人教版八年级物理上册教案第五章第二节生活中的透镜教学详案

第五章 透镜及其应用
第2节 生活中的透镜
设计说明
“生活中的透镜”这一节主要是让学生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。教学中，可以让学生通过查找资料，对放大镜、照相机、投影仪的应用有初步的认识；也可以通过实物和模型，使学生对三种仪器的构造和使用有更多的了解，让学生交流自己的体会，可以提高兴趣，活跃思维。课堂上可以组织学生制作水放大镜、制作模型照相机等活动，让学生体验放大镜、照相机、投影仪这三种光学仪器的成像特点。同时让学生了解凸透镜在三种常见仪器上所成的像的不同，为下一节探究凸透镜的成像规律做好铺垫。
关于“实像和虚像”的教学，可以回顾平面镜成虚像的情况，使学生明白实像与虚像的区别。教师可以向学生介绍实像、虚像以及各自在什么条件下形成的，如何观察等，在知识与技能上为探究凸透镜成像规律做必要的准备。
教学过程可以分为四个阶段，第一阶段知道照相机的主要结构及成像特点；第二阶段知道投影仪的主要结构及成像特点；第三阶段知道放大镜的主要结构及成像特点；第四阶段了解实像与虚像的主要特征。
教学目标
1.学生通过自制照相机的模型，了解照相机成像特点。
2.通过自主学习、查找资料、实验探究，经过分析归纳得出照相机、投影仪、放大镜的成像特点，并能分析其异同点。
3.通过实验、观察，对比分析实像和虚像，并能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
4.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。
教学重点难点
1.重点：照相机、投影仪、放大镜的工作原理及成像特点。
2.难点：通过观察照相机、投影仪、放大镜所成的像，对比、分析、归纳出它们的成像特点，并能区分实像和虚像。
教具
学生用：照相机模型、凸透镜、放大镜、眼镜、光屏、多媒体。
教师用：照相机、投影仪、放大镜、凸透镜、光屏、多媒体。
教学过程
回顾思考
1.凸透镜对光有什么作用？凹透镜对光有什么作用？
2.如何借助太阳光测出凸透镜的焦距？
3.在现实生活中，你所知道的应用凸透镜或凹透镜工作的器件有哪些？举例说明。
导入新课
1.设置活动引入课题：
在上课前，教师将简易摄像头连到电脑上，并调好位置，同学们进入教室，看到大屏幕上自己班级同学的影像，从好奇到静坐，细细地观察。
上课铃响，上课，师生问好。
师：同学们，知道你们是怎样到大屏幕上的吗？
同学们静坐后细细观察，已经找到了连在电脑上的摄像头。
生：是摄像头。
师：对，摄像头将我们的信息收录到电脑，又通过它（指着安在天花板上的投影仪）把我们的影像投放到大屏幕上，这两件电子设备中就有我们学过的透镜。今天我们来学习生活中的透镜。
2.多媒体导入：
多媒体画面：用多媒体展示照相机、投影仪、放大镜、眼镜、望远镜、显微镜等光学器件。
教师：同学们，这些仪器上都有一种我们刚学过的光学元件，它是什么呢？
引导学生发现这些光学器件的使用都和透镜有关。
实物展示：展示照相机、投影仪、放大镜、近视眼镜。
教师：同学们能在它们身上找到你刚才发现的那种光学元件吗？
引导学生去发现透镜的具体位置，并尝试确定透镜的类型。
教师：刚才展示的这些图片和实物都和透镜在生活中的应用有关，你还发现透镜在生活中有哪些应用呢？
引导学生从熟悉的生活现象如摄影设备、各种眼镜等方面举例。
教师：同学们的举例非常好，这说明同学们对生活的观察很仔细，也说明透镜在生活中有着非常重要和广泛的应用。今天我就和同学们一起来研究生活中透镜的应用，这节课我们主要研究的是照相机、投影仪和放大镜三种光学器件的成像特点和应用。
进行新课
探究点一　照相机成像特点
1.照相机的主要结构
用多媒体课件展示照相机的主要结构，并结合照相机实物，重点引导学生分析镜头和胶片的作用。
教师：通过观察，你发现照相机的镜头是什么镜？胶片的作用是什么？
学生回答，教师引导归纳：照相机的镜头是凸透镜，胶片的作用相当于光屏，物体通过镜头所成的像可以在胶片上呈现。
为了使学生对照相机的构造有更多的了解，可以向学生简单介绍照相机的主要组成部分，如调焦环、光圈和快门等。
2.照相机的成像原理
教师：请同学们认真阅读教材第9495页“照相机”部分内容，尝试总结出照相机的基本成像原理。
学生：独立思考后小组展开讨论，总结照相机的成像原理。
引导归纳：来自物体的光经过照相机镜头后，在胶片上会聚成被拍摄物体的像。胶片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片上。所以照相机的成像原理是凸透镜对光的折射作用。
3.照相机成像特点
请各小组学生利用课前自制的照相机模型完成教材94页“想想做做”，思考并完成下列问题：①通过照相机模型观察明亮窗外的景物，你会发现半透明薄膜上成的像有什么特点？
②在观察景物时，是半透明薄膜朝向景物，还是凸透镜朝向景物？
③在观察景物时，为了得到清晰的像需要调节半透明薄膜到凸透镜距离的大小吗？
学生活动观察，回答：
凸透镜朝向景物，在半透明薄膜上会呈现出一个倒立、缩小的实像。为了呈现在半透明薄膜上的像更清晰需调节半透明薄膜到凸透镜的距离。
教师结合学生活动介绍相机重要结构的作用。
照相机最重要的结构是镜头、胶片，但调焦环、光圈、快门也有不可忽视的作用。调焦环是调节镜头到胶片的距离；光圈控制物体光线进入胶片的面积；快门控制物体光线进入胶片的时间。
引导归纳：物体到镜头的距离大于像到镜头的距离，物体通过照相机的镜头成倒立、缩小的像。
综上所述：照相机的成像原理是凸透镜对光的折射；物体通过照相机成倒立、缩小的像；物体离相机镜头远，物像在透镜两侧。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例1　如图所示是一个自制的模型照相机。纸筒的一端蒙了一层半透明薄膜，纸筒的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。
（1）应当如何使用这架照相机来“拍摄”景物（　　）
A.眼睛应对着端向筒内观察，观察像是否清楚
B.应把端朝着明亮的室外，端朝着较暗的室内，否则看不清楚
C.应把端朝着明亮的室外，筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
D.眼睛可以对着端也可以对着端向筒内观察景物成的像
（2）通过这个模型照相机看到的是怎样的像？
解析：照相机是利用凸透镜对光的会聚作用来成像的，来自物体的光经凸透镜折射，会在凸透镜另一侧聚集成一个缩小的实像，用胶片承接，就能将像记录下来。题中模型照相机端的半透明薄膜相当于照相机的胶片，端的凸透镜相当于照相机的镜头，所以应将端朝向明亮的室外，通过调节两端的距离，将在半透明纸上看到室外景物清晰的倒立、缩小的像。
答案：（1）C　（2）倒立、缩小的实像
例2　照相机的镜头相当于一个________，来自物体的光经过镜头后会聚在胶片上，形成一个________（选填“放大”或“缩小”）的像，并且像是________（选填“倒立”或“正立”）的。实际拍摄时，为使物体都能成清晰的像，应调节照相机的________到胶片的距离。
解析：照相机的镜头是一个凸透镜，其成像原理是凸透镜对光的折射。物体通过镜头成倒立、缩小的像。而要改变像的清晰度，需要调节暗箱的长度，即镜头到胶片的距离。
答案：凸透镜　缩小　倒立　镜头
探究点二　投影仪成像特点
1.投影仪的主要结构
教师：请同学们观察讲台上的投影仪实物，结合教材第95页图5.2-3，认识投影仪的主要构造。
引导学生观察投影仪的镜头、投影片以及屏幕，认识各部分的作用。
引导归纳：投影仪的镜头是凸透镜，屏幕的作用相当于光屏，投影片上的图案通过镜头成的像可以在屏幕上呈现。
2.投影仪的成像特点
演示实验：把投影仪上的平面镜取下，投影片放到载物台上。调节镜头，在天花板上得到投影片上图案清晰的像。
教师：请同学们观察天花板上图案的像，你能总结出投影仪的成像特点吗？
引导学生归纳得出：物体通过投影仪的镜头成倒立、放大的像。
教师：物体到镜头的距离与像到镜头的距离大小是什么关系呢？物体和像在透镜的两侧还是同侧？
引导学生通过观察教材第95页图5.2-3总结。
引导归纳：投影仪的镜头是凸透镜，物体到镜头的距离小于像到镜头的距离，物体通过镜头成倒立、放大的像。物体和像在透镜的两侧。
教师：像成在天花板上不方便我们观察，同学们能不能想个办法，使像成在水平方向上，从而方便我们观察像呢？
引导学生认识平面镜在投影仪上的作用。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例3　如图所示是一台投影仪的示意图，其中是________，它的作用是________________；是________，它的作用是________________；在屏幕上我们会看到物体成________、________的像。
解析：投影仪的镜头是一个凸透镜，投影片上的图案通过镜头可以成一个倒立、放大的像；为了使像成在人们视线的正前方，投影仪上方加一块平面镜，它可以将射向天花板的光反射到屏幕上，从而方便人们观察。
答案：平面镜　将射向天花板的光反射到屏幕上，方便人们观察物体的像　凸透镜　使投影片上的图案成像　倒立　放大
探究点三　放大镜成像特点
学生分组实验
（1）用放大镜观察教材上的字，观察通过放大镜所成的像。物体和像在透镜的两侧还是同侧？
（2）要让教材上的字变得更大一些，应该怎样移动放大镜？
引导学生归纳得出：物体通过放大镜成正立、放大的像；物体和像在凸透镜同侧，放大镜稍微远离物体，则所成的像变大。
教师：生活中还有哪些方面应用了放大镜原理呢？
引导学生分析体温计、水滴放大镜、圆形鱼缸放大镜等。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例4　如图所示，在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的是________、________的像。如果在文物上有两条裂纹，要想使看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹________。
解析：放大镜是一个凸透镜，通过它成一个正立、放大的像，并且物体放在离放大镜稍远的位置，所成的像更大。
答案：正立　放大　稍远一些
探究点四　实像和虚像
教师：通过刚才的学习我们已经知道：照相机成的像可以在胶片上呈现，投影仪成的像可以在屏幕上呈现。那么，放大镜成的像可以在光屏上呈现吗？请同学们试一试。
学生分组实验，将光屏放在放大镜所成像的位置，观察交流。
教师：同学们在光屏上能看到像吗？
引导学生回答。
教师：照相机和投影仪成的像之所以能在光屏上呈现，是因为它们成的是实像；而放大镜成的像不能在光屏上呈现，是因为它成的是虚像。除此之外，实像和虚像还有哪些不同呢？
引导学生学习教材第96页“实像和虚像”部分内容，比较实像和虚像的不同之处。
引导归纳：实像由实际光线会聚而成，可以在光屏上呈现，实像是倒立的，物和像位于凸透镜两侧；虚像由实际光线的反向延长线相交而成，不能在光屏上呈现，虚像是正立的，物和像位于凸透镜的同侧。
教师：在我们已经学过的光学器件中，哪些成实像，哪些成虚像呢？
引导学生归纳：成实像的有照相机、投影仪；成虚像的有放大镜。
多媒体展示实像和虚像异同点
实像 虚像
成因 实际光相交而成 光的反向延长线相交而成
倒正 倒立 正立
特点 能用光屏来承接 不能用光屏来承接
都能用眼睛观察到
举例 照相机成像、投影仪成像、小孔成像 平面镜成像、放大镜成像、凹透镜成像、凹面镜成像
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例5　（2021·兰州中考）在初中物理的学习中，我们经常提到的“像”有：①小孔成像；②平面镜成像；③放大镜成像；④投影仪在屏幕上成的像；⑤汽车观后镜中的像。下列关于上述“像”的说法中正确的是（　　）
A.属于实像的是①②③
B.属于虚像的是④⑤
C.由于反射而成的像是①②⑤
D.由于折射而成的像是③④
解析：①小孔成像是由光的直线传播形成的实像。②平面镜成像是由光的反射形成的虚像。③放大镜成像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的虚像。④投影仪在屏幕上成的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的实像。⑤汽车观后镜中的像，观后镜是凸面镜，所以它成的像是由光的反射形成的虚像。其中，属于实像的是①④；属于虚像的是②③⑤；由于反射而成的像是②⑤；由于折射而成的像是③④。
答案：D
课堂小结
布置作业
教材第96页“动手动脑学物理”第1至4题。
板书设计
一、照相机 照相机镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、缩小的实像。 二、投影仪 投影仪镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的实像。 三、放大镜 放大镜是凸透镜，能成正立、放大的虚像。 四、实像和虚像 实像是由实际光线会聚而成的，可以在光屏上呈现，像和物位于凸透镜两侧；虚像是由实际光线的反向延长线相交而成的，不能在光屏上呈现，像和物位于凸透镜的同侧。
教学反思
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