第2節(jié)生活中的透鏡（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解生活中常見透鏡的特點(diǎn)和應(yīng)用，能識(shí)別不同類型的透鏡并理解其對(duì)光線的作用，形成初步的物理觀念。（物理觀念）2.通過分析透鏡成像的原理和規(guī)律，培養(yǎng)邏輯推理和科學(xué)論證的能力，運(yùn)用科學(xué)思維方法解決與透鏡相關(guān)的實(shí)際問題。（科學(xué)思維）3.經(jīng)歷探究透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高科學(xué)探究的能力，掌握科學(xué)探究的基本方法。（科學(xué)探究）4.培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過程中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)將科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際的責(zé)任意識(shí)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】照相機(jī)、投影儀、放大鏡的成像特點(diǎn)和工作原理，這是理解生活中透鏡應(yīng)用的關(guān)鍵知識(shí)。實(shí)像和虛像的概念及區(qū)別，實(shí)像與虛像的區(qū)分是光學(xué)知識(shí)中的重要內(nèi)容，為后續(xù)學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律奠定基礎(chǔ)?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】理解物距、像距的變化對(duì)成像大小和性質(zhì)的影響，物距和像距的變化較為抽象，學(xué)生難以直觀理解其與成像的關(guān)系。從成像原理和本質(zhì)上區(qū)分實(shí)像和虛像，實(shí)像和虛像的本質(zhì)涉及光線的會(huì)聚和反向延長(zhǎng)線會(huì)聚，學(xué)生理解起來有一定難度?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材《第2節(jié)生活中的透鏡》，完成以下問題：(倒立/正立)的、實(shí)(虛/實(shí))像。(選填“同側(cè)”或“異側(cè)”);虛像是由通過鏡頭的折射光(或反射光)的反向延長(zhǎng)線形成的，不能(選【探究新知】探究一、照相機(jī)1.照相機(jī)的成像原理如圖甲所示是模型照相機(jī)，紙筒A的一端蒙上了一層半透明紙，相當(dāng)于照相膠片，紙筒B的一端嵌上了一個(gè)凸透鏡。在較暗的室內(nèi)，將B端朝向明亮的室外，眼睛觀察半透明紙，適當(dāng)調(diào)節(jié)B筒在A筒中的深度，就可以在半透明紙上得到室外景物清晰、倒立的像。照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，膠片相當(dāng)于光屏，來自物體的光經(jīng)過鏡頭后會(huì)聚在照相機(jī)暗箱內(nèi)的膠片上，形成了一個(gè)倒立、縮小的像，如圖乙所示。2.照相機(jī)的構(gòu)造(1)鏡頭：一般由多個(gè)透鏡組成，組合在一起相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。(2)膠片：機(jī)殼構(gòu)成一個(gè)暗室，膠片相當(dāng)于涂有感光材料的光屏。(3)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)①取景窗：觀察所拍景物，用來確定拍攝景物的范圍。②調(diào)焦環(huán)：用來調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離，以便在膠片上形成清晰的像。③光圈：用來控制從鏡頭進(jìn)入的光的多少。光圈上標(biāo)識(shí)的數(shù)字越小，光圈越大，進(jìn)入鏡頭的光就越多。④快門：用來控制曝光時(shí)間。光圈和快門都是用來控制曝光量的。拍照時(shí)，要根據(jù)景物的明亮程度選擇參數(shù)合適的光圈和快門，使膠片曝光適當(dāng)，這樣才能拍出好照片。3.照相機(jī)成像的特點(diǎn)(1)物體到鏡頭的距離大于鏡頭到膠片的距離。(2)照相機(jī)的膠片上成的是倒立、縮小的像。（上下左右均顛倒）(3)像和物體在鏡頭的兩側(cè)。(4)物體離鏡頭越遠(yuǎn)，物體在膠片上所成的像越小，像到鏡頭的距離越近，即暗箱越短。4.照相機(jī)拍攝景深的調(diào)節(jié)為了使遠(yuǎn)近不同的景物在膠片上都能成清晰的像，需要調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離。(1)拍攝近處的景物時(shí)，應(yīng)增大像距，即鏡頭應(yīng)往前伸，增大膠片與鏡頭之間的距離。(2)拍攝遠(yuǎn)處的景物時(shí)，應(yīng)減小像距，即鏡頭應(yīng)往后縮，減小膠片與鏡頭之間的距離。(3)若想使拍攝的景物的像大一些，可以減小景物與鏡頭之間的距離，同時(shí)將鏡頭前伸；若想使拍攝的景物的像小一些，可以增大物距，即景物與鏡頭之間的距離，同時(shí)將鏡頭后縮減小像距。5.數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī)除了有普通相機(jī)的結(jié)構(gòu)，還有成像元件、存儲(chǔ)設(shè)備和彩色液晶顯示器等部件。它用一種電荷耦合器件代替膠片，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，由相機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備保存起來。通過彩色液晶顯示器還能夠馬上觀看已經(jīng)拍攝好的照片，如果不滿意可以刪除。數(shù)碼相機(jī)的照片可以方便地輸入電腦，通過軟件對(duì)照片進(jìn)行放大、剪裁、修飾等?！镜淅?】如圖所示，紙筒A的一端蒙了一層半透明紙，紙筒B的一端嵌有一個(gè)凸透鏡，兩紙筒套在一起組成了一個(gè)簡(jiǎn)易照相機(jī)。用該照相機(jī)觀察物體時(shí)，要把紙筒（選填“A”或“B”）對(duì)著明亮的室外，半透明紙上恰能呈現(xiàn)（選填“放大”或“縮小”）的像。若想在半透明紙上看到更多的景物，則應(yīng)將照相機(jī)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）景物。探究二、投影儀與照相機(jī)類似，投影儀也是利用凸透鏡來成像的，利用投影儀能得到物體放大的像，如圖所示。1.投影儀的構(gòu)造(1)鏡頭：凸透鏡，起成像作用。(2)投影片：投影片上有文字或圖案，相當(dāng)于用來成像的物體。(3)螺紋透鏡（聚光鏡）：相當(dāng)于凸透鏡，其作用是會(huì)聚光，用來增加投影片的亮度。(4)光源：一般采用碘鎢燈（比白熾燈亮得多）照亮投影片。(5)凹面鏡：將光源發(fā)出的光會(huì)聚后射向螺紋透鏡。(6)屏幕：相當(dāng)于光屏，用來顯示投影儀所成的像。2.投影儀成像的特點(diǎn)(1)投影片到鏡頭的距離小于鏡頭到屏幕的距離。(2)圖案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。(3)像和投影片在鏡頭的兩側(cè)。(4)投影片離鏡頭越近，像到鏡頭的距離越大，屏幕上所成的像越大。3.投影儀的調(diào)節(jié)(1)使屏幕上的像變大的辦法：減小物距，即減小投影片與鏡頭之間的距離，同時(shí)增大像距，即增大屏幕與鏡頭之間的距離。(2)使屏幕上的像變小的辦法：增大物距，即增大投影片與鏡頭之間的距離，同時(shí)減小像距，即減小屏幕與鏡頭之間的距離。4.常用投影儀家用投影儀一般與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)上的內(nèi)容顯示在透明液晶屏上（相當(dāng)于投影片），用強(qiáng)光照射透明的液晶屏，使液晶屏上的圖文通過透鏡系統(tǒng)成像，最終將圖文投射到幕布上，形成放大的圖文。【典例2】25年春節(jié)檔電影《哪吒2》以156億票房登頂全球票房前五，在觀看電影時(shí)有同學(xué)觀察到電影放映機(jī)，于是他結(jié)合物理知識(shí)進(jìn)行了分析。他認(rèn)為放映機(jī)的鏡頭相當(dāng)于（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”），普通廳和巨幕廳畫面大小不一樣，他猜測(cè)應(yīng)該是放映機(jī)與屏幕的距離了（選填“變小”或“變大”）。探究三、放大鏡1.放大鏡 放大鏡實(shí)質(zhì)上是一個(gè)短焦距的凸透鏡。用放大鏡看書上的字，觀察有什么現(xiàn)象？并改變放大鏡到字的距離，觀察字的放大情況。把放大鏡放在物體跟眼睛之間，適當(dāng)調(diào)整距離，當(dāng)物距小于放大鏡焦距時(shí)，我們就能看清物體的細(xì)微之處。它是利用了凸透鏡能成放大的虛像這一原理。2.放大鏡的特點(diǎn)(1)使用時(shí)，物體離放大鏡很近。(2)物體通過放大鏡所成的像是一個(gè)正立、放大的像。(3)像和物體在放大鏡的同側(cè)。(4)在一定范圍內(nèi)，放大鏡離物體越近，所成的像越小；放大鏡離物體越遠(yuǎn)，所成的像越大。(5)若放大鏡與物體的距離增大到一定程度，所成的像便消失了。3.放大鏡的使用(1)使像變大的辦法：讓放大鏡與物體之間的距離適當(dāng)增大一些。(2)使像變小的辦法：讓放大鏡與物體之間的距離適當(dāng)減小一些。4.辨析比較：照相機(jī)、投影儀、放大鏡照相機(jī)投影儀放大鏡物鏡距離遠(yuǎn)近最近鏡像距離近遠(yuǎn)—像的特點(diǎn)倒立、縮小倒立、放大正立、放大物像位置透鏡兩側(cè)透鏡兩側(cè)透鏡同側(cè)物像變化物遠(yuǎn)像近像變小，物近像遠(yuǎn)像變大物近像近像變小，物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大【典例3】工匠師維護(hù)精密儀表時(shí)，在眼睛前戴一個(gè)凸透鏡，便于觀察儀表的細(xì)微之處，如圖所示。(1)凸透鏡起到的作用；(2)通過凸透鏡看到的是儀表（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置與儀表的位置在凸透鏡的側(cè)。探究四、實(shí)像與虛像1.實(shí)像（1）實(shí)像（realimage）是來自物體的光會(huì)聚而成的，能呈現(xiàn)在光屏上。凸透鏡所成的實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，能成在光屏上，物、像分別位于凸透鏡的兩側(cè)，且實(shí)像是倒立的。（2）成實(shí)像的實(shí)例小孔成的像、照相機(jī)成像、投影儀成像、放映機(jī)成像。2.虛像（1）虛像由反射光線或折射光線的反向延長(zhǎng)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虛像。凸透鏡成的虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，而是由折射光線的反向延長(zhǎng)線相交而成的，不能用光屏承接。人眼逆著出射光線可看到虛像。（2）成虛像的實(shí)例平面鏡成像、光的折射成的像、放大鏡成的像。3.實(shí)像和虛像的區(qū)別【典例4】關(guān)于實(shí)像和虛像下列說法正確的是A．平面鏡成虛像，凸透鏡可成實(shí)像也可成虛像B．光的反射一定成虛像，光的折射一定成實(shí)像C．實(shí)像能在光屏上得到，虛像不能在光屏上得到D．平面鏡成虛像，凸透鏡一定成實(shí)像E.虛像也可以用光屏承接F.實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚形成的G.針孔照相機(jī)和普通照相機(jī)一樣，都是光線經(jīng)折射后成倒立縮小的實(shí)像H.實(shí)像可以用照相機(jī)拍照，而虛像則不能I.實(shí)像和虛像都能用眼睛觀察到【課堂總結(jié)】【課堂練習(xí)】1．小明假日外出游玩時(shí)，利用手機(jī)拍了一張石拱橋的照片，如圖所示。以下說法正確的是（）A．石拱橋在水中呈現(xiàn)出倒影，說明平面鏡有時(shí)候可以成倒立的像B．橋在水中的倒影，是由于光的折射現(xiàn)象形成的C．橋在手機(jī)的感光材料上成正立縮小的實(shí)像D．人靠近橋可使橋在手機(jī)上成的像大一些2．在練習(xí)使用凸透鏡的過程中，小明同學(xué)觀察到下圖所示現(xiàn)象，下列光學(xué)器件的成像特點(diǎn)與該現(xiàn)象相同的是（）A．放大鏡 B．照相機(jī) C．投影儀 D．汽車的后視鏡3．《哪吒2》打破了國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫電影的天花板，也拓寬了全球觀眾對(duì)“中國(guó)故事”的想象邊界。在電影院放映該影片時(shí)，下列說法正確的是（）A．電影放映機(jī)的鏡頭是凹透鏡B．放映時(shí)屏幕應(yīng)置于放映機(jī)鏡頭的二倍焦距內(nèi)C．屏幕做的很粗糙是為了讓光在屏幕上發(fā)生漫反射D．觀影者看到屏幕上的畫面是倒立放大的虛像4．如圖是小新用手機(jī)拍攝的西安鐘樓的照片，手機(jī)的照相機(jī)鏡頭是透鏡，該透鏡對(duì)光線有（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用，通過鏡頭在感光元件上所成的像是（選填“實(shí)像”或“虛像”）。手機(jī)畫面上的色彩是由、綠、藍(lán)三種色光混合而成。5．在一些公共場(chǎng)所，裝在高處的投影燈照在地面上出現(xiàn)圖案，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括光源、圖片、鏡頭等（如圖所示）。從不同方向都能看到地面上的圖案是由于光在地面發(fā)生了；調(diào)小鏡頭與圖片之間的距離能讓圖案變（選填“大”或“小”）。6．如圖所示，小明用凸透鏡觀看書本上“中國(guó)夢(mèng)”三個(gè)字時(shí)的情況，如果他想看到更大的正立的“國(guó)”字，小明需要將凸透鏡（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）書本；清澈見底的池水看起來比實(shí)際的更（選填“深”或“淺”）原因是光的折射現(xiàn)象。7．學(xué)完凸透鏡成像規(guī)律后，某興趣小組用焦距為10cm的凸透鏡以及其他素材自制了照相機(jī)模型和投影儀模型：（1）【器材選擇】①投影儀模型中投影片A與凸透鏡B間距是；（選填“物距”或“像距”）②小組成員要選用合適長(zhǎng)度的紙筒來作為照相機(jī)模型的外紙筒。現(xiàn)有三種規(guī)格的紙筒，其長(zhǎng)度分別為5cm、10cm、20cm，應(yīng)當(dāng)選擇cm的紙筒；③照相機(jī)模型中充當(dāng)膠片的膜（a位置）應(yīng)該用以下哪種素材