大的虚像；凸透镜根据物距像距不同，可成正立、放大的虚像，倒立等大、放大、缩小的实像，故A正确，D错误；
B．光的反射一定成虚像，光的折射例如凸透镜成像也可成虚像，故B错误；
CEF．实像是能量的聚集，是由实际光线会聚而成的，能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，故CF正确，E错误；
G．针孔照相机的原理是利用光沿直线传播成倒立的实像；普通照相机是光线经折射后成倒立缩小的实像，原理不一样，故G错误；
H．虚像也能够用照相机拍照，例如平面镜中所成的像可以用照相机拍下来，故H错误；
I．光现象成像中，无论实像还是虚像都有光线进入眼睛，都能够用眼睛观察到，故I正确。
故选ACFI。
05
课堂小结
课堂小结
探究新知
照相机
投影仪
放大镜
实像和
虚像
成像特点：物体离镜头比较远，是倒立、缩小的实像.
成像调节：要使像变大，应使镜头靠近物体，胶片远离镜头.
成像特点：物体离镜头比较近，是倒立、放大的实像.
成像调节：要使像变大，应使物体靠近镜头，屏幕远离镜头.
成像特点：物体离镜头很近，是正立、放大的虚像.
成像调节：物体离焦点越近（在焦距内），像越大.
实像：实际光线会聚而成的像为实像，能够用光屏承接；
小孔成像、照相机成像、投影仪成像都是实像.
虚像：实际光线的反向延长线相交形成的像，不能用光屏
承接；平面镜成像、放大镜成像都是虚像.
生活中的透镜
06
课堂练习
课堂练习
探究新知
1．小明假日外出游玩时，利用手机拍了一张石拱桥的照片，如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．石拱桥在水中呈现出倒影，说明平面镜有时候可以成倒立的像
B．桥在水中的倒影，是由于光的折射现象形成的
C．桥在手机的感光材料上成正立缩小的实像
D．人靠近桥可使桥在手机上成的像大一些
D
课堂练习
探究新知
2．在练习使用凸透镜的过程中，小明同学观察到下图所示现象，下列光学器件的成像特点与该现象相同的是（　　）
A．放大镜 B．照相机
C．投影仪 D．汽车的后视镜
C
课堂练习
探究新知
3．《哪吒2》打破了国产动画电影的天花板，也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。在电影院放映该影片时，下列说法正确的是（　　）
A．电影放映机的镜头是凹透镜
B．放映时屏幕应置于放映机镜头的二倍焦距内
C．屏幕做的很粗糙是为了让光在屏幕上发生漫反射
D．观影者看到屏幕上的画面是倒立放大的虚像
C
课堂练习
探究新知
4．如图是小新用手机拍摄的西安钟楼的照片，手机的照相机镜头是 透镜，该透镜对光线有
（选填“会聚”或“发散”）作用，通过镜头在感光元件上所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）。手机画面上的色彩是由 、绿、蓝三种色光混合而成。
凸
会聚
实像
红
课堂练习
探究新知
5．在一些公共场所，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构包括光源、图片、镜头等（如图所示）。从不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了 ；调小镜头与图片之间的距离能让图案变 （选填“大”或“小”）。
漫反射
大
课堂练习
探究新知
6．如图所示，小明用凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 （选填“远离”或“靠近”）书本；清澈见底的池水看起来比实际的更____（选填“深”或“浅”）原因是光的折射现象。
远离
浅
课堂练习
探究新知
7．学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型：
（1）【器材选择】
①投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是 ；（选填“物距”或“像距”）
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为 5cm、10cm、20cm，应当选择 cm的纸筒；
物距
20
课堂练习
探究新知
③照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用以下哪种素材制作( )
A．全透明的塑料膜 B． 绘画用的薄宣纸
C．白色不透光卡纸 D．黑色不透光卡纸
④实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更加亮，应该选择直径更 的凸透镜（选填“大”或“小”）制作照相机模型；
（2）【实验操作】完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是 。
B
大
将投影片倒着插入
课后作业
探究新知
作业
内容
同步作业
完成课后作业：“练习与应用”
自主安排
配套同步分层作业
谢谢聆听
谢谢聆听

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