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4.6神奇的眼睛
第2课时 透镜的应用
八上 物理
沪科版
生物实验课上我们通过它能够看到微小的细胞
新课引入
人们在生活中还会用到许多光学仪器,这些仪器就像特殊而神奇的“眼睛”
你知道它们的成像原理都是什么吗?
1.了解透镜在日常生活中的应用。
2.知道照相机、幻灯机、放大镜成的像。
3.了解显微镜和望远镜的基本结构及成像。
难点
重点
学习目标
李永强
任务一:探究放大镜
一、放大镜
放大镜就是一个凸透镜,是最常用的光学仪器之一。
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。
F
f
放大镜成像原理
放大镜成的像是正立还是倒立?
像是缩小还是放大?
1.放大镜成______、_____的像
2.物距u____像距v
3.像与物位于凸透镜____侧
放大镜成像特点
<
正立
放大
同
像与物体位于透镜的同侧还是两侧?
思考
物距(u) 像 的 性 质 像距(v)
正、倒 大、小 虚、实 位置 u归纳
鱼缸
手表
温度计
凸透镜
水银柱
放大镜的利用
针对训练
如图所示,透过手表盘上圆滑的透明凸起,能清楚地读出日期信息,圆滑的透明凸起相当于________,观看到的是日期数字____________
(填像的性质)的虚像。
凸透镜
正立、放大
李永强
任务二:探究照相机
数码照相机
胶片照相机
二、照相机
镜头
调焦环
胶片
快门
暗箱
相当于光屏,承接记录像
相当于凸透镜,使物体成像
照相机主要构造
电荷耦合器件
胶卷
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。
影像的记录
物距u
像距v
物距(u) 像 的 性 质 像距(v)
正、倒 大、小 虚、实 位置 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 f<v<2f
归纳
照相机成像特点
当拍摄完远景照片后,需要拍摄特写镜头时,应该怎样调节照相机呢
若想使底片上的像变大,应使相机靠近物体,同时使镜头远离底片(增大暗箱长度)
思考
针对训练
用手机拍照时,手机的镜头相当于______镜。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了_______(填“物距”或“像距”)。
凸透
物距
李永强
任务三:探究投影仪
投影片放置处
凸透镜
平面镜
三、投影仪(幻灯机)
放映投影片时,若将平面镜取下,像成在什么地方?
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
思考
投影仪成像原理
物距(u) 像 的 性 质 像距(v)
正、倒 大、小 虚、实 位置 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f
要使像看起来是正的怎么办?
屏幕
A'
B'
B
A
屏幕
B'
A'
A
B
思考
电影放映机
如果将单独一张的胶片更换为有连续动作情节的一组胶片,采用一定的技术把它们连续播放出来,这就接近我们看到的电影了。
现代数码投影仪
无论是利用胶片成像的幻灯机投影仪,还是电影放映机,亦或是现代数码投影仪,它们的共同之处是都利用了凸透镜呈现出倒立放大的像。
如果将胶片更换为数码成像装置,不但可以在屏幕上投射出放大的图像,还可以播放动画视频等,为工作生活带来影音娱乐享受。
针对训练
放映幻灯片时,想使银幕上出现放大的“F”字母,那么幻灯片的正确放法应是 ( )
B
A B C D
F
F
仪器名称 成像原理图 成像特点
照相机
利用凸透镜成______、______、______。
倒立
实像
缩小
投影仪
放大镜
利用凸透镜成______、______、______。
倒立
实像
放大
利用凸透镜成______、______、______。
正立
虚像
放大
照相机、投影仪和放大镜的比较
归纳
微小而精致的雪花,简单而有趣的细胞;遥远而神秘的星系。这一切仅凭我们的眼睛是无法看清的,之所以能够看到是因为人类借助了一双更神奇的“眼睛”——显微镜和望远镜。
李永强
任务四:探究显微镜和望远镜
四、显微镜和望远镜
显微镜
水滴
玻璃板
放大镜
代替另一个凸透镜
放大镜是一个凸透镜,能用两个凸透镜将物体放大两次吗?
思考
凸透镜1
(靠近物体)
凸透镜2
(靠近人眼)
倒立放大的像
光线先后透过两个凸透镜,箭头被放大两次
视频:用两个凸透镜观察纸上的箭头
现 象
光学显微镜的原理
凹面镜,使光会聚。
显微镜的结构
凸透镜1
(靠近物体)
凸透镜2
(靠近人眼)
显微镜成像原理
F物
物镜
F物
F目
F目
目镜
物镜——使被观察的物体成一个_____、_____、_____,相当于________;
观察显微镜成像光路图,对比物镜和目镜,______焦距更大;
目镜——把物镜成的实像再一次_____,成_____,相当于________.
放大镜
投影仪
倒立
放大
实像
虚像
放大
目镜
物体通过物镜和目镜所成的像分别具有什么特点?
为什么显微镜物镜焦距短于目镜焦距?
显微镜的物镜距物体十分近,在如此近的距离,物体要在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,可想而知物镜焦距有多短。既然物镜的焦距短,又需要目镜二次放大,所以目镜的焦距较长,使物镜成的像在目镜的一倍焦距内。
放大倍数 = 物镜 目镜
×
400 = 40 10
×
经过两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
显微镜下的植物细胞
思考
显微镜是如何发展至今的呢?
显微镜的发展历程
16世纪
世界上第一架显微镜由荷兰的眼镜商詹森父子制作,但他们只把它当做玩具,并未用于科学研究;这种显微镜放大倍数只有10~30倍,只能观察一些小昆虫,因而被称为“跳蚤镜”
知识拓展
列文虎克发明了能放大300倍的金属结构显微镜,使人类看到了过去从未看到的微生物世界,导致19世纪细胞学,微生物学的建立。经后人的改进,这种光学显微镜的放大倍数可达1500倍左右。
20世纪
电子显微镜的发明促使生物学由细胞水平进入到分子水平,在纳米技术、材料技术、生命科学技术等方面,电子显微镜发挥着不可替代的作用。
电子显微镜
望远镜
望远镜包括普通望远镜、天文望远镜等。
伽利略望远镜
牛顿望远镜
哈勃望远镜
观剧望远镜
普通望远镜和天文望远镜一般都是由两个透镜组成的。
望远镜的基本构造
望远镜是如何成像的呢?
思考
望远镜的成像原理
物镜——使被观察的物体成一个_____、_____、_____,相当于________;
观察望远镜成像光路图,对比物镜和目镜,______焦距更大;
目镜——把物镜成的实像再一次_____,成_____,相当于________.
放大镜
照相机
倒立
缩小
实像
虚像
放大
目镜
物体通过物镜和目镜所成的像分别具有什么特点?
思考
望远镜的目镜和物镜一定都要是凸透镜吗?
不一定,牛顿望远镜的物镜就是凹面镜
迷你实验室
自制望远镜
将近视镜片与老花镜片沿刻度尺放置。从近视镜片望过去,并调节两镜片之间的距离,你看到的景物有什么变化?
近视镜片
老花镜片
哈勃望远镜
恒星的诞生 哈勃望远镜摄
恒星的死亡 哈勃望远镜摄
哈勃望远镜拍摄的宇宙照片
500米口径球面射电望远镜(FAST)
世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。由我国天文学家南仁东先生于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年启用。
巡天空间望远镜,是中国载人航天工程规划建设的大型空间天文望远镜,口径2米,兼具大视场和高像质的优异性能,并具备在轨维护升级的能力,计划于2024年前后发射。
中国巡天空间望远镜(CSST)
成像原理图 物镜的作用 目镜的作用
显微镜
望远镜 相当于投影仪。
成放大、倒立、实像
相当于照相机。
成缩小、倒立、实像
在显微镜和望远镜中看到的像都是倒立的。
相当于放大镜。成放大、正立、虚像
归纳
1.如图表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜。这种仪器是________(填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于________(填“放大镜”或“投影仪”)。
望远镜
放大镜
针对训练
L1
L2
2. 小丽使用显微镜观察血液细胞时,选用的镜头是“目镜10×”和“物镜5×”,可将物体放大50倍。下列四种目镜和物镜组合中,放大倍数最大的是( )
A. 目镜5×,物镜10×
B. 目镜10×,物镜10×
C. 目镜5×,物镜40×
D. 目镜10×,物镜40×
D
透镜的应用
照相机
投影仪
放大镜
成正立、放大的虚像
显微镜
成倒立、放大的实像
成倒立、缩小的实像
望远镜
结构
原理:
目镜:靠近眼睛,作用相当于放大镜.
物镜:靠近物体,作用相当于投影仪.
。
结构
目镜:靠近眼睛,作用相当于放大镜.
物镜:靠近物体,作用相当于照相机
原理:
板书
1. 下列关于显微镜和望远镜的说法中错误的是( )
A.显微镜的物镜相当于投影仪,目镜相当于放大镜
B.显微镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜
C.望远镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜
D.望远镜的物镜相当于凸透镜,目镜也相当于凸透镜
B
随堂练习
2. 小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央了,但像太小,观察不清楚,这时他应该( )
A.使物镜远离物体,目镜位置不变
B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些
C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些
D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
B
物镜——相当于________,成_____、_____、_____;
目镜——把物镜成的实像再一次_____,相当于_______,成_____.
放大镜
投影仪
倒立
放大
实像
虚像
放大
物近像远像变大
物近像近像变小
3. 图甲、乙是相同焦距拍摄的同一小孩的照片,则拍摄时,物距、像距的比较情况是 ( )
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
C
4. 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投影仪投影在屏幕上成的像;
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
D
5. 使用光学仪器时常常需要调节,下列哪些措施是正确的( )
A.用放大镜看地图时,为了放的大些,应将放大镜与地图之间的距离调大些
B.照相机对着某人照相时,底板上恰好呈现清晰的全身像,如果要拍出清晰的半身像,只要将照相机向他移动适当的距离
C.摄影记者采访一会议,先给大会主席台拍了一个特写镜头,为了拍摄主席台全景,他后退了好几步,然后将照相机暗箱长度调长了一些
D.如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小,那么,应将幻灯机往后移动一定距离,同时将幻灯片与镜头之间的距离调长一些
A