生活中的透镜教学设计江苏丰县初级中学刘庆贺一教学目标一知识与技能了解透镜在日常生活中的应用知道照相机幻灯机放大镜的成像原理和特点了解实像和虚像能描述凸透镜成实像和虚像的特征二过程与方法通过讲解照相机的结构及制作模型照相机的过程了解照相机的成像原理能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征三情感态度和价值观通过模拟相机的制作和使用让学生体验成功的愉悦具有对科学的求知欲乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理认识物理来源于生活又应用于生活初步建立将科学技术应用于实际的意识二教学重难点本节通过介绍生活中常用的透镜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为探究凸透镜成像的规律做准备根据新课程标准的教学要求可分四个环节来完成教学任务创设情景提出问题实验探究解决问题梳理反思深化问题应用练习评价反馈让学生逐步形成对透镜能成不同特征的像的感性认识再通过渗透一些趣味小实验进一步拓展生活中的透镜成像的物理知识充分体现从生活走向物理从物理走向社会的课程理念针对以上设计思路可在教师的引导下让学生进行实验探究通过观察实验验证分析交流总结等过程弄清照相机投影仪放大镜的应用及成像情况教学重点凸透镜成像几种情况的主要特征模拟照相机成像时物距与像距的大小比较教学难点通过观察照相机投影仪放大镜成的像再经过分析综合得出它们成像的特点三教学策略以照相看电影等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理念在学生初步认识透镜的应用的基础上通过观察日常生活中应用到凸透镜的实物了解它们的工作原理让学生进一步深入的理解透镜培养学生学以致用的科学意识并且在制作模型照相机的过程中安排小组合作制作培养学生的动手能力从而感受到合作成功的乐趣这样凸透镜的三种应用和各自的成像特点均让学生从观察和实践中得出让学生体验物理知识产生的过程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为探究凸透镜成像规律做准备四教学资源准备多媒体课件照相机模拟照相机投影仪实物投影仪放大镜硬塑料板凸透镜半透明塑料薄膜或蜡纸胶水水等五教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课分钟播放多媒体画面用照相机拍摄美景用投影仪进行学习用放大镜观察昆虫等指出这些光学仪器都用到了凸透镜透镜在生活中有广泛的应用问题生活中还有哪些地方直接或间接地应用到了透镜今天就来认识凸透镜都能成什么样的像学生观赏并回答从学生已有的生活和学习经验入手引出物理问题体现从生活到物理的课程理念激起学习的兴趣新课教学分钟一照相机大家使用过照相机吗关于照相机的结构大家知道多少教师对学生提到的结构进行简单介绍投影实物或挂图镜头相当于凸透镜它主要用来成像的胶卷主要是为了承接像的相当于光屏它的表面涂有对光敏感的物质曝光后胶片表面的化学物质发生化学变化便记录下物体的像将感光后的胶卷进行显影定影后就成为我们所说的底片调焦环主要是调节镜头到胶卷的距离的使我们看到需要的且比较清晰的像光圈和快门都是控制镜头进入光线强弱的胶卷如果曝光时间太长或太短都不会得到清晰的像目前市面上有很多照相机都是根据外界环境的光线强弱以及距离被拍摄物体的远近来自动调节进入镜头的光线以及镜头到胶卷的距离的所以我们戏称其为傻瓜照相机指导学生自己制作模型照相机用硬纸板圈成两个直径大小相近的长约的圆纸筒使一个纸筒刚好能够套入另一个在直径较大的纸筒前面固定一个凸透镜在直径较小的纸筒前面固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕把较小的圆筒有屏幕的一端朝里套入较大的圆筒内这样就制成了模拟照相机在较暗的室内把凸透镜对着窗外的景物拉动纸筒改变透镜和薄膜之间的距离能在薄膜上观察到景物的像结合画图介绍物距和像距学生交流讨论照相机主要由镜头胶卷调焦环光圈和快门组成学生制作模型照相机并进行实验通过熟悉的事物引起学生的学习兴趣通过让学生自制模型照相机使学生对利用凸透镜成缩小的实像有较直观深刻的印象同时培养学生的动手能力物距物体到凸透镜的距离像距像到凸透镜的距离思考与物体进行比较像是缩小还是放大像是正立还是倒立像距与物距哪个大像与物体位于凸透镜的同侧还是两侧实际的照相机的原理与此相似结合挂图提问照相机的镜头相当于我们学过的什么光学元件照相时物体会在胶片上成像像与物体相比较哪一个大一些你能说出照相机的原理吗指出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代生活中常使用数码相机数码照相机用图像传感器替代胶片是将光信号转化为电信号最后再转化为数字信号存储在电脑中的拓展当照相机靠近景物时物距减小则像距会增大像也会变大还有一类照相机是可以调节焦距的不需要改变物距也可以得到清晰的像调节焦距时当焦距变长时相当于在焦距不变的情况下物距变短像变大像距也变大学生在薄膜上看到一个倒立的缩小的像此时物距大于像距像和物体分别位于凸透镜两侧学生照相机的镜头相当于一个凸透镜胶片上的像比物体要小所以照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的得出照相机的成像原理二投影仪结合投影思考投影仪由哪几部分组成各有什么功能猜一猜将投影片放在投影仪的载物台上显示出的像的大小正倒将会如何然后教师演示学生认真观察将投影仪上的平面镜取下投影片放到载物台上调节镜头在天花板上得到投影片上图案的清晰的像观察像的正倒大小比较像距物距的大小像与物体在透镜的同异侧再将平面镜装上观察像的位置启发学生分析平面镜的作用利用多媒体演示幻灯机工作的原理画出光路图注意物像大小物像正倒物距和像距等在实际应用投影仪时一般屏幕位置固定不变调节凸透镜镜头的位置可使成像清晰调节整个投影仪的前后位置可以得到所需大小的实像要想得到正立的像可以把投影片倒着放当从投影屏幕观察到物体偏左上时应向左上移投影片才能使被观察的物体处于屏幕的中央学生观察思考让学生了解投影仪的成像原理和成像特点三放大镜小实验把硬塑料片放在书上观察字迹的大小然后将一滴水滴在硬塑料片上观察字的大小描述你看到的像的特征探究为什么水滴可以让字迹放大继续实验拿起桌上的放大镜看书上的字并改变放大镜与书的距离观察书上字的大小是否改变什么时候字较大放大镜总是能把字放大吗利用多媒体演示放大镜成像的原理强调光路图物像大小物像正倒和像的虚实指出放大镜的镜头是一个凸透镜放大镜能成正立放大的虚像刚开始移动放大镜离书越远字越大到了一定距离以后字变模糊再增大距离通过放大镜会看到倒立缩小的像结合凸透镜的三条特殊光线作图让学生了解放大镜在使用时要将物体放在焦点以内且越靠近焦点物体成的像越大学生实验并描述观察到的现象学生实验并描述观察到的现象让学生了解放大镜的成像特点四实像和虚像照相机投影仪和放大镜都是通过凸透镜成像但成像情况各不相同引导学生比较投影仪与照相机放大镜成像的异同投影仪与照相机成像的相同点是都在屏上成倒立的实像二者的区别是投影仪的物距小像距大成放大的像照相机的物距大像距小成缩小的像投影仪与放大镜成像的相同点是都成放大的像二者的区别是投影仪成倒立的实像放大镜成正立的虚像同样是凸透镜成像它们为什么会有这样的差别呢引导学生根据凸透镜的三条特殊光线的进行作图通过作图让学生了解虚像不是实际光线会聚成的因此不能像投影仪或电影那样用屏幕去承接也不能用胶片去感光只能用眼睛观察实像是射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的是实际光线的会聚点能用光屏承接虚像是虚的但人眼视网膜上的像却是实实在在的如果光线进不了人眼那人眼也就看不见那个物体了前面学习过的平面镜成虚像以及通过光的折射看到水中鱼学生讨论并总结投影仪与照相机放大镜成像的异同让学生了解实像和虚像的区别的虚像与凸透镜成虚像的道理相似课堂小结分钟通过这节课你学到了什么学生回答或与同学们进行交流老师恰当总结梳理本节课知识内容把自己所学到的知识与老师同学交流最后总结出本节课的知识点培养学生总结归纳的能力同时也可以帮助学生记忆生活中的透镜同步试题江苏丰县初级中学戴松方一选择题梅州以下光学器件中可以不用凸透镜的是潜望镜照相机放大镜投影仪答案解析潜望镜的主要光学元件是平面镜而照相机放大镜和投影仪中的主要光学元件是凸透镜下面是对凸透镜成像的说法其中正确的是凸透镜只能成实像凸透镜只能成虚像凸透镜只能成放大的像凸透镜既能成实像又能成虚像答案解析照相机利用的是凸透镜成倒立缩小的实像放大镜利用的是凸透镜成正立放大的虚像投影仪利用的是凸透镜成倒立放大的实像所以凸透镜既能成实像又能成虚像窗台上放着装有水的圆形玻璃缸太阳光透过玻璃缸射到屋内窗台下的桌面上发现桌面上的光斑比窗外地面上的太阳光亮下列解释中错误的是凸透镜对光线有会聚作用装有水的圆形玻璃缸相当于凸透镜圆形玻璃缸中的水对光线有会聚作用装有水的圆形玻璃缸相当于凹透镜答案解析桌面上的光斑比窗外地面上的太阳光亮说明圆形玻璃缸中的水对光线有会聚作用只有凸透镜对光线有会聚作用因此装有水的圆形玻璃缸相当于凸透镜另外从侧面看装有水的圆形玻璃缸两侧薄中间厚它也相对于凸透镜手持凸透镜在人眼和课本之间移动下列说法正确的是凸透镜在任何位置都能看到课本放大的像凸透镜在离课本较远时才能看到课本放大的像凸透镜在离课本较近时才能看到课本放大的像无论凸透镜放在什么位置都不能看到课本放大的像答案解析凸透镜在离课本较近时能看到课本正立放大的虚像在离课本较远时能看到课本倒立缩小的实像关于放大镜如下说法不正确的是放大镜就是凸透镜用放大镜可得到物体倒立的像物体放在任何位置都可以得到放大的像只有把物体放在凸透镜焦点以内才能得到正立放大的像答案解析放大镜是凸透镜能成一个正立放大的像不过必须在焦点以内手持放大镜伸直胳膊看窗外的景物可以成倒立缩小的像所以不是用放大镜在任何位置都可以得到放大的像关于四种光学仪器的成像情况以下说法中正确的是放大镜成正立放大的像照相机成正立缩小的像投影仪成倒立缩小的像幻灯机成正立缩小的像答案解析放大镜能成一个正立放大的像照相机能成倒立缩小的像投影仪能成倒立放大的像幻灯机能成倒立放大的像娄底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像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图该摄像镜头相当于凸透镜这种镜头可用来矫正近视眼这种镜头对光线具有会聚作用若镜头的焦距为为了能成清晰的像人脸到镜头的距离应大于答案解析从题目意思可以看出通过摄像镜头应该获得人脸的实像否则无法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因此该摄像镜头相当于凸透镜对光线具有会聚作用近视眼戴的眼镜应该是凹透镜而不是凸透镜用照相机照相时物体在胶卷上形成缩小的倒立实像放大的正立实像缩小的正立实像缩小的倒立虚像答案解析照相机的镜头相当于一个凸透镜当照相时物体离照相机镜头比较远像是缩小倒立的实像透镜在生活中的应用是广泛的下面说法中正确的是放大镜应用的是凸透镜近视眼镜片应用的是凸透镜老花眼镜应用的是凹透镜照相机镜头应用的是凹透镜答案解析放大镜是利用凸透镜能成正立放大虚像的原理制成的近视镜是利用对光起发散作用的凹透镜制成的老花镜是利用对光起会聚作用的凸透镜制成的照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的如图所示投影仪是教学中常用的设备下面关于投影仪的叙述中不正确的是图平面镜的作用是改变光的传播方向屏幕表面粗糙有利于光发生漫反射物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像若使屏幕上的像变大应使镜头靠近投影片答案解析投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上起到改变光的传播方向的作用屏幕做得粗糙这样光可以在其表面发生漫反射能够让各个方向的人看到屏幕上的像投影仪成物体放大倒立的实像故本选项说法错误若使屏幕上的像变大应减小物距所以应使镜头靠近投影片说法正确在小孔成像平面镜成像放大镜成像照相机成像幻灯机成像中成实像的是成虚像的是属于反射成像的是属于折射成像的是答案解析首先明确这五种事物的成像规律才可做出判断哪些成实像哪些成虚像哪些是反射成像哪些是折射成像小孔成像的原理是光沿直线传播所成的像是倒立的实像平面镜成像是利用光的反射成像所成的像是正立等大的虚像放大镜成像是光的折射成像所成的像是放大正立的虚像照相机成像是光的折射成像所成的像是缩小倒立的实像幻灯机成像是光的折射成像所成的像是放大倒立的实像五四青年节那天学校请来摄影师给我们拍毕业照列好队后摄影师发现有几位同学没有进入取景框内这时他重新调整照相机的正确方法是照相机向前移镜头向前伸照相机向前移镜头向后缩照相机向后移镜头向前伸照相机向后移镜头向后缩答案解析根据凸透镜成像的规律可知使全体同学都进入镜头是要把成的像变小点就要像距变小物距变大故应人不动照相机离人远一些镜头往里缩一些二填空题照相机的镜头相当于一个镜被拍摄的物体应在离镜头较远的位置在胶片上得到的的像答案凸透倒立缩小解析照相机的镜头相当于凸透镜在胶片上得到的是倒立缩小的实像幻灯机的幻灯片要在透镜的后面比焦点略远些的地方这时银幕上的像的性质是的像答案倒插凸倒立放大解析幻灯机是利用凸透镜成倒立放大实像的原理工作的为了看到正立的实像幻灯片要倒插常用体温计的刻度部分为三棱体横截面如图其正面呈圆弧形这样就可看清体温计内极细的水银柱以便于读数这是因为圆弧形玻璃的作用相当于使我们能看到水银柱放大后的的虚像图答案凸透镜正立解析体温计的表面为圆弧形中间厚边缘薄相当于凸透镜能使体温计内极细的水银柱放大成放大的虚像小明在他家的写字台玻璃台板上面滴了一滴水透过水滴看过去他发现台板下纸上的文字变大了这是由于光在透过水滴时发生了射此时的水滴相当于一个镜看到的文字是填实或虚像答案折凸透虚解析水滴的中间比边缘厚相当于凸透镜报纸与水滴间的距离较小所以报纸上的文字经过水滴折射后成正立放大的虚像站在屋内的人通过防盗门上的猫眼看到门外的客人是正立放大的猫眼是一个镜客人通过它成的是像答案凹透正立缩小的虚解析猫眼是由两块透镜组合而成当我们从门内通过猫眼向外看时看到的是来客的正立缩小的虚像所以防盗门镜的作用相当于一个凹透镜透过球形的透明玻璃鱼缸看水中的鱼要比真实的鱼填大或小其原因是装水的球形鱼缸相当于一个所看到的鱼是鱼的像填实或虚答案大凸透镜虚解析因为球形鱼缸盛水后水和鱼缸壁之间形成了水凸透镜鱼在水凸透镜的一倍焦距以内成正立放大的虚像所以从球形鱼缸的外侧看缸里养的金鱼比真实的鱼要大得多三综合题你了解实像和虚像吗自从学习光现象以来我们分别学习了实像和虚像对于这两种像的区别与联系掌握起来却有点麻烦实像是由实际光线会聚的而且是倒立的并且能用光屏承接虚像是由实际光线的反向延长线会聚的因此不能用光屏承接并且都是正立的无论是实像还是虚像都能用眼睛看到请根据上述信息回答一下问题下列现象中只能成虚像的是照相机照相平面镜成像凸透镜成像小孔成像透过放大镜可以看到物体被放大的虚像关于放大镜的说法中正确的是透过放大镜总能看到物体被放大的虚像透过放大镜看到放大物体的虚像与物体在放大镜的两侧物体距离放大镜越近成的虚像就越小放大镜其实就是凹透镜对实像和虚像的认识正确的是只有通过光的反射才可以成虚像只有通过光的折射才可以成虚像通过光的反射可以成实像和虚像通过光的折射可以成实像和虚像答案解析照相机照相时物体成倒立缩小的实像平面镜能成正立等大的虚像凸透镜既能成实像如照相机也能成虚像如放大镜通过小孔能成倒立实像放大镜是凸透镜当物体离凸透镜较近时通过放大镜观察到正立放大的虚像此时物体离凸透镜越近成的像越小而且像和物体在透镜同侧当物体离凸透镜较远时通过凸透镜观察到倒立缩小的实像平面镜能成虚像它利用的是光的反射凸透镜既可以成虚像也可以成实像它利用的是光的折射所以正确答案是通过光的折射可以成实像和虚像