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第六节 神奇的眼睛第2课时 生活中常用的几种透镜【教学目标】一、知识与技能1.了解放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器的用途.2.知道照相机的成像原理，放大镜成像的特点.二、过程与方法通过对照相机、放大镜、显微镜、望远镜所成的像的分析，逐步培养学生运用所学基础知识解决实际问题的能力.三、情感、态度和价值观1.通过对光学仪器的介绍，使学生认识物理学知识在生产、生活和科技方面的应用.增强学生对物理的热爱.2.通过介绍显微镜、望远镜的发展和功能的增强，使学生认识科技对人类生活和社会发展的重要性，了解科技的持续性发展将加深人类对自然的认识，激发学生对科学和技术的热爱.培养学生用前面所学凸透镜成像规律的知识，加深对眼睛的了解.【教学重点】放大镜、照相机的成像原理；放大镜、显微镜、望远镜的用途.【教学难点】放大镜、照相机的成像原理.【教具准备】放大镜、光屏、显微镜、望远镜、多媒体课件.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师 凸透镜成像的规律是什么当u2f时，成倒立、缩小、实像，像与物在透镜异侧.当fu2f时，成倒立、放大、实像，像与物在透镜异侧.当uf时，成正立、放大、虚像，像与物在透镜同侧.师 利用凸透镜成像的性质，人们制成了许多光学仪器，就像特殊而神奇的“眼睛”，拓展了我们肉眼的功能.【进行新课】知识点1 放大镜师 请同学们用桌面上的凸透镜靠近课本，观察课本上的字，你看到了什么现象学生课本上的字被放大了.师 那么你手中的凸透镜就是什么学生就是放大镜.师 对.再请大家判断放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，还是异侧是实像，还是虚像判断依据是什么学生放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，是虚像，因为用光屏承接不到像，所以是虚像，眼睛与物在透镜的异侧，透过凸透镜观察所成的像，所以像与物在透镜同侧.师 你观察得很仔细，讲得很好，放大镜的焦距是较短，还是较长学生我猜放大镜的焦距较长.师 对.隔着放大镜看物体总是放大的吗学生隔着放大镜看较近的物体，物体是正立、放大的，隔着放大镜看远处物体，物体是倒立、缩小的.师 你知道这是什么原因吗学生因为放大镜是凸透镜，隔着放大镜看远处物体，uf，所成的像是正立、放大的像，隔着放大镜看远处物体，u2f，所以所成的像是倒立、缩小的像.师 讲得很好.用放大镜观看近处的物体，物距小于焦距时才是放大的.因此，物体应放在离放大镜小于焦距的位置才合适，在什么位置所成的像最大请大家观察.学生物体离放大镜的距离接近于焦距时，所成的像最大.师 对，请全班同学都进行观察.板书1.放大镜uf，成正立、放大虚像.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点2 照相机教师出示照相机实物，让学生观察照相机的构造.师 你能说说照相机的构造吗学生镜头、机壳、调焦装置、取景窗、快门按钮师照相机的“像”是怎么形成的学生照相机的镜头就相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成一个缩小的像.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，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片.师 讲得很好，下面请看课件演示.课件演示照相机的构造、成像过程.多媒体展示1照相机的构造如图，照相机的主要构造有镜头、胶片、调焦环、取景窗、光圈环和快门.（1）镜头一般由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起成像作用；（2）胶片相当于光屏，用来记录物体经镜头所成的像；（3）调焦环用来调节胶片和镜头的距离（即像距），以便物体经镜头所成的像清晰地呈现在胶片上；（4）取景窗为了确定拍摄景物的范围和便于进行拍摄构图；（5）光圈环和快门用光圈控制进入镜头光的多少；用快门控制曝光的时间，这两点是为了控制曝光量.多媒体展示2照相机的成像原理照相机照相时，被拍照的物体到镜头的距离要远大于镜头的焦距，才能在胶卷上得到倒立缩小的实像.当物距改变时，则成像的大小和胶片距镜头的远近都要随着变化.为了拍出清晰的照片，需要一个装置来改变凸透镜到胶片间的距离，调焦环就是起这个作用.其规律是“物近像远像变大”，即物距变小，像距会增大，同时像也会变大.若要使像变大些，则物与镜头应近一些，同时把镜头拉出来一些，使暗箱拉长些，增大像距，使胶片上的像变清晰.所以拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶卷远些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶卷近一些.平时看到照相机成的像是正立的，这是为了取景方便，经过相机内部器材把镜头第一次成的倒立的像变成正立的，因此切记照相机所成的像是倒立的、缩小的实像.现代的照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和快门，得到曝光适度的相片.有的相机还能自动测量景物到相机的距离，进行自动调焦.师照相机的成像是凸透镜成像规律中的哪一条学生当u2f，成倒立、缩小的实像、像与物在透镜的异侧.板书2.照相机当u2f，成倒立、缩小的实像.师 你知道有哪些照相机吗学生傻瓜机、数码照相机、摄影机师 摄影机、各种监控摄像头其实都是一个可以连续拍照的照相机.例题1（湖南娄底中考）如图，这是一款人脸识别门镜一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比.下面对该装置说法错误的是（ ）A.该摄像镜头相当于凸透镜B.这种镜头可用来矫正近视眼C.这种镜头对光线具有会聚作用D.若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm解析（1）摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，利用了当u2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成.凸透镜的焦距是10cm，当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm时，能成倒立、缩小的实像，故选项ACD正确.（2）矫正近视眼的镜片是凹透镜，不是凸透镜，故B错误.答案B.例题2 如图所示，是小华用相机拍摄的桂林市杉湖上的双塔相片.下面说法正确的是（ ）A.双塔在湖中的倒影是实像B.要使塔的像更大些，小华或相机镜头应向塔靠近些C.要使塔的像更大些，小华或相机镜头应离塔更远些D.要使塔的像更小些，小华或相机镜头应离塔更近些解析要解决此题，需要掌握平面镜成像的原理，知道平面镜成的像是虚像.掌握凸透镜成像的原理及应用，知道照相机是根据当物距大于2f时，成倒立、缩小实像的原理制成的.并且物距越大，像越小，像距也越小；物距越小，像越大，像距也越大.双塔在湖中的倒影属于平面镜成像，成的是虚像.所以A说法错误.要使塔的像更大些，应减小镜头与塔之间的距离.所以B说法正确，C说法错误.要使塔的像更小些，应增大镜头与塔的距离，所以D说法错误.答案B.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点3 显微镜和望远镜（1）显微镜师 用放大镜能观察细胞吗怎么办学生不能，用显微镜.师 课前我已要求大家查资料，关于显微镜你知道什么请大家踊跃举手起来向全班同学交流.学生甲显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，用显微镜可以观察微生物细胞等人眼无法看见的物体.学生乙随着科学技术的发展，人们又研制了电子显微镜和隧道显微镜.目前通用电子显微镜的放大倍数可达50万倍.借此人类能观察到许多物体的细微结构；用隧道显微镜甚至可以看到金属原子，因此显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产技术等方面.师 两位同学讲得很好.多媒体展示显微镜的构造及原理1.物镜靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较短；目镜靠近眼睛的凸透镜，焦距比较长；载物台用来放置被观察物体（载物片）的平台；反光镜通过反光提高载物片上物体的亮度.反光镜有两面，光线太弱时用凹面镜会聚更多的光线，光线较强时用平面镜反光.2.被观察的物体到物镜的距离在物镜的1倍焦距到2倍焦距间，经物镜后，成倒立、放大的实像，这一实像恰好处在目镜的一倍焦距以内，经目镜成正立、放大的虚像.（2）望远镜.师 下面请同学们用望远镜观察远处物体.师 你们观察到了什么现象学生远处物体被放大了.师 远处的物体真的被放大了吗多媒体展示望远镜的构造及成像过程.1.物镜靠近被观察的物体的凸透镜，相当于照相机的镜头，焦距较长；目镜靠近眼睛的凸透镜，相当于放大镜，焦距较短.2.物镜的作用使远处的物体在焦点附近成倒立的缩小的实像,像照相机的镜头；目镜的作用把物镜成的实像，放大成虚像.望远镜看远处物体，物距不能改变，物体到物镜的距离远大于物镜的二倍焦距，物体通过物镜成倒立缩小的实像，像虽然缩小，但到人眼的距离比物到人眼的距离小得多，像的视角大于物的视角；物镜所成实像，在目镜的一倍焦距内，再经目镜成正立放大的虚像.师 有疑问吗学生物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据前面探究的结果，这样所成的像是缩小的，为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了师 我们能不能看清一个物体，取决于它对我们的眼睛所成“视角”的大小.望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大.望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮.这一点在观测天空中的暗星时非常重要.现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以求观测到更暗的星.除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜作物镜.多媒体展示视角从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角.视角的有关知识（1）视角越大，对物体的观察越清楚.（2）视角的大小不仅与物体的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关.（3）到眼睛相同距离时，物体越大，视角越大；同一物体离眼睛的距离越小，视角越大，物体在视网膜上的像越大，但物体不会变大.例如，“一叶障目，不见泰山.”实际上就是视角的问题，一片树叶在人眼的视角可能大于一座山在人眼的视角.例题3自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理.器材焦距较长的凸透镜一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水.（1）小水滴可看作一个焦距很小的 镜，本实验以小水滴作为显微镜的 镜，它与被观察物体的间距为1015mm，如左图所示.（2）如图所示中，任意滴一滴水滴，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整与箭头的距离，应该把水珠变 （填“厚”或者”薄”），直至与原来方向相反的、放大了的箭头.如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是 .（3）透过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜 ，并且保持凸透镜水平，看到的箭头相对于原来的箭头是 （填“正立”或“倒立”），如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向 （填“上”或“下”）移动.解析（1）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的；（2）由题意可知，小水滴此时相当于放大镜，成的是正立、放大的虚像，说明箭头在小水滴的焦点之内，即小水滴的焦距过大，因此应该把水珠变得再厚些，使其焦距变小，直至成倒立、放大的实像，此时物距满足f12mm2f，即凸透镜的焦距为6mmf12mm；（3）透过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴，凸透镜在同一直线上，此时，凸透镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像；虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的，但旋转的方向是一致的；要使成的虚像更大一些，应增大物距，把凸透镜向上移动.答案（1）凸透；物；（2）厚；612mm；（3）在同一竖直线上；倒立；上.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】通过本节课学习，我们知道了神奇的“眼睛”放大镜、照相机、显微镜、望远镜的用途，以及放大镜、照相机工作原理.显微镜和望远镜在现实生活中并不能经常接触，因此在学习过程中，一定要重视理论联系实际，到实验室对照原物件学习明白其原理和各元件的作用.也需要同学们平时多动手、动眼，说不定同学们也会有非常了不起的发现.谢谢【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.1.以照相机等由凸透镜制成的神奇“眼睛”引入新课，激发学生学习兴趣，并体现“从生活走向物理”的教学过程.2.教学中可引导学生利用凸透镜成像规律的知识，对照来认识放大镜、照相机的成像特点及原理；了解显微镜、望远镜的特点，通过实验体会使学生有感性的认识，激发学生学习的兴趣，同时培养学生应用知识指导实践的能力.
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