第5节 透镜和视觉 第2课时(课件 33张ppt)

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名称 第5节 透镜和视觉 第2课时(课件 33张ppt)
格式 pptx
文件大小 17.3MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-09-12 17:24:14

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文档简介

(共33张PPT)
第5节 透镜和视觉
(第2课时)
第1章 对环境的察觉
科学浙教版(2024) 八年级上册
凸透镜成像规律
01
放大镜、投影仪和照相机
02
了解实像的概念;了解凸透镜成所的像的性质;知道凸透镜的一些应用。
体验探究的乐趣和实验成功的喜悦;初步形成乐于探究的意识和习惯。
能用凸透镜成像规律解释相关的实际问题,提升观察、动手、交流合作能力。
科学观念:
科学思维:
态度责任:
新课导入
利用照相机拍照,可以让景色留存为永久的记忆;利用投影仪可以看到放大的图像;利用显微镜可以看到微小的细胞;利用望远镜可以观察到遥远的环形山。
照相机、投影仪、显微镜、望远镜等都是具有透镜的光学仪器,它们在工作原理上有什么异同之处
PART 01
凸透镜成像规律
01
凸透镜成像规律
用放大镜近距离看书,文字会被放大,可是用放大镜看远处时,我们看到的却是倒立缩小的景象。
同样一个凸透镜,为什么成像特点会有这么大的差别呢?凸透镜成的像有什么规律?
01
凸透镜成像规律
在桌上放一块凸透镜,在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛,调节蜡烛与凸透镜的距离,使蜡烛在光屏上得到倒立的像。
01
凸透镜成像规律
1、凸透镜成像光路
(1)实像和虚像
①实像
在光屏上所成的像,是来自蜡烛的光通过凸透镜会聚而形成的,这样的像叫作实像。凸透镜成的实像可以用光屏来承接,实像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
01
凸透镜成像规律
②虚像
我们用放大镜观察物体时,看到的像跟物体位于凸透镜的同一侧。这是因为通过凸透镜射出的光没有会聚成像,只是人眼逆着射出光的方向看去,能看到像,这样的像叫作虚像。
【特别提醒】凸透镜成的虚像不可以用光屏来承接。
01
凸透镜成像规律
(2)物距和像距
我们把物体到凸透镜的距离叫作物距,用字母u表示,像到凸透镜的距离叫作像距,用字母v表示。
物距u
像距v
01
凸透镜成像规律
探究凸透镜成像的特点
凸透镜能够成倒立的实像,像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜,用放大镜观察种子的结构,能够看到一个正立、放大的像。那么,物体经凸透镜所成的像有什么规律可循?让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。
一、探究问题。
物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系
01
凸透镜成像规律
二、设计实验。
对探究问题,物距是自变量,实验中需要改变物距。我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验,然后逐渐减小物距,观察物体所成像的情况。由于凸透镜对光的会聚程度跟它的焦距有关系,我们可以重点观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距……时,物体成像的情况。
01
凸透镜成像规律
三、进行实验。
使蜡烛的像呈现在光屏中央
三者中心大致处于同一高度
2.把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做
1.选择一块焦距f= 的凸透镜,用点燃的蜡烛烛焰做物体,用白色硬纸板做光屏来承接蜡烛烛焰的像,研究蜡烛烛焰所成的像。
01
凸透镜成像规律
3.把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛烛焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒,测出物距u和像距v。将蜡烛逐次移近凸透镜,重复上面操作。
4.当蜡烛移近凸透镜,在光屏上观察不到蜡烛烛焰的像时,撤去光屏,试着从光屏一侧向凸透镜方向观察,能否观察到蜡烛烛焰的像?像的大小、正倒怎样?像的位置在哪里?
01
凸透镜成像规律
四、记录实验数据。
像的性质 实验序号 物距/cm 物距与焦 距的关系 像距/cm 像距与焦
距的关系
倒立、缩小的像 1
2 倒立、等大的像 1
倒立、放大的像 1
2 正立、放大的像 1 / 2 u>2f
u=2f
v=2f
f<u<2f
v>2f
u<f
f<v<2f
01
凸透镜成像规律
五、分析与论证。
1.像的正倒:什么条件下凸透镜成倒立的像?什么条件下成正立的像?
当物距u>f时,凸透镜成倒立的像;当物距u<f时,成正立的像。
2.像的虚实:什么条件下凸透镜成实像?什么条件下成虚像?
当物距u>f时,凸透镜成实像;当物距u<f时,成虚像。
倒立
正立
1倍焦距分虚实/正倒
/实像
/虚像
01
凸透镜成像规律
3.像的大小:什么条件下凸透镜成缩小的实像?什么条件下成放大的实像?能否成缩小的虚像?
①当物距u>2f时,凸透镜成缩小的实像;
②当物距f<u<2f时,凸透镜成放大的实像;
③不能成缩小的虚像。
缩小
放大
倒立的实像
正立的虚像
2倍焦距分大小
01
凸透镜成像规律
六、实验结论。
1.当u 2f时,蜡烛烛焰在光屏上成倒立、缩小的 像。
2.当u 2f时,蜡烛烛焰在光屏上成倒立、等大的 像。
3.当f u 2f时,蜡烛烛焰在光屏上成倒立、放大的 像。
4.当u f时,凸透镜不成像。
5.当u f时,可透过凸透镜看到正立、放大的 像。

=







=
01
凸透镜成像规律
2、凸透镜成像规律
物距与焦 距的关系 像的性质 像的位置 正倒 大小 虚实 与物体同 侧或异侧 像距与焦
距的关系
u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f u<f /
f<v<2f
倒立
倒立
倒立
正立
缩小
等大
放大
不成像
放大
实像
实像
实像
虚像
异侧
异侧
异侧
同侧
v=2f
v>2f
PART 02
放大镜、投影仪和照相机
02
放大镜、投影仪和照相机
1、放大镜
使用放大镜时,放大镜位于被观察物体的上方,使物体位于凸透镜的焦点以内,并通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。
(1)放大镜是一种焦距较小的凸透镜。
(2)成像原理
放大镜是利用u<f时,物体经过凸透镜成正立、放大的虚像制成的。
(3)使用方法
02
放大镜、投影仪和照相机
投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头,当把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距之间,并距投影仪镜头比较近的位置时,来自物体(投影片)的光,通过凸透镜后会聚在屏幕上,形成倒立、放大的实像。
2、投影仪
投影片
凸透镜

02
放大镜、投影仪和照相机
(1)数码照相机的镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏。
3、照相机
(2)成像原理
数码照相机就是利用将景物放在离凸透镜2倍焦距以外时,能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像制成的。
02
放大镜、投影仪和照相机
用硬纸板做两个直径相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动。在一个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薄膜。这样就做成了照相机模型。在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,改变透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像。
如果把薄膜换成感光胶片,就可以得到照相底片了。
观察时,薄膜上的景物是不是倒立的?
02
放大镜、投影仪和照相机
望远镜和显微镜
显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的一组凸透镜叫作目镜,靠近被观察物
体的一组凸透镜叫作物镜。来自被观察物体的光经过物
镜后成一个放大的实像。目镜的作用则像一个普通的放
大镜,被物镜放大后的像再由目镜放大一次,这样,经
过两次放大,我们就能看见肉眼看不见的小物体。
02
放大镜、投影仪和照相机
如图所示为折射望远镜,它由两组凸透镜(目镜和物镜)组成。物镜的作用是使远处的物体在焦点附件成实像,目镜的作用是把这个实像再放大。望远镜物镜的口径比我们眼睛的瞳孔大得多,它可以会聚更多的光。这样的结构在天文观测中非常重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大,以便观测到更暗的天体。
02
放大镜、投影仪和照相机
举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。
老花镜(远视眼镜)
体温计
各种镜头
02
放大镜、投影仪和照相机
光学仪器的发展
光学仪器的发展已经改变了我们观察周围世界的方式,导致了一系列重大的科学发现。
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
1286年
眼镜
意大利工匠制作圆形玻璃片,装在框上,可戴在眼睛前,辅助阅读。
1609年
望远镜
伽利略自制望远镜,现察天体。
1826年
照相机
法国人达盖尔
制成的单孔照
相机。
1960年
激光
美国人梅曼用红宝石制造了第一台激光器。
2012年
郭守敬望远镜
我国建成世界上口
径最大的大视场望
远镜——郭守敬望
远镜正式巡天。
课堂小结
课堂练习
【典例1】凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是(  )
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
D
【解析】结合凸透镜成像规律分析,注意:①物距(u)减小,像距(v)增大,像变大(应用于实像),②物距(u)减小,像距(v)减小,像变小(应用于虚像)。
课堂练习
【典例2】如图是数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏。拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能在传感器上得到清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.为拍摄到更大的像应将镜头远离花朵
B.相机镜头的成像原理是利用光的直线传播
C.影像传感器上成的是正立的缩小的实像
D.为了拍摄整株花束,物距应大于二倍焦距
D
【解析】A.如果要让像更大一些,根据“凸透镜成实像时,物近像远像变大”,所以应减小物距,应将镜头靠近景物,故A错误;BCD.照相机的镜头是凸透镜,利用了光的折射,其工作原理是:物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,且为了拍摄整株花束,就要使成像变小,因此要使物体向大于二倍焦距的位置移动,故BC错误,D正确。
课堂练习
【典例3】如图是十字路口处安装的监控摄像头,甲、乙是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,下列说法正确的是( )
A.摄像机的镜头和近视眼镜镜片相同
B.通过镜头成一个正立缩小的实像
C.此时汽车正在往镜头方向运动
D.此时所成像到镜头的距离在变小
C
【解析】AB.摄像头的镜头相当于一个凸透镜,通过镜头成一个倒立立缩小的实像,近视眼镜镜片是凹透镜,AB错误。CD.由同一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片A、B,可知汽车的像变大,根据凸透镜成像的规律(物近像远像变大)可知汽车是靠近摄像头。C正确,D错误。
第5节 透镜和视觉
(第2课时)
科学浙教版(2024) 八年级上册
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