5.2 生活中的透鏡（導學案）【教師版】- 人教版八年級上冊

人教版八年級（上冊）第五章透鏡及其應用第2節(jié)生活中的透鏡（導學案）【學習目標】1.了解透鏡在日常生活中的應用。知道凸透鏡在三種常見儀器上所成像的不同，能初步區(qū)分照相機、投影儀、放大鏡的成像特點。2.經歷制作簡易模型照相機的過程，獲得成功的愉悅，并初步了解照相機的成像原理。3.能簡單描述凸透鏡成實像和虛像的主要特征。4.通過了解生活中多種多樣的透鏡，培養(yǎng)樂于利用所學知識解釋現(xiàn)象的習慣，初步形成將科學技術應用于實際的意識。【學習重點】照相機、投影儀、放大鏡的成像特點。【學習難點】實像和虛像的區(qū)別?！咀灾黝A習】閱讀教材，完成以下問題：1.照相機的前面都有一個鏡頭，相當于一個凸透鏡，來自物體的光經過照相機鏡頭后會聚在膠卷上，形成被照物體的像，物體經過照相機形成的像是縮小（放大/縮?。⒌沽ⅲǖ沽?正立）的、實（虛/實）像。2.投影儀上有一個相當于凸透鏡的鏡頭，來自投影片上物體的光，通過鏡頭后會聚在光屏上，形成物體的像，物體經過投影儀形成的像是放大（放大/縮?。⒌沽ⅲǖ沽?正立）的、實（虛/實）像。3.放大鏡實際上是一個短（長/短）焦距的凸透鏡，物體經放大鏡形成的像是放大（放大/縮小）、倒立（倒立/正立）的、實（虛/實）像。4.實像是由實際光線會聚而成的，能（填“能”或“不能”）用光屏承接，物體和像位于鏡頭的異側（填“同側”或“異側”）；虛像是由通過鏡頭的折射光線（或反射光線）的反向延長線形成的，不能（填“能”或“不能”）用光屏承接，物體和像位于鏡頭的同側（填“同側”或“異側”）。【合作探究】探究一：照相機1．觀察照相機，了解照相機的結構及各部分作用源:學*科*網(wǎng)]①鏡頭：由一組透鏡組成，相當于一個凸透鏡，起到成像作用。②膠卷：相當于光屏；③調焦環(huán)：調節(jié)鏡頭到膠卷的距離；④快門：控制曝光時間；⑤光圈環(huán)：控制進入鏡頭的光的多少。照相機結構示意圖照相機原理示意圖2.照相機的成像原理來自物體的光經過鏡頭后會聚在膠片上，形成被照物體的像。物體到鏡頭的距離要遠遠大于（大于/小于）鏡頭的焦距，在膠卷上得到倒立（倒立/正立）、縮小（放大/縮?。┑膶崳ㄌ?實）像。傳統(tǒng)相機使用膠卷儲存信息，因為膠卷上涂著一層對光敏感的物質，它在曝光后發(fā)生化學變化，物體的像就被記錄在膠卷上。數(shù)碼相機用電子感光器件和存儲器件替代膠片作為成像的光屏并記錄像的信息。3.照相機的成像特點：【想一想】根據(jù)生活經驗，猜想照相機成的像有什么特點？【總結】①照相機成縮小(放大/縮小)、倒立(正立/倒立)的像。②像距小于（大于/小于）物距。③像與物體位于凸透鏡的異（同/異）側。④照相機成像時，物距、像距及像的大小變化規(guī)律：物遠像近像變小；物近像遠像變大（以上均選填“小”或“大”）。4.自制模型照相機【做一做】用兩個粗細相近的紙筒，使一個紙筒剛好能套入另一個，并能前后滑動（如圖），將大紙筒的一端嵌上一個焦距為5～10cm的凸透鏡，另一個紙筒的一端蒙上一層半透明紙，把兩個紙筒套在一起，就做成了一個模型照相機。【試一試】①把模型相機的鏡頭對準窗外遠處景物，前后滑動紙筒，直到在半透明紙上得到一清晰的像，觀察像的特點。②從拍攝遠處景物到近處景物，應如何調節(jié)透鏡到半透明紙之間的距離，紙上的像如何改變？【總結】模型照相機成的是倒立、縮小的像；物體離鏡頭越近，像越小，離鏡頭越遠。指出實物照相機在拍照時把半透明紙換成感光膠片，通過感光就可以獲得照相底片了。5．照相機的調節(jié)【做一做】使用照相機拍攝遠、近不同物體的像，觀察鏡頭的伸縮情況。【結論】拍攝遠處景物時，鏡頭往后縮（后縮/前伸），離膠片近（遠/近）一些，此時的像比較小。拍攝近處景物時，鏡頭往前伸，離膠片遠一些，此時的像要變大一些。照相機的調節(jié)【想想議議】小明用照相機拍攝照片時，發(fā)現(xiàn)一部分同學沒有進入鏡頭內（如圖甲所示）；后來他對照相機進行了調節(jié)后就照出了“全家福”（如圖乙），他是怎樣進行調節(jié)的呢？【解答】圖甲同學的像比乙大，所以為了照出“全家?！?，應該使像變小；則需要使照相機遠離同學，同時鏡頭后縮，以縮短暗箱（像距）?！纠}1】①仔細觀察照相機，發(fā)現(xiàn)照相機的鏡頭相當于一個_______鏡，膠卷相當于______，來自物體的光經過這個鏡后會在膠卷上形成一個____立、______的像；②比較物體、像到鏡頭的距離，會發(fā)現(xiàn)物距______像距；③物體和像位于鏡頭的______(填“同側”或“異側”)。④若使像大一些，則物體離鏡頭應該______一些，膠片離鏡頭應該______一些(均選填“遠”或“近”)。【答案】①凸透，光屏，倒，縮小，實；②大于；③異側；④近，遠?！纠}2】如圖，是用同一相機先后兩次拍攝的照片，則拍攝時，物距、像距的情況是（）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【答案】D.【解析】甲圖中的像比乙圖中的像大，所以甲的物距?。拷R頭），但是成的像遠離鏡頭，即像距大。所以選D。探究二：投影儀【看一看】現(xiàn)代教學中常用到投影儀（或幻燈機），觀察它的結構，想想它成的像有什么特點？1.投影儀的結構及各部分的作用由凸透鏡（鏡頭）、燈泡、投影片、平面鏡、屏幕等組成。①鏡頭：相當于一個凸透鏡，來自投影片上的光，形成物體的像。②屏幕：相當于光屏。③燈泡：使光屏上的像更明亮。④平面鏡：改變光的傳播方向，使物體的光能在屏幕上成像。投影儀結構示意圖投影儀原理示意圖2.投影儀的成像原理【實驗】把投影儀上的平面鏡（反光鏡）取下，投影片放到載物臺上，調節(jié)鏡頭，在天花板上就能得到投影片上圖案清晰的像，觀察像的大小、倒正。實驗現(xiàn)象：像是放大的（和投影片上的人物相比）；像是倒立的（以像上人物頭腳朝向和投影片上人物頭腳朝向比較得出）。投影儀的原理：是利用了凸透鏡成倒立（倒立/正立）、放大（放大/縮小）的實（虛/實）像。3.投影儀成像的特點①投影儀(或幻燈機)成放大、倒立的實像。②像距大于物距。③像與物體位于凸透鏡的異側。4．投影儀的調節(jié)【想一想】①要使屏幕上的圖像大些，應怎樣做？要使屏幕上的圖像小些，應怎樣做？②為了在屏幕上成正立的像，膠片應怎樣放？【歸納】①要使屏幕上的圖像大些，膠片靠近鏡頭，同時投影儀遠離屏幕；要使屏幕上的像小些，膠片遠離鏡頭，同時投影儀靠近屏幕（以上均選填“遠離”或“靠近”）。②為了在屏幕上成正立的像，要把膠片倒放（選填“倒放”或“正放”）?，F(xiàn)在會議室、教室用的投影儀，通常與電腦相連，電腦上的字或圖片通過投影儀被放大。【例題3】如圖所示，是投影儀成像的示意圖，其中凸透鏡的作用是成_______（選填“放大”或“縮小”）的實像，平面鏡的作是_______。要使成在屏幕上的圖象清晰變大些，應采取的措施是：調節(jié)凸透鏡向_____（選填“上”或“下”）移動，同時將投影儀_____屏幕。【答案】放大，改變光的傳播方向，下，遠離。探究三：放大鏡放大鏡是凸透鏡，是常用的光學儀器之一。放大鏡成的像有什么特點？【進行實驗】①用放大鏡看書上的字，并改變放大鏡到字間的距離（由近逐漸變遠），觀察字的放大情況。②在放大鏡后面放一張白紙，觀察白紙上是否會出現(xiàn)像。再繼續(xù)移遠凸透鏡，不能(選填“能”或“不能”)看到字放大的像【結論】放大鏡能使書上的字（放大/縮小），字是（正立/倒立）的，說明放大鏡能成正立、放大的像。1.放大鏡的結構:放大鏡實際上是一個短焦距的凸透鏡。2.放大鏡的成像原理把放大鏡放在物體跟眼睛之間，適當調整距離，當物體在焦點以內，我們就能看清物體的細微之處。它是利用了凸透鏡能成放大的虛（虛/實）像這一原理。放大鏡成像放大鏡成像示意圖3.成像特點：①放大鏡成放大、正立（正立/倒立）的像。②像與物體位于凸透鏡的同側（同側/側異）。4.生活中的放大鏡【想一想】在生活中，有哪些放大鏡？列舉幾例？【歸納】以下面幾例進行分析。魚缸水滴體溫計①魚缸：相當于放大鏡，看到的“魚”比實際的大。②小水滴：水滴滴在樹葉上，由于張力作用，形成半圓形，相當于放大鏡，看到的物體比實際的大。③體溫計的直管：體溫計的直管做得很細，而且水銀是銀白色的，很難看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的樣子，從側面看過去，相當于凸透鏡，起到放大的作用。探究四：實像和虛像【想一想】照相機、投影儀、放大鏡所成的像有什么不同嗎？【歸納】照相機和投影儀成的像能（能/不能）用光屏承接，物體和像分別位于凸透鏡的異側（同側/異側），像是倒立（倒立/正立）的。放大鏡所成的像不能（能/不能）用光屏承接，物體和像分別位于凸透鏡的同側（同側/異側），像是正立（倒立/正立）的。1.實像：由實際光線會聚而成的,能呈現(xiàn)在光屏上。凸透鏡成實像情景：是由實際光線會聚而成的，能（能/不能）成在光屏上，物、像分別位于凸透鏡的_異側（同側/異側），且實像是倒立（倒立/正立）的。凸透鏡成實像情景凸透鏡成虛像情景2.虛像：由反射光線或折射光線的反向延長線相交而形成,不能呈現(xiàn)在光屏上，人眼逆著出射光線可以看到的像叫做虛像。凸透鏡成虛像情景：光屏不能（能/不能）承接到所成的像，物、像分別位于透鏡的同側（選填“同側”或“異側”），且虛像是正立的。列舉生活中成實像、虛像的實例。【歸納】成實像的實例：小孔成像；照相機、投影儀成的像。成虛像的實例：平面鏡所成的像是虛像；光的折射所成的像；放大鏡所成的像。3.實像和虛像的區(qū)別實像虛像共同點都能用眼看到不同點①能在光屏上呈現(xiàn)②由實際光線會聚而成①不能在光屏上呈現(xiàn)②由光的反向延長線會聚而成的像【精講點撥】1．重視模型照相機的制作。在學習照相機原理時，往往由于看不到照相機的實際結構而感到索然無味。這時，通過自制模型照相機，對利用凸透鏡成倒立縮小的實像有較直觀、深刻的印象，同時培養(yǎng)學生的動手能力。模型照相機的制作過程比較簡單，材料也容易準備。2.對照相機的結構大體了解即可，重點是知道成像的特點，并且會“調焦”，即在對物體進行照相時，如果物體到照相機的距離改變，那么膠卷到鏡頭的距離也要隨之改變，這樣膠卷上的像才會清晰。3．正確理解投影儀成“倒立的像”：投影儀成倒立的像，不僅物像之間上下是相對顛倒的，左右也是相對顛倒的，要得到正立的像，需要把投影片倒放。4．放大鏡工作時，物體在焦點以內，物體和像在凸透鏡的同側，眼睛應在透鏡的另一側觀察。物體離焦點越近，所成的像越大。5．實像既能顯示在光屏上,又可以用眼睛看到；虛像不能顯示在光屏上,只能用眼睛看到。【歸納整理】器材成像特點照相機投影儀放大鏡放大或縮小縮小放大放大正立或倒立倒立倒立正立實像或虛像實像實像虛像同側或異側異異同像距與物距像距小于物距像距大于物距像距大于物距成像示意圖【課堂練習】1.如圖所示，是投影儀成像示意圖，回答下列問題：①物體經投影儀成___立、____的_____像，像和物體位于鏡頭的_____側(填“同”或“異”)；比較物體、像到鏡頭的距離，會發(fā)現(xiàn)物距_____像距(填“大于”或“小于”)。②平面鏡的作用是____________。③為了能使人們看到正立的像，投影片應該____（填“倒置”或“正置”）。④如果希望像變得大一些，而且還要保持清晰，應該采取的措施：____。【答案】①倒，放大，實，小于；②改變光的傳播方向；③倒置；④減小物距，增大像距。2.照相機、投影儀、放大鏡是常用的三種光學儀器。它們的鏡頭相當于一個透鏡，它們之中能成縮小、倒立實像的是______，能成放大、倒立實像的是_____，能成放大、正立虛像的是_____?！敬鸢浮客梗障鄼C，投影儀，放大鏡。【解析】照相機、投影儀、放大鏡都有一個相當于凸透鏡的鏡頭，可以呈現(xiàn)不同的像。其中照相機上的凸透鏡能成縮小、倒立的實像，投影儀上的凸透鏡能成放大、倒立的實像，放大鏡能成放大、正立的虛像。3.一次，小明在家寫作業(yè)時在書桌的玻璃臺板上面滴了一滴水，透過水滴看下去，他發(fā)現(xiàn)壓在臺板下面的字變大了。這是由于此時的水滴相當于一個_______，圖片上的文字經過水滴折射后成一個放大的_______(選填“實”或“虛”)像?！敬鸢浮糠糯箸R，虛.【解析】此時的水滴相當于一個放大鏡（凸透鏡），且字與凸透鏡的距離小于一倍焦距，所以透過放大鏡可以看到正立、放大的虛像。4.小明通過放大鏡（凸透鏡），看到課本上被放大的字，已知此時放大鏡到課本的距離為4cm，那么，該放大鏡的焦距可能是（）A．2cm B．3cm C．4cmD．5cm【答案】D.【解析】放大鏡到課本上字的距離小于一倍焦距，可以看到正立、放大的虛像，所以放大鏡的焦距大于4厘米，可能是5厘米。所以選D。5．老師在使用投影儀時，發(fā)現(xiàn)膠片在屏幕上的投影太小了，致使后面的同學看不清楚，要使屏幕上的投影更大些，還要清晰。下列做法正確的是（）A.將鏡頭靠近膠片，屏幕離投影儀近一些B.將鏡頭靠近膠片，屏幕離投影儀遠一些C.將鏡頭遠離膠片，屏幕離投影儀近一些D.將鏡頭遠離膠片，屏幕離投影儀遠一些【答案】B?！窘馕觥客队皟x鏡頭成像時，投影片離鏡頭越近，得到的像就越大，所以要將投影儀的鏡頭靠近膠片，但若光屏保持不動，則不能得到清晰的像，所以還要投影儀遠離屏幕。6.小明同學把照相機、投影儀和放大鏡成像情況進行了比較后，他認為這三種儀器所成的像具有如下特點，其中錯誤的是（）A.實像都和物體分別居于透鏡兩側B.虛像都和物體在透鏡的同一側C.實像都是倒立的，虛像都是正立的D.虛像都是放大的，實像都是縮小的【答案】D.【解析】照相機、投影儀及放大鏡的成像特點是：實像都是倒立，且像與物位于透鏡的異側；虛像是正立的，且像與物位于透鏡的同側；虛像是放大的；實像有縮小的也有放大的。所以D項說法錯誤。7．下列說法中正確的是（）A．實像和虛像都能顯示在光屏上B．實像和虛像都不能顯示在光屏上C．虛像能用眼睛看到，但不能顯示在光屏上D．實像能用眼睛看到，但不能顯示在光屏上【答案】C.【解析】實像能用眼睛看到，能顯示在光屏上；虛像能用眼睛看到，但不能顯示在光屏上。選項C正確。8.在我國首次“太空授課”中，宇航員王亞平制做了一個水球，我們看到了她在水球中的“倒影”，如圖所示。下列說法正確的是（）A.“倒影”是光的折射形成的 B.“倒影”不能成在光屏上C.若王亞平距水球變近，“倒影”會變小 D.若王亞平距水球變遠，“倒影”會變大【答案】A?！窘馕觥克蛳喈斢谝粋€凸透鏡，她在水球中的“倒影”，是凸透鏡成的實像，是由光的折射形成的，故A正確?！暗褂啊笔菍嵪瘢沙尸F(xiàn)在光屏上，故B錯誤。當她距水球變近時，物距減小，則像距增大，像變大，即“倒影”會變大；反之，“倒影”會變小，