5.2 生活中的透镜（导学案）【教师版】- 人教版八年级上册

人教版八年级（上册）第五章透镜及其应用第2节生活中的透镜（导学案）【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。【学习重点】照相机、投影仪、放大镜的成像特点。【学习难点】实像和虚像的区别。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.照相机的前面都有一个镜头，相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像，物体经过照相机形成的像是缩小（放大/缩小）、倒立（倒立/正立）的、实（虚/实）像。2.投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，来自投影片上物体的光，通过镜头后会聚在光屏上，形成物体的像，物体经过投影仪形成的像是放大（放大/缩小）、倒立（倒立/正立）的、实（虚/实）像。3.放大镜实际上是一个短（长/短）焦距的凸透镜，物体经放大镜形成的像是放大（放大/缩小）、倒立（倒立/正立）的、实（虚/实）像。4.实像是由实际光线会聚而成的，能（填“能”或“不能”）用光屏承接，物体和像位于镜头的异侧（填“同侧”或“异侧”）；虚像是由通过镜头的折射光线（或反射光线）的反向延长线形成的，不能（填“能”或“不能”）用光屏承接，物体和像位于镜头的同侧（填“同侧”或“异侧”）。【合作探究】探究一：照相机1．观察照相机，了解照相机的结构及各部分作用源:学*科*网]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胶卷：相当于光屏；③调焦环：调节镜头到胶卷的距离；④快门：控制曝光时间；⑤光圈环：控制进入镜头的光的多少。照相机结构示意图照相机原理示意图2.照相机的成像原理来自物体的光经过镜头后会聚在胶片上，形成被照物体的像。物体到镜头的距离要远远大于（大于/小于）镜头的焦距，在胶卷上得到倒立（倒立/正立）、缩小（放大/缩小）的实（虚/实）像。传统相机使用胶卷储存信息，因为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。3.照相机的成像特点：【想一想】根据生活经验，猜想照相机成的像有什么特点？【总结】①照相机成缩小(放大/缩小)、倒立(正立/倒立)的像。②像距小于（大于/小于）物距。③像与物体位于凸透镜的异（同/异）侧。④照相机成像时，物距、像距及像的大小变化规律：物远像近像变小；物近像远像变大（以上均选填“小”或“大”）。4.自制模型照相机【做一做】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。【试一试】①把模型相机的镜头对准窗外远处景物，前后滑动纸筒，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？【总结】模型照相机成的是倒立、缩小的像；物体离镜头越近，像越小，离镜头越远。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。5．照相机的调节【做一做】使用照相机拍摄远、近不同物体的像，观察镜头的伸缩情况。【结论】拍摄远处景物时，镜头往后缩（后缩/前伸），离胶片近（远/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。照相机的调节【想想议议】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？【解答】图甲同学的像比乙大，所以为了照出“全家福”，应该使像变小；则需要使照相机远离同学，同时镜头后缩，以缩短暗箱（像距）。【例题1】①仔细观察照相机，发现照相机的镜头相当于一个_______镜，胶卷相当于______，来自物体的光经过这个镜后会在胶卷上形成一个____立、______的像；②比较物体、像到镜头的距离，会发现物距______像距；③物体和像位于镜头的______(填“同侧”或“异侧”)。④若使像大一些，则物体离镜头应该______一些，胶片离镜头应该______一些(均选填“远”或“近”)。【答案】①凸透，光屏，倒，缩小，实；②大于；③异侧；④近，远。【例题2】如图，是用同一相机先后两次拍摄的照片，则拍摄时，物距、像距的情况是（）A.甲的物距、像距都比乙大B.甲的物距、像距都比乙小C.甲的物距比乙大，甲的像距比乙小D.甲的物距比乙小，甲的像距比乙大【答案】D.【解析】甲图中的像比乙图中的像大，所以甲的物距小（靠近镜头），但是成的像远离镜头，即像距大。所以选D。探究二：投影仪【看一看】现代教学中常用到投影仪（或幻灯机），观察它的结构，想想它成的像有什么特点？1.投影仪的结构及各部分的作用由凸透镜（镜头）、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成。①镜头：相当于一个凸透镜，来自投影片上的光，形成物体的像。②屏幕：相当于光屏。③灯泡：使光屏上的像更明亮。④平面镜：改变光的传播方向，使物体的光能在屏幕上成像。投影仪结构示意图投影仪原理示意图2.投影仪的成像原理【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。实验现象：像是放大的（和投影片上的人物相比）；像是倒立的（以像上人物头脚朝向和投影片上人物头脚朝向比较得出）。投影仪的原理：是利用了凸透镜成倒立（倒立/正立）、放大（放大/缩小）的实（虚/实）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异侧。4．投影仪的调节【想一想】①要使屏幕上的图像大些，应怎样做？要使屏幕上的图像小些，应怎样做？②为了在屏幕上成正立的像，胶片应怎样放？【归纳】①要使屏幕上的图像大些，胶片靠近镜头，同时投影仪远离屏幕；要使屏幕上的像小些，胶片远离镜头，同时投影仪靠近屏幕（以上均选填“远离”或“靠近”）。②为了在屏幕上成正立的像，要把胶片倒放（选填“倒放”或“正放”）。现在会议室、教室用的投影仪，通常与电脑相连，电脑上的字或图片通过投影仪被放大。【例题3】如图所示，是投影仪成像的示意图，其中凸透镜的作用是成_______（选填“放大”或“缩小”）的实像，平面镜的作是_______。要使成在屏幕上的图象清晰变大些，应采取的措施是：调节凸透镜向_____（选填“上”或“下”）移动，同时将投影仪_____屏幕。【答案】放大，改变光的传播方向，下，远离。探究三：放大镜放大镜是凸透镜，是常用的光学仪器之一。放大镜成的像有什么特点？【进行实验】①用放大镜看书上的字，并改变放大镜到字间的距离（由近逐渐变远），观察字的放大情况。②在放大镜后面放一张白纸，观察白纸上是否会出现像。再继续移远凸透镜，不能(选填“能”或“不能”)看到字放大的像【结论】放大镜能使书上的字（放大/缩小），字是（正立/倒立）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，当物体在焦点以内，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（虚/实）像这一原理。放大镜成像放大镜成像示意图3.成像特点：①放大镜成放大、正立（正立/倒立）的像。②像与物体位于凸透镜的同侧（同侧/侧异）。4.生活中的放大镜【想一想】在生活中，有哪些放大镜？列举几例？【归纳】以下面几例进行分析。鱼缸水滴体温计①鱼缸：相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的大。②小水滴：水滴滴在树叶上，由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，看到的物体比实际的大。③体温计的直管：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。探究四：实像和虚像【想一想】照相机、投影仪、放大镜所成的像有什么不同吗？【归纳】照相机和投影仪成的像能（能/不能）用光屏承接，物体和像分别位于凸透镜的异侧（同侧/异侧），像是倒立（倒立/正立）的。放大镜所成的像不能（能/不能）用光屏承接，物体和像分别位于凸透镜的同侧（同侧/异侧），像是正立（倒立/正立）的。1.实像：由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。凸透镜成实像情景：是由实际光线会聚而成的，能（能/不能）成在光屏上，物、像分别位于凸透镜的_异侧（同侧/异侧），且实像是倒立（倒立/正立）的。凸透镜成实像情景凸透镜成虚像情景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的像叫做虚像。凸透镜成虚像情景：光屏不能（能/不能）承接到所成的像，物、像分别位于透镜的同侧（选填“同侧”或“异侧”），且虚像是正立的。列举生活中成实像、虚像的实例。【归纳】成实像的实例：小孔成像；照相机、投影仪成的像。成虚像的实例：平面镜所成的像是虚像；光的折射所成的像；放大镜所成的像。3.实像和虚像的区别实像虚像共同点都能用眼看到不同点①能在光屏上呈现②由实际光线会聚而成①不能在光屏上呈现②由光的反向延长线会聚而成的像【精讲点拨】1．重视模型照相机的制作。在学习照相机原理时，往往由于看不到照相机的实际结构而感到索然无味。这时，通过自制模型照相机，对利用凸透镜成倒立缩小的实像有较直观、深刻的印象，同时培养学生的动手能力。模型照相机的制作过程比较简单，材料也容易准备。2.对照相机的结构大体了解即可，重点是知道成像的特点，并且会“调焦”，即在对物体进行照相时，如果物体到照相机的距离改变，那么胶卷到镜头的距离也要随之改变，这样胶卷上的像才会清晰。3．正确理解投影仪成“倒立的像”：投影仪成倒立的像，不仅物像之间上下是相对颠倒的，左右也是相对颠倒的，要得到正立的像，需要把投影片倒放。4．放大镜工作时，物体在焦点以内，物体和像在凸透镜的同侧，眼睛应在透镜的另一侧观察。物体离焦点越近，所成的像越大。5．实像既能显示在光屏上,又可以用眼睛看到；虚像不能显示在光屏上,只能用眼睛看到。【归纳整理】器材成像特点照相机投影仪放大镜放大或缩小缩小放大放大正立或倒立倒立倒立正立实像或虚像实像实像虚像同侧或异侧异异同像距与物距像距小于物距像距大于物距像距大于物距成像示意图【课堂练习】1.如图所示，是投影仪成像示意图，回答下列问题：①物体经投影仪成___立、____的_____像，像和物体位于镜头的_____侧(填“同”或“异”)；比较物体、像到镜头的距离，会发现物距_____像距(填“大于”或“小于”)。②平面镜的作用是____________。③为了能使人们看到正立的像，投影片应该____（填“倒置”或“正置”）。④如果希望像变得大一些，而且还要保持清晰，应该采取的措施：____。【答案】①倒，放大，实，小于；②改变光的传播方向；③倒置；④减小物距，增大像距。2.照相机、投影仪、放大镜是常用的三种光学仪器。它们的镜头相当于一个透镜，它们之中能成缩小、倒立实像的是______，能成放大、倒立实像的是_____，能成放大、正立虚像的是_____。【答案】凸，照相机，投影仪，放大镜。【解析】照相机、投影仪、放大镜都有一个相当于凸透镜的镜头，可以呈现不同的像。其中照相机上的凸透镜能成缩小、倒立的实像，投影仪上的凸透镜能成放大、倒立的实像，放大镜能成放大、正立的虚像。3.一次，小明在家写作业时在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水，透过水滴看下去，他发现压在台板下面的字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个_______，图片上的文字经过水滴折射后成一个放大的_______(选填“实”或“虚”)像。【答案】放大镜，虚.【解析】此时的水滴相当于一个放大镜（凸透镜），且字与凸透镜的距离小于一倍焦距，所以透过放大镜可以看到正立、放大的虚像。4.小明通过放大镜（凸透镜），看到课本上被放大的字，已知此时放大镜到课本的距离为4cm，那么，该放大镜的焦距可能是（）A．2cm B．3cm C．4cmD．5cm【答案】D.【解析】放大镜到课本上字的距离小于一倍焦距，可以看到正立、放大的虚像，所以放大镜的焦距大于4厘米，可能是5厘米。所以选D。5．老师在使用投影仪时，发现胶片在屏幕上的投影太小了，致使后面的同学看不清楚，要使屏幕上的投影更大些，还要清晰。下列做法正确的是（）A.将镜头靠近胶片，屏幕离投影仪近一些B.将镜头靠近胶片，屏幕离投影仪远一些C.将镜头远离胶片，屏幕离投影仪近一些D.将镜头远离胶片，屏幕离投影仪远一些【答案】B。【解析】投影仪镜头成像时，投影片离镜头越近，得到的像就越大，所以要将投影仪的镜头靠近胶片，但若光屏保持不动，则不能得到清晰的像，所以还要投影仪远离屏幕。6.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【答案】D.【解析】照相机、投影仪及放大镜的成像特点是：实像都是倒立，且像与物位于透镜的异侧；虚像是正立的，且像与物位于透镜的同侧；虚像是放大的；实像有缩小的也有放大的。所以D项说法错误。7．下列说法中正确的是（）A．实像和虚像都能显示在光屏上B．实像和虚像都不能显示在光屏上C．虚像能用眼睛看到，但不能显示在光屏上D．实像能用眼睛看到，但不能显示在光屏上【答案】C.【解析】实像能用眼睛看到，能显示在光屏上；虚像能用眼睛看到，但不能显示在光屏上。选项C正确。8.在我国首次“太空授课”中，宇航员王亚平制做了一个水球，我们看到了她在水球中的“倒影”，如图所示。下列说法正确的是（）A.“倒影”是光的折射形成的 B.“倒影”不能成在光屏上C.若王亚平距水球变近，“倒影”会变小 D.若王亚平距水球变远，“倒影”会变大【答案】A。【解析】水球相当于一个凸透镜，她在水球中的“倒影”，是凸透镜成的实像，是由光的折射形成的，故A正确。“倒影”是实像，可呈现在光屏上，故B错误。当她距水球变近时，物距减小，则像距增大，像变大，即“倒影”会变大；反之，“倒影”会变小，