(共24张PPT)
5.2 生活中的透镜
教学目标
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. 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
通过观察和制作,使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识。
教学难点
通过观察照相机、投影仪、放大镜的像,再经过分析、综合、最后得出它们成的像。
照相机
仔细观察照相机,你会发现所有照相机的前面都有一个镜头。镜头是由一组透镜组成的,相当于一个凸透镜。来自物体(人或景物)的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成被照物体的像(图甲)。照相时,物体离照相机镜头比较远,像是缩小、倒立的。早期照相馆里,摄影师取景时看到的像就是缩小、倒立的(图乙)。现在的相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察。
甲 照相机原理
物体的像
乙 照相机成缩小、倒立的像
老相机
单镜头135照相机
数码相机
自制模型照相机
用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动(如下图)。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10 cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了模型照相机。
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。
观察时请注意,薄膜上的景物是不是倒立的?
想想做做
胶片相机的胶片上涂着一层对光敏感的物质,这种物质在受到光的照射后发生化学变化,物体的像就被记录在胶片上。现在生活中常使用数码照相机,数码相机用一种电荷耦合器件代替胶片。这种电荷耦合器件能把光信号转换成电信号,从而更方便地记录物体的像。
无论是什么样的相机,它们的成像都离不开透镜。
投影仪
投影仪也是利用凸透镜来成像的。
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(下图)。观察像的大小、正倒。
演 示
投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头,来自投影片(物体)的光,通过凸透镜后会聚在天花板上,形成图案的像。物体离投影仪镜头比较近,像是放大、倒立的。
现在会议室、教室用的投影仪,通常与电脑相连,电脑上的字或图通过投影仪被放大,原理和上面说的投影仪类似。
便携式投影仪
放大镜
生活中常用的放大镜也是一个凸透镜,它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。这时我们看到的像是放大、正立的。
放大镜
放大镜
放大镜
放大镜
实像和虚像
照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚而成的。如果把感光板放在像的位置,确实能够记录下所成的像。这种像叫做实像。凸透镜所成的实像是来自物体的光会聚而成的,它和物体分别位于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景
平面镜所成的像是虚像,放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时,通过凸透镜出射的光没有会聚,只是人眼逆着出射光的方向看去,感到光是从虚像的位置发出的,物体和虚像位于凸透镜的同侧。
凸透镜成虚像情景
再见!