第五章 透鏡及其應(yīng)用第2節(jié) 生活中的透鏡設(shè)計說明“生活中的透鏡”這一節(jié)主要是讓學(xué)生了解透鏡在日常生活中的應(yīng)用，知道凸透鏡在三種常見儀器上所成像的不同，能初步區(qū)分照相機、投影儀、放大鏡的成像特點。教學(xué)中，可以讓學(xué)生通過查找資料，對放大鏡、照相機、投影儀的應(yīng)用有初步的認識；也可以通過實物和模型，使學(xué)生對三種儀器的構(gòu)造和使用有更多的了解，讓學(xué)生交流自己的體會，可以提高興趣，活躍思維。課堂上可以組織學(xué)生制作水放大鏡、制作模型照相機等活動，讓學(xué)生體驗放大鏡、照相機、投影儀這三種光學(xué)儀器的成像特點。同時讓學(xué)生了解凸透鏡在三種常見儀器上所成的像的不同，為下一節(jié)探究凸透鏡的成像規(guī)律做好鋪墊。關(guān)于“實像和虛像”的教學(xué)，可以回顧平面鏡成虛像的情況，使學(xué)生明白實像與虛像的區(qū)別。教師可以向?qū)W生介紹實像、虛像以及各自在什么條件下形成的，如何觀察等，在知識與技能上為探究凸透鏡成像規(guī)律做必要的準備。教學(xué)過程可以分為四個階段，第一階段知道照相機的主要結(jié)構(gòu)及成像特點；第二階段知道投影儀的主要結(jié)構(gòu)及成像特點；第三階段知道放大鏡的主要結(jié)構(gòu)及成像特點；第四階段了解實像與虛像的主要特征。教學(xué)目標1.學(xué)生通過自制照相機的模型，了解照相機成像特點。2.通過自主學(xué)習(xí)、查找資料、實驗探究，經(jīng)過分析歸納得出照相機、投影儀、放大鏡的成像特點，并能分析其異同點。3.通過實驗、觀察，對比分析實像和虛像，并能簡單描述凸透鏡成實像和虛像的主要特征。4.養(yǎng)成樂于探索自然現(xiàn)象和用所學(xué)知識解釋現(xiàn)象的習(xí)慣，初步形成將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實際的意識。教學(xué)重點難點1.重點：照相機、投影儀、放大鏡的工作原理及成像特點。2.難點：通過觀察照相機、投影儀、放大鏡所成的像，對比、分析、歸納出它們的成像特點，并能區(qū)分實像和虛像。教具學(xué)生用：照相機模型、凸透鏡、放大鏡、眼鏡、光屏、多媒體。教師用：照相機、投影儀、放大鏡、凸透鏡、光屏、多媒體。教學(xué)過程回顧思考1.凸透鏡對光有什么作用？凹透鏡對光有什么作用？2.如何借助太陽光測出凸透鏡的焦距？3.在現(xiàn)實生活中，你所知道的應(yīng)用凸透鏡或凹透鏡工作的器件有哪些？舉例說明。導(dǎo)入新課1.設(shè)置活動引入課題：在上課前，教師將簡易攝像頭連到電腦上，并調(diào)好位置，同學(xué)們進入教室，看到大屏幕上自己班級同學(xué)的影像，從好奇到靜坐，細細地觀察。上課鈴響，上課，師生問好。師：同學(xué)們，知道你們是怎樣到大屏幕上的嗎？同學(xué)們靜坐后細細觀察，已經(jīng)找到了連在電腦上的攝像頭。生：是攝像頭。師：對，攝像頭將我們的信息收錄到電腦，又通過它（指著安在天花板上的投影儀）把我們的影像投放到大屏幕上，這兩件電子設(shè)備中就有我們學(xué)過的透鏡。今天我們來學(xué)習(xí)生活中的透鏡。2.多媒體導(dǎo)入：多媒體畫面：用多媒體展示照相機、投影儀、放大鏡、眼鏡、望遠鏡、顯微鏡等光學(xué)器件。教師：同學(xué)們，這些儀器上都有一種我們剛學(xué)過的光學(xué)元件，它是什么呢？引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些光學(xué)器件的使用都和透鏡有關(guān)。實物展示：展示照相機、投影儀、放大鏡、近視眼鏡。教師：同學(xué)們能在它們身上找到你剛才發(fā)現(xiàn)的那種光學(xué)元件嗎？引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)透鏡的具體位置，并嘗試確定透鏡的類型。教師：剛才展示的這些圖片和實物都和透鏡在生活中的應(yīng)用有關(guān)，你還發(fā)現(xiàn)透鏡在生活中有哪些應(yīng)用呢？引導(dǎo)學(xué)生從熟悉的生活現(xiàn)象如攝影設(shè)備、各種眼鏡等方面舉例。教師：同學(xué)們的舉例非常好，這說明同學(xué)們對生活的觀察很仔細，也說明透鏡在生活中有著非常重要和廣泛的應(yīng)用。今天我就和同學(xué)們一起來研究生活中透鏡的應(yīng)用，這節(jié)課我們主要研究的是照相機、投影儀和放大鏡三種光學(xué)器件的成像特點和應(yīng)用。進行新課探究點一照相機成像特點1.照相機的主要結(jié)構(gòu)用多媒體課件展示照相機的主要結(jié)構(gòu)，并結(jié)合照相機實物，重點引導(dǎo)學(xué)生分析鏡頭和膠片的作用。教師：通過觀察，你發(fā)現(xiàn)照相機的鏡頭是什么鏡？膠片的作用是什么？學(xué)生回答，教師引導(dǎo)歸納：照相機的鏡頭是凸透鏡，膠片的作用相當于光屏，物體通過鏡頭所成的像可以在膠片上呈現(xiàn)。為了使學(xué)生對照相機的構(gòu)造有更多的了解，可以向?qū)W生簡單介紹照相機的主要組成部分，如調(diào)焦環(huán)、光圈和快門等。2.照相機的成像原理教師：請同學(xué)們認真閱讀教材第9495頁“照相機”部分內(nèi)容，嘗試總結(jié)出照相機的基本成像原理。學(xué)生：獨立思考后小組展開討論，總結(jié)照相機的成像原理。引導(dǎo)歸納：來自物體的光經(jīng)過照相機鏡頭后，在膠片上會聚成被拍攝物體的像。膠片上涂著一層對光敏感的物質(zhì)，它在曝光后發(fā)生化學(xué)變化，物體的像就被記錄在膠片上。所以照相機的成像原理是凸透鏡對光的折射作用。3.照相機成像特點請各小組學(xué)生利用課前自制的照相機模型完成教材94頁“想想做做”，思考并完成下列問題：通過照相機模型觀察明亮窗外的景物，你會發(fā)現(xiàn)半透明薄膜上成的像有什么特點？在觀察景物時，是半透明薄膜朝向景物，還是凸透鏡朝向景物？在觀察景物時，為了得到清晰的像需要調(diào)節(jié)半透明薄膜到凸透鏡距離的大小嗎？學(xué)生活動觀察，回答：凸透鏡朝向景物，在半透明薄膜上會呈現(xiàn)出一個倒立、縮小的實像。為了呈現(xiàn)在半透明薄膜上的像更清晰需調(diào)節(jié)半透明薄膜到凸透鏡的距離。教師結(jié)合學(xué)生活動介紹相機重要結(jié)構(gòu)的作用。照相機最重要的結(jié)構(gòu)是鏡頭、膠片，但調(diào)焦環(huán)、光圈、快門也有不可忽視的作用。調(diào)焦環(huán)是調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離；光圈控制物體光線進入膠片的面積；快門控制物體光線進入膠片的時間。引導(dǎo)歸納：物體到鏡頭的距離大于像到鏡頭的距離，物體通過照相機的鏡頭成倒立、縮小的像。綜上所述：照相機的成像原理是凸透鏡對光的折射；物體通過照相機成倒立、縮小的像；物體離相機鏡頭遠，物像在透鏡兩側(cè)。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補充講解）例1如圖所示是一個自制的模型照相機。紙筒A的一端蒙了一層半透明薄膜，紙筒B的一端嵌了一個凸透鏡，兩紙筒套在一起組成了一個模型照相機。（1）應(yīng)當如何使用這架照相機來“拍攝”景物（）A.眼睛應(yīng)對著B端向筒內(nèi)觀察，觀察像是否清楚B.應(yīng)把A端朝著明亮的室外，B端朝著較暗的室內(nèi)，否則看不清楚C.應(yīng)把B端朝著明亮的室外，A筒朝著較暗的室內(nèi)，否則看不清楚D.眼睛可以對著A端也可以對著B端向筒內(nèi)觀察景物成的像（2）通過這個模型照相機看到的是怎樣的像？解析：照相機是利用凸透鏡對光的會聚作用來成像的，來自物體的光經(jīng)凸透鏡折射，會在凸透鏡另一側(cè)聚集成一個縮小的實像，用膠片承接，就能將像記錄下來。題中模型照相機A端的半透明薄膜相當于照相機的膠片，B端的凸透鏡相當于照相機的鏡頭，所以應(yīng)將B端朝向明亮的室外，通過調(diào)節(jié)A、B兩端的距離，將在半透明紙上看到室外景物清晰的倒立、縮小的像。答案：（1）C（2）倒立、縮小的實像例2照相機的鏡頭相當于一個________，來自物體的光經(jīng)過鏡頭后會聚在膠片上，形成一個________（選填“放大”或“縮小”）的像，并且像是________（選填“倒立”或“正立”）的。實際拍攝時，為使物體都能成清晰的像，應(yīng)調(diào)節(jié)照相機的________到膠片的距離。解析：照相機的鏡頭是一個凸透鏡，其成像原理是凸透鏡對光的折射。物體通過鏡頭成倒立、縮小的像。而要改變像的清晰度，需要調(diào)節(jié)暗箱的長度，即鏡頭到膠片的距離。答案：凸透鏡縮小倒立鏡頭探究點二投影儀成像特點1.投影儀的主要結(jié)構(gòu)教師：請同學(xué)們觀察講臺上的投影儀實物，結(jié)合教材第95頁圖5.2-3，認識投影儀的主要構(gòu)造。引導(dǎo)學(xué)生觀察投影儀的鏡頭、投影片以及屏幕，認識各部分的作用。引導(dǎo)歸納：投影儀的鏡頭是凸透鏡，屏幕的作用相當于光屏，投影片上的圖案通過鏡頭成的像可以在屏幕上呈現(xiàn)。2.投影儀的成像特點演示實驗：把投影儀上的平面鏡取下，投影片放到載物臺上。調(diào)節(jié)鏡頭，在天花板上得到投影片上圖案清晰的像。教師：請同學(xué)們觀察天花板上圖案的像，你能總結(jié)出投影儀的成像特點嗎？引導(dǎo)學(xué)生歸納得出：物體通過投影儀的鏡頭成倒立、放大的像。教師：物體到鏡頭的距離與像到鏡頭的距離大小是什么關(guān)系呢？物體和像在透鏡的兩側(cè)還是同側(cè)？引導(dǎo)學(xué)生通過觀察教材第95頁圖5.2-3總結(jié)。引導(dǎo)歸納：投影儀的鏡頭是凸透鏡，物體到鏡頭的距離小于像到鏡頭的距離，物體通過鏡頭成倒立、放大的像。物體和像在透鏡的兩側(cè)。教師：像成在天花板上不方便我們觀察，同學(xué)們能不能想個辦法，使像成在水平方向上，從而方便我們觀察像呢？引導(dǎo)學(xué)生認識平面鏡在投影儀上的作用。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補充講解）例3如圖所示是一臺投影儀的示意圖，其中A是________，它的作用是________________；B是________，它的作用是________________；在屏幕上我們會看到物體成________、________的像。解析：投影儀的鏡頭是一個凸透鏡，投影片上的圖案通過鏡頭可以成一個倒立、放大的像；為了使像成在人們視線的正前方，投影儀上方加一塊平面鏡，它可以將射向天花板的光反射到屏幕上，從而方便人們觀察。答案：平面鏡將射向天花板的光反射到屏幕上，方便人們觀察物體的像凸透鏡使投影片上的圖案成像倒立放大探究點三放大鏡成像特點學(xué)生分組實驗（1）用放大鏡觀察教材上的字，觀察通過放大鏡所成的像。物體和像在透鏡的兩側(cè)還是同側(cè)？（2）要讓教材上的字變得更大一些，應(yīng)該怎樣移動放大鏡？引導(dǎo)學(xué)生歸納得出：物體通過放大鏡成正立、放大的像；物體和像在凸透鏡同側(cè)，放大鏡稍微遠離物體，則所成的像變大。教師：生活中還有哪些方面應(yīng)用了放大鏡原理呢？引導(dǎo)學(xué)生分析體溫計、水滴放大鏡、圓形魚缸放大鏡等。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補充講解）例4如圖所示，在鑒定文物時，常用放大鏡觀察文物的細微部分，這時他看到的是________、________的像。如果在文物上有兩條裂紋，要想使看到的像更大些，應(yīng)該將放大鏡離裂紋________。解析：放大鏡是一個凸透鏡，通過它成一個正立、放大的像，并且物體放在離放大鏡稍遠的位置，所成的像更大。答案：正立放大稍遠一些探究點四實像和虛像教師：通過剛才的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道：照相機成的像可以在膠片上呈現(xiàn)，投影儀成的像可以在屏幕上呈現(xiàn)。那么，放大鏡成的像可以在光屏上呈現(xiàn)嗎？請同學(xué)們試一試。學(xué)生分組實驗，將光屏放在放大鏡所成像的位置，觀察交流。教師：同學(xué)們在光屏上能看到像嗎？引導(dǎo)學(xué)生回答。教師：照相機和投影儀成的像之所以能在光屏上呈現(xiàn)，是因為它們成的是實像；而放大鏡成的像不能在光屏上呈現(xiàn)，是因為它成的是虛像。除此之外，實像和虛像還有哪些不同呢？引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)教材第96頁“實像和虛像”部分內(nèi)容，比較實像和虛像的不同之處。引導(dǎo)歸納：實像由實際光線會聚而成，可以在光屏上呈現(xiàn)，實像是倒立的，物和像位于凸透鏡兩側(cè)；虛像由實際光線的反向延長線相交而成，不能在光屏上呈現(xiàn)，虛像是正立的，物和像位于凸透鏡的同側(cè)。教師：在我們已經(jīng)學(xué)過的光學(xué)器件中，哪些成實像，哪些成虛像呢？引導(dǎo)學(xué)生歸納：成實像的有照相機、投影儀；成虛像的有放大鏡。多媒體展示實像和虛像異同點實像虛像成因?qū)嶋H光相交而成光的反向延長線相交而成倒正倒立正立特點能用光屏來承接不能用光屏來承接都能用眼睛觀察到舉例照相機成像、投影儀成像、小孔成像平面鏡成像、放大鏡成像、凹透鏡成像、凹面鏡成像例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補充講解）例5（2018蘭州中考）在初中物理的學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常提到的“像”有：小孔成像；平面鏡成像；放大鏡成像；投影儀在屏幕上成的像；汽車觀后鏡中的像。下列關(guān)于上述“像”的說法中正確的是（）A.屬于實像的是B.屬于虛像的是C.由于反射而成的像是D.由于折射而成的像是解析：小孔成像是由光的直線傳播形成的實像。平面鏡成像是由光的反射形成的虛像。放大鏡成像屬于凸透鏡成像，是由光的折射形成的虛像。投影儀在屏幕上成的像，屬于凸透鏡成像，是由光的折射形成的實像。汽車觀后鏡中的像，觀后鏡是凸面鏡，所以它成的像是由光的反射形成的虛像。其中，屬于實像的是；屬于虛像的是；由于反射而成的像是；由于折射而成的像是。答案：D課堂小結(jié)當堂達標（見導(dǎo)學(xué)案“當堂達標”）參考答案1.凸實2.凸透鏡（或放大鏡）正立、放大3.B4.A5.凸透縮小實照相機布置作業(yè)教材第96頁“動手動腦學(xué)物理”第1至4題。板書設(shè)計一、照相機照相機鏡頭相當于一個凸透鏡，能成倒立、縮小的實像。二、投影儀投影儀鏡頭相當于一個凸透鏡，能成倒立、放大的實像。三、放大鏡放大鏡是凸透鏡，能成正立、放大的虛像。四、實像和虛像實像是由實際光線會聚而成的，可以在光屏上呈現(xiàn)，像和物位于凸透鏡兩側(cè)；虛像是由實際光線的反向延長線相交而成的，不能在光屏上呈現(xiàn)，像和物位于凸透鏡的同側(cè)。教學(xué)反思____ 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