2020-2021学年第2节 生活中的透镜教案及反思

主备人

学科

物理

时间

课题

第五章 透镜及其应用 第2节 生活中的透镜

教

学

目

标

知识与技能

1.了解凸透镜在生活中的广泛应用。 

2. 通过图示分析，能说出照相机，投影仪和放大镜成像特点，以及物体和像的大致位置关系。 

3．能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。

过程与方法

1．经历制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理。

2．在对凸透镜在不同条件下成不同性质的像的探究过程中，学会分析和比较的研究方法。

3．通过使用凸透镜模拟投影仪、照相机和放大镜的成像，提高动手能力，加深对投影仪、照相机和放大镜工作原理的理解。

情感态度与价值观

1．养成乐于探索自然现象和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。

2．通过模拟相机的制作和使用，获得成功的愉悦。

教学重点

1．能说出照相机、幻灯机（投影仪）、放大镜的基本成像特点

2．了解凸透镜成像的特点及应用，体验生活中的透镜。

教学难点

1.通过观察照相机、投影仪、放大镜的像，再经过分析、综合、最后得出它们成的像。2.能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征.

教具准备

实物照相机、投影仪、投影片、放大镜 .模型照相机材料（两个直径相近的圆纸筒，一个f=10cm的凸透镜、半透明薄膜、胶带）

教学方法

演示法、观察法、实验法、分析讨论法、探究法

导

入

新

课

师：同学们了解透镜再生活中有哪一些应用吗？

人们利用凸透镜对光的折射成像制成了很多光学仪器。如生活中的照相机、幻灯机、放大镜等，今天我们要学习它们的成像原理和特点。

           照相机                    投影仪                      放大镜

透镜就在我们身边，凸透镜在生活中还有着非常广泛的应用。今天就让我们同学们动手去探索和发现它们所包含的科学道理。

教

学

过

程

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程

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学

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程

新课学习

一、照相机

1．结构：

（1）照相机镜头：相当于一个凸透镜。

（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调焦环：调节镜头到胶片间的距离；   ④快门：控制曝光时间。

2.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。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。

         照相机原理                             成像光路图

 3．成像特点：

（1）照相机成缩小、倒立的像。

（2）像距小于物距。

（3）像与物体位于凸透镜的两侧。

想想做做：自制模型照相机

做法：用两个粗细相近的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，并能前后滑动（如图），将大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纸，把两个纸筒套在一起，就做成了一个模型照相机。

以小组为单位，调试模拟照相机：

（1）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？
教师指出实物照相机在拍照时把半透明纸换成感光胶片，通过感光就可以获得照相底片了。

总结：照相机成像时景物离镜头远，像离镜头近，成的是倒立缩小的像。
4．照相机的应用

（1）照相机拍完集体再拍单人，应怎样操作？

答：照相机靠近该人，同时镜头前伸，以伸长暗箱。（成实像时，物近像远像变大）。

（2）照相机拍完2寸再拍1寸，应怎么操作？

答：照相机远离该人，同时将镜头后缩，以缩短暗箱。（成实像时，物远像近像变小）。

成实像时，物像距及像大小变化规律：物远像近像变小；物近像远像变大。

（3）镜头被遮挡物挡住了一部分，照片上能出现遮挡物吗？像有什么变化？

答：看不到遮挡物。像形状大小不变，但亮度变暗。

因为遮挡物在一倍焦距内，成正立放大虚像不能呈现在光屏上，因此看不到遮挡物。

因为透镜的焦距没变，因此成像大小形状不变。

因为通过透镜的光线变少，因此照片变暗。

二、投影仪

教学中常用到投影仪，现在观察它的结构，想想使用它有什么优点？

1.投影仪的结构：由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成。

(1)镜头：相当于一个凸透镜。

(2)屏幕：相当于光屏。

(3)灯泡：让光线充足，使像更明亮。

(4)平面镜：改变光的传播方向，使得射向天花板的光能在屏幕上成像。

2.投影仪的成像原理

演示实验：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、倒正。

学生观察并回答：

（1）像是放大还是缩小（和投影片上的人物相比）；

（2）像是正立的还是倒立（以像上人物头脚朝向和投影片上人物头脚朝向比较得出）。

（3）像是虚像还是实像。

原理：投影仪（幻灯机）上的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的像。

3.投影仪成像的特点

（1）投影仪(或幻灯机)成放大、倒立的实像。

（2）像距大于物距。

（3）像与物体位于凸透镜的两侧。

4．投影仪的应用：

（1）要使屏幕上的图像大些，应怎样做？

答：胶片靠近镜头，同时投影仪远离屏幕。

（2）要使屏幕上的图像小些，应怎样做？

答：胶片远离镜头，同时投影仪靠近屏幕。

（3）为了在屏幕上成正立的像，胶片应怎样放？

若想在屏幕上看到正立的像，要把胶片倒着放。

现在会议室、教室用的我投影仪，通常与电脑相连，电脑上的字或图通过投影仪被放大。

三、放大镜

我们桌子上放有放大镜，放大镜是凸透镜，是常用的光学仪器之一。现在用它看书上的字，观察有什么现象？

指导学生用放大镜看书上的字，并改变放大镜到字的距离，观察字的放大情况。

刚开始移动放大镜，离书越远，字越大，到了一定距离以后，字变模糊。伸直胳膊拿着放大镜看外面的景物是倒立和缩小的。放大镜成的像与物在凸透镜同一侧。

放大镜的像有什么特点？在放大镜后面放一张白纸，白纸上会出现你看到的像吗？

放大镜能使书上的字放大，字是正立的，说明放大镜能成正立、放大的像。

1.放大镜的结构:  放大镜实际上是一个短焦距的凸透镜。

2.放大镜的成像原理

把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。放大镜所成的像是正立、放大的。

3.成像特点：

（1）放大镜成放大、正立的像。   （2）像与物体位于凸透镜的同侧。

4.生活中的放大镜

     手表     水滴在书本上    鱼缸                    体温计

①手表中分针和时针做成放大镜，可以看清较小的刻度。

②水滴滴在书本上，由于张力作用，形成半圆形，相当于凸透镜，相    当于放大镜，看到的字比实际的大。

③鱼在鱼缸左侧，右侧部分相当于凸透镜，看到的鱼比实际的大。

④体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子，从侧面看过去，相当于凸透镜，起到放大的作用。

四、实像和虚像

1.实像：由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。

（1）形成：照相机和投影仪成像是光通过凸透镜射出会聚所成。如果把感光胶片放在那里，是可以记录所成的像，这种像叫做实像。物体和实像分别于凸透镜的两侧。

（2）呈现：照相机、投影仪与放大镜所呈的像哪些可以被屏幕承接，哪些不能被屏幕承接？能被屏幕承接的像叫做什么像，不能被屏幕承接的像叫做什么像？

2.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。

（1）形成：真实光线反向延长线会聚的像

（2）呈现：不能用光屏承接到的像

平面镜所成的像是虚像，放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时，通过凸透镜射出的光没有会聚，只是人眼逆着出射光方向看去，感到光是从放置物体那一侧成虚像发出的，所以物体和虚像位于凸透镜的同侧。

3.实像和虚像的区别

4.比较照相机、投影仪、放大镜、平面镜，它们所成的像是虚象还是实像？

课堂小结

课堂练习

1.（2020 牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校）.如图所示，手机镜头成缩小的像，其成像特点与下列仪器相同的是（　　）

A. 幻灯机 B. 照相机 C. 放大镜 D. 潜望镜

【答案】B

【解析】手机摄像头是一个凸透镜，使用手机摄像头扫描維码时，成倒立缩小的实像：

A．幻灯机利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的，故A不符合题意；

B．照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，故B符合题意；

C．放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的，故C不符合题意；

D．潜望镜是通过平面镜反射光线进行视线转移的一种装置，故D不符合题意。故选B。

2.（2020年武汉市）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪。某次仪式中，摄影师拍摄了如图所示的照片，他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜，像成在照相机的底片上，下列说法正确的是（     ）

A. 所成的像是缩小的实像 B. 所成的像是缩小的虚像

C. 所成的像是放大的实像 D. 所成的像是放大的虚像

【答案】A

【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜，此时飞机很远，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，A正确，BCD错误。故选A。

3.（2020 湘潭市）下列现象中，由光的直线传播形成的是（　　）

A．露珠下的叶脉 B．水中的倒影 

C．空中彩虹 D．日环食

【答案】D

【解析】A、露珠相当于放大镜，通过露珠观察叶脉，是光的折射现象。故A不合题意；

B、水中的倒影属于平面镜成像，其原理是光的反射。故B不合题意；

C、空中的彩虹，是光的色散现象，是由光的折射形成的，故C不合题意；

D、日环食，是光的直线传播形成的现象。故D符合题意。故选：D。

4.（2020  岳阳市）如图所示的四个光现象中，由光的反射形成的是（　　）

A. “日环食”现象

B. 人眼看到不发光的物体

C. 照相机成像

D. 白色的太阳光通过三棱镜

【答案】B

【解析】A．日环食是光的直线传播形成的，故A不符合题意；

B．看见不发光的物体是由于光的反射形成的，故B符合题意；

C．照相机成像，属于凸透镜成像，是光的折射形成的，故C不符合题意；

D．白色的太阳光通过三棱镜，分解成七种颜色的光，属于光的色散现象，故D不合题意。故选B。

5.（2020 辽宁盘锦市）如图所示，大威拿出手机对着关闭的屏幕，看到了自己的______（填“虚”或“实”）像。保持手机到眼睛的距离不变，开启屏幕打开手机前置摄像头，大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】    (1). 虚    (2). 变小

【解析】[1]在关闭的屏幕上看自己，是用了平面镜成像的原理，平面镜所呈的像为虚像。

[2]前置摄像头是一个凸透镜，相当于照相机的原理，照相机是呈倒立缩小的实像，所以所成像会变小。

6.（2020绵阳市） 夏天的雨后，小草的叶子上有雨滴。透过这些雨滴，可以清晰地看到下面叶子的叶脉。这时，雨滴相当于一个__________（选填“ 凹透镜” “凸透镜”或 “平面镜”），看到的是叶脉的_______（选填 “虚” 或“实”）像 。

【答案】    (1). 凸透镜    (2). 虚

【解析】(1)雨滴中间厚边缘薄所以相当一个凸透镜。

(2)小草的叶子和雨滴的距离小于雨滴的焦距，雨滴相当于一个放大镜,所以看到的是叶脉放大的虚像。

7.(2020 浙江衢州）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶，下列物体成像原理与其相同的是________。A．平面镜      B照相机      C．放大镜      D．眼球

【答案】    (1). BD 

【解析】摄像头相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像；

8.(2020西藏自治区）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，把蜡烛、凸透镜固定在光具座上，调整光屏到凸透镜的距离，使光屏上出现烛焰清晰的像，三者在光具座上的位置如图所示，该像为倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用了这个成像规律。

【答案】    (1). 缩小    (2). 照相机

【解析】[1][2]由图可知，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机利用这一原理制成的。

板

书

设

计

第2节　生活中的透镜

一、照相机：照相机镜头相当于一个凸透镜，能成一个倒立、缩小的像。

二、投影仪：投影仪镜头相当于一个凸透镜，能成一个倒立、放大的像。

三、放大镜：放大镜是凸透镜，能成一个正立、放大的像。

四、虚像和实像

1．由实际光线会聚成的像叫做实像。

2．像不是由实际光线会聚成的，而是它们的反向延长线的交点成的像叫虚像。

布

置

作

业

【必做题】　

教材第96页动手动脑学物理的1、2题.。

【选做题】　

教材第96页动手动脑学物理的3、4题.

课

后

反

思

本节课通过了解透镜在生活中的应用，对放大镜、照相机和投影仪有初步的认识；对凸透镜成像的复杂性有感性认识，为探究凸透镜成像做准备。

注重发挥学生的主体性学习，教师为主导的特色。在课堂中分小组体验式教学，学生经过体验自制照相机模型，体验放大镜等环节，了解透镜在生活中的不同应用。学生通过实验探究，对凸透镜成像有了形象的认识。

实像与虚像的概念。对学生来说是个难点，通过具体的实例来分析实像和虚像的却别。通过学生的阅读自学来处理，点到为止，以后的学习中再逐步掌握，不要占用过多时间。