第5节 透镜和视觉（第三课时）（课件 29张PPT）

(共29张PPT)
第三课时 凸透镜的应用
第5节 透镜和视觉
凸透镜成像的规律
物 距 像的性质 像 距 应 用
u > 2f
2f>u>f
u < f
u = 2f
2f>v>f
倒立 缩小 实像
v = 2f
v > 2f
倒立 放大 实像
倒立 等大 实像
正立 放大 虚像
照相机
幻灯机
放大镜
测焦距
v > u
复习
（一）、放大镜
利用 u ＜ f 时，物体经过凸透
镜成正立、放大的虚像的原理。
是一种焦距较小的凸透镜
2、原理：
通过调节放大镜与物体的距离来改变放
大倍数。
3、使用：
1、实质：
物距小，像小；物距大，像大。
三、凸透镜的应用
4、日常生活常见的放大镜
（1）水滴
（2）盛水的瓶装水
（3）体温计中的
玻璃外壳
（二）、投影仪
1.实质：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（ f投影仪成像
投影片
镜头
屏幕
像
物距u
像距v
物体
光屏
2.原理：
如图是会议室、教室里常用的投影仪，它与电脑相连接，电脑上的图文或视频通过投影仪放大。
便携式投影仪
将投影仪的镜头下移，减小物距，增大像距，使像变大。
（三）、照相机
数码照相机的镜头是一个凸透镜
1、实质：
影像传感器相当于光屏。
2、原理：
利用将景物放在离凸透镜 2倍焦距之
外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像的原理。
凸透镜
物距U
像距V
光屏
根据成像原理图，如何调节使影像传感器上的像大小变化？
思考与讨论
镜头
影像传感器
凸透镜
光屏
物距u
像距v
镜头远离景物，取景范围变大，像变小；
镜头靠近景物，取景范围变小，像变大。
当按下照相机的快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上，影像传感器会将这些光信号转换为电信号，然后再将电信号转变成数字信号，数字信号经过处理器处理，形成特定的图像文件，保存到存储器中。
探究实践
实践活动
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，如图1.5-12。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
凸透镜对着明亮的室外：“明亮”使成像清晰，“室外”满足u>2f。
改变透镜和薄膜间的距离：调节暗箱长度，调节像距。
照相机模型
外纸筒
内纸筒
举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处？
显微镜
望远镜
老花眼
（远视眼）
摄像头
实物投影仪
投影仪
摄像机
电影放映机
【科学拓展】显微镜和望远镜
两种光学仪器都是凸透镜组合，关键理解工作原理
【科学技术工程】光学仪器的发展
（四）、眼 睛
眼睛是“心灵的窗户”。大脑中约有 80% 的信息
来自于眼睛。古代“聪明”的“明”指的就是视力。那么，眼睛是如何看见物体的呢？
观察同桌的眼睛，虹膜是什么颜色？瞳孔的
大小？在他（她）眼前约10厘米的位置，用
小手电筒照向这位同学的右眼睛（或左眼），
留心观察瞳孔大小的变化。
这位同学眼睛的瞳孔有什么变化？瞳孔变___ （填“大”或“小”）了。这样的变化说明：在光亮的环境中瞳孔能让 ______ ( 填“较
少”或“较多”) 的光进入眼睛。
虹膜可以通过调节 _____
的大小，控制进入眼睛的
光的量。
小
较少
瞳孔
虹膜：
一圈有颜色的环形物
瞳孔：
虹膜中央的小孔。
虹膜的作用是什么？
1、眼睛的结构
虹膜改变瞳孔大小。
通过调节瞳孔的大小来
调节进入眼睛光线的量。
欧美人的虹膜
眼睛的主要部分是眼球，大部分藏在头颅骨的眼眶内，眼球前有眼睑，可随时合上，具有保护眼睛的功能。
5
6
7
8
9
10
11
3
1
2
4
睫状体
角　膜
瞳　孔
视神经
玻璃体
晶状体
视网膜
脉络膜
巩　膜
虹 膜
房 水
眼球
即
眼球壁
内容物
外膜
中膜
内膜
角 膜
巩 膜
虹 膜
睫状体
脉络膜
视网膜
房水
晶状体
玻璃体
2、眼球的结构
玻璃体由一种透明的胶状物质组成，它充满着整个眼球的内部。
光通过透明的角膜进入眼里。
瞳孔在虹膜的中央根据环境中光的强弱，可随时调节。
晶状体相当于一个凸透镜，能使物体在视网膜上成像。
物体的图像投影在视网膜上，这里分布着许多对光很敏感的感光细胞。
视神经把感光细胞所产生的信息传入大脑。
白色巩膜是眼球的一层坚韧的保护外壳。
3、眼球各部分功能
（1）角 膜：
无色透明，感觉非常灵敏。
（2）巩 膜：
支持、保护眼球。
（3）脉络膜：
含丰富的血管和黑色素，
对眼球有营养作用。
（4）虹 膜：
控制瞳孔大小，调节进光量。
（5）晶状体：
对光线有折射作用。
（6）睫状体：
调节晶状体的曲度。
（7）视网膜：
含有大量视细胞，是光感受器，
接受光的刺激，产生冲动。
4、视觉的形成
（1）眼球的折光系统
包括 、 、 、 ，
角膜
房水
晶状体
玻璃体
整个折光系统相当于 ，其中 ,
在折光系统的调节中起重要的作用。
凸透镜
晶状体
（2）视觉的形成：
光线→折光系统→视网膜→视神经→视觉中枢
观察
远物
睫状肌
舒 张
晶 状 体
曲度变小
焦距
变大
仍成像在视网膜上
观察
近物
睫状肌
收 缩
晶 状 体
曲度变大
焦距
变小
晶状体的弹性随着年龄的增大而逐渐降低
（3）远近物体的观察：
看远处的物体
看近处的物体
颜色的分辨
你是否发现，在较暗的环境下很难分辨物体的
颜色？原来，人眼的视网膜上有两种感光细胞：
视杆细胞和视锥细胞。在较亮的环境下，视锥
细胞起主要作用，能感觉到物体的色彩。视锥
细胞有三种，分别对红光、绿光和蓝光较为敏
感。大脑把来自各种视锥细胞的信息综合后，
产生彩色的影像。然而，在较暗的环境下，视
杆细胞起主要作用，主要成像物体的外形和运
动，形成黑白图像。
【科学拓展】
小结：
二、凸透镜的应用
1、放大镜
利用 u ＜ f 时，物体经过凸透镜
折射成正立、放大的虚像的原理。
3、照相机
利用 u > 2 f 时，物体经过凸透镜
折射成倒立、缩小的实像的原理。
4、眼 睛
人的眼睛的结构和功能与照相机非常相似。
2、投影仪
利用 f＜u ＜2 f 时，物体经过凸透镜折射成倒立、缩大的实像的原理。
小结：
三、眼睛
眼球由眼球壁（角膜、巩膜、虹膜、视网膜等 ）
及其内容物（晶状体和玻璃体等 ） 组成。
眼折光系统由角膜、晶状体、玻璃体共同组成。
在视网膜上形成物像，在大脑皮层中形成视觉。
练一练
1.关于放大镜及其应用，下列说法中正确的是（ ）
A.放大镜是凸透镜
B.观察物体时，放大镜与被观察物体的距离应大于一倍焦距
C.透过放大镜看到的是物体的实像
D.放大镜离被观察物体越近，看到的像越大
2.如图，小明用放大镜看自己的指纹，再用放大镜看窗外的物体，下面说法正确的是（　　）
A.看指纹时看到的是放大的实像
B.看指纹时看到的是倒立的虚像
C.看窗外物体时看到的是放大的实像
D.看窗外物体时看到的是倒立的实像
A
D
A.缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏
B.掩膜在硅片上所成的是正立缩小的实像
C.使硅片上的像更大，需将掩膜和硅片向下移动
D.若缩图透镜缺了一角，则硅片上的成像不完整
3.光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的有 。
A C
晶状体
视网膜
视网膜
倒立
缩小
实
4、人的眼睛相当于一架照相机， 相当于照相机的 凸透镜， 相当于照相机的胶片，物体在 上形成一个 、 、的 像。
5、眼球的折光系统包括（由前到后的顺序填写）
、 、 、 等
其中起主要作用的是 。
角膜
房水
晶状体
玻璃体
晶状体
6、中午阳光灿烂，当你从教室内走向操场时，
你的瞳孔变化情况是-------------------（ ）
A. 变大 B. 缩小 C. 不变 D. 无法判定
B
再见