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第五章 透镜及其应用
第2节 生活中的透镜
学习目标
1.了解透镜在日常生活中的应用。知道凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同，能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点。
2.经历制作简易模型照相机的过程，获得成功的愉悦，并初步了解照相机的成像原理。
3.能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
4.通过了解生活中多种多样的透镜，培养乐于利用所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实际的意识。
秋天的早晨，我们可能见到美丽的露珠。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
一、创设情景，引入新课
生活需要仪式感，每一个仪式中，我们都会用工具记录美丽的时刻。下面是一组生活中的瞬间纪录片，它们的成像原理和成像特点相同吗？
二、照相机
1. 照相机的主要构造
照相机的主要构造：镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。
①镜头：由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像作用。
②快门：控制曝光时间。
③光圈: 控制进光量的多少。
④调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节像距。
⑤胶片：相当于涂有感光材料的光屏。
胶片
快门
光圈环
镜头
调焦环
2. 照相机成像原理
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。物体到镜头的距离远远大于镜头的焦距，在胶卷上得到倒立、缩小的实像。
3. 照相机的信息（图像）存储
（1）胶片：
传统相机用胶片，涂着一层对光敏感的物质，光在胶片上曝光后发生化学变化，物体的像被记录在胶片上。
（2）电荷耦合器件：
数码相机用电荷耦合器件（CCD感光元件）替代胶片作为成像的光屏并记录像的信息，把光信号转为电信号。
4. 照相机成像特点
（1）照相机成 、 的 ；
（2）物距（物体到透镜的距离） 像距（像到透镜的距离） ；
（3）像和物体在透镜 ；
（4）物体离镜头近，像变 ，离镜头 ；物体离镜头 ，像变 ，变 。
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.
5. 照相机的“调焦”
小明用照相机拍摄照片时，发现一部分同学没有进入镜头内（如图甲所示）；后来他对照相机进行了调节后就照出了“全家福” （如图乙） ，他是怎样进行调节的呢？
倒立
缩小
实像
大于
两侧
大
远
远
小
近
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。
如上图中，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）。
动手做做：自制模型照相机
（1）制作方法
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。
（2）模型照相机的成像特点与调节
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。
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。
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？
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。
视频演示——《自制模型照相机》
二、投影仪
1. 投影仪简介
（1）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。
（2）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。
2. 投影仪的主要构造及各部分的作用
（1）投影仪的主要构造
主要由镜头、投影片、光源、聚光镜等组成。
（2）投影仪各部分的
作用
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。
3. 投影仪成像原理
（1）进行实验
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）成像原理
投影仪的镜头相当于一个凸透镜，是利用了凸透镜成一个倒立、放大的实像的原理。
4. 投影仪成像特点
（1）投影仪成 、 的 ；
（2）物距（投影片到透镜的距离） 像距（像到透镜的距离） ；
（3）像和物体在透镜 ；
（4）物体离镜头 ，像变 ，离镜头 ；物体离镜头 ，像变 ，变 。
5. 投影仪的调节
（1）像的大小调节
若想使屏幕上的像变大，应使镜头 投影片， 同时使投影仪 屏幕。
倒立
放大
实像
小于
两侧
近
大
远
远
小
近
靠近
远离
（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。
视频演示——《投影仪的成像原理》
四、放大镜
1. 放大镜成像原理
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。
放大镜实际上是一个短焦距的凸透镜。
2. 成像特点
（1）成像光路图：
（2）成像特点：
放大镜成 、 的 ；像距 物距；像与物位于凸透镜的 。
正立
放大
虚像
大于
同侧
3. 放大镜的调节
若使像变大时：让放大镜与物体之间的距离适当增大些。
若使像变小时：让放大镜与物体之间的距离适当减小些。
4. 生活中的放大镜
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老花镜是一个放大镜，可成正立、放大的虚像。
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。
视频欣赏——《放大镜》
五、实像和虚像
1. 实像
（1）概念：是 光会聚而成的。如果把 放在像的位置，就能够承接到所成的像。这种像叫作 。
例如，照相机和投影仪所成的实像，是来自物体的光会聚而成的， 成在光屏上，物、像分别位于凸透镜的 ，且像是 的。
（2）成实像的实例
实际
光屏
实像
能
两侧
倒立
2. 虚像
（1）概念
平面镜所成的像是 ，放大镜所成的像也是 。凸透镜成虚像时，通过凸透镜出射的光没有 ，光屏 承接到所成的像。只是人眼 出射光的方向看去，感到光是从 的位置发出的，物体和虚像位于凸透镜的 。
（2）成虚像的实例
虚像
虚像
会聚
不能
逆着
虚像
同侧
3. 实像和虚像的区别
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
小孔成像、凸透镜成像
①不能在光屏上呈现；
②由光的反向延长线会聚而成的像
平面镜成像、凸透镜成像
课堂总结
课堂练习：
1.湖南省益阳市博物馆里，他们在较为精巧的文物前放置凸透镜，如图所示。通过凸透镜看到的像是什么样的 像在凸透镜的哪一侧
分析：精巧的文物前放置的凸透镜起放大镜的作用，文物放在焦点之内，通过凸透镜看到的是正立、放大的虚像，像与物在凸透镜的同一侧。
2. 如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形，下列说法正确的是（　　）
A．放大镜与近视眼镜用同种透镜
B．放大镜靠近
蚂蚁时像变大
C．此时物距小
于一倍焦距
D．此时看到蚂
蚁的像是实像
C
3. 现在的教室作为标准化考场，都安装了如图所示的电子监控器，其主要由光学系统和光电转换系统两部分组成。光学系统收集监控区域内的景物信息，经光电转换系统转换成电信号并输送到监控中心。其中光学系统的工作原理是利用（　　）
A．凸透镜成正立放大实像
B．凹透镜成正立放大虚像
C．凸透镜成倒立缩小实像
D．凹透镜成到立放大虚像
C　
4. 小明同学把照相机、投影仪和放大镜成像情况进行了比较后，他认为这三种仪器所成的像具有如下特点，其中错误的是（ ）
A. 实像都和物体分别居于透镜两侧
B. 虚像都和物体在透镜的同一侧
C. 实像都是倒立的，虚像都是正立 的
D. 虚像都是放大的，实像都是缩小的
D
书山有路勤为径，
学海无涯苦作舟！

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