第二节生活中的透镜备课素材

第五章透镜及其应用

第2节生活中的透镜

方式一【问题导入】

多媒体播放幻灯片：

图5－2－1

问题：幻灯片中涉及了我们生活中常见的一种工具，它的学名叫放大镜，实质是一个凸透镜，凸透镜在生活中还有着非常广泛的应用。

本节课我们就来学习——生活中的透镜(板书课题)。

方式二【故事导入】

讲述故事——谁放的火？

牛顿49岁那年，他的书房发生了一起火灾，许多宝贵的论文原稿化成灰烬，牛顿非常沮丧。那是一个星期天，牛顿要去教堂做礼拜，他清楚地记得自己吹灭了蜡烛，桌上也没有镜片之类的东西，只有一块20 cm长、10 cm宽的一块普通玻璃板。火灾到底是怎么发生的呢？牛顿询问仆人，仆人说，起火时他正在院里收拾，他保证没有一个人走进这间屋子。

两年后的一个星期天早晨，牛顿照例要去教堂，事先得去洗脸、换衣服。洗脸时他正对着镜子看到脸上滴滴水珠时，突然，脑中浮现出失火那天早晨的情景：他在洗脸时突然想到论文中有一点需要补充，连脸上的水滴都顾不上擦干，奔到书桌那边去，补充完毕后，他才用手巾擦干脸，换了件衣服到教堂里去。“啊，我真笨，怎么一直没有想到！”牛顿终于解开了火灾之谜。

原来，当时牛顿脸上的水滴落到了玻璃片上，由于表面张力的关系，水成了半圆形，这就起到了透镜的作用，阳光通过水滴聚焦，使下面的书稿起火，从而引发了火灾。

设问：生活中有哪些地方直接或间接地应用到了透镜？下面我们就来共同研究一下。

板书：生活中的透镜。

方式三【谜语导入】

出示谜语：小小玻璃片，作用可真大。爷爷用到它，读书、看报都不怕；奶奶用到它，针线活儿人人夸；小朋友们用到它，科学发现成就大。

学生自由猜谜。教师根据实际情况随机引导和评价。“放大镜”是透镜的一种，下面我们就来研究一下生活中的透镜。

详见光盘内容

1．照相机的简单调节

照相机成倒立、缩小的实像，这时物距(所拍物体到相机镜头的距离)远大于相机的焦距。要想使像变大：第一种方法是在焦距不变时减小物距，这时像距变大，像也变大了。第二种方法是在调焦的时候将焦距调大，在物距不变的情况下，所成的像也就变大了。使像变小的方法和上边刚好相反而已。

如果想让像更大，应该让镜头离屏幕远一些，镜头离投影片近一些；像变小则相反。掌握一个规律：像要变大，像距(即镜头到屏幕或底片的距离)要变大才行，物距(即镜头到投影片或物体的距离)要变小。

常考查实像与虚像的区别，题型主要有选择题、填空题。

[考点对接]1.照相机

[源起教材P94]插图

图5.2－1

例1[永州中考]应用如图5－2－2所示的凸透镜成像规律制成的光学设备是()

图5－2－2

A．投影仪B．放大镜C．照相机D．潜望镜

[答案] A

2.放大镜

[源起教材P95]放大镜

图5.2－5放大镜

生活中常用的放大镜就是一个凸透镜，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外。这时我们看到的像是放大、正立的(图5.2－5)。

例2[成都卷B中考]一天，小聪告诉小亮，放大镜不仅能把物体“放大”，还能把物体“缩小”！有些惊讶的小亮立刻找来一个放大镜做起了实验。他把放大镜放到花朵前某一位置时，看到了如图5－2－3所示的花朵的正立、放大虚像。接着他按小聪的提示进行了操作，终于看到了“缩小”的花朵。关于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“缩小”花朵，下列说法中正确的是()

图5－2－3

A．小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵正立、缩小的虚像，像的位置在放大镜与花朵之间

B．小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵倒立、缩小的实像，像的位置在放大镜与小亮眼睛之间

C．小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵正立、缩小的虚像，像的位置在放大镜与花朵之间

D．小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵倒立、缩小的实像，像的位置在放大镜与小亮眼睛之间

[答案] D

材料一——自制一个照相机

(1)找一个卷筒纸芯。

(2)在卷筒纸芯的一端固定一只凸透镜。

(3)用A4纸从卷筒纸芯外部缠绕多圈后粘牢，制成第二个纸筒(注意，两个套在一起的纸筒要能够前后移动，不能太紧)。

(4)在制成的第二个纸筒的另一端口粘贴一张半透膜。

(5)制作完成后，把模型的凸透镜正对景物，前后移动(伸缩)纸筒，即调节成像位置，在另一侧的半透膜上就可以观察到一个倒立、缩小的清晰图像。

图5－2－4

材料二——怎样使用照相机

照相机有一个镜头(一般来说是几块透镜组合起来的复合透镜，效果相当于一块凸透镜)，它把前面的人和景物成像在暗箱里的胶片上。要照好相片，首先要调好焦，也就是要移动镜头，使人、物的像清晰地成在胶片上。

要使照出来的相片清晰，还要：(1)选好快门速度；(2)选好光圈。

调好焦只能保证从人、物射到照相机的光经过镜头折射后，像成在胶片上。但是有时照出来的相片太淡，有时又太黑，这是由于曝光不足或过度造成的。胶片曝光时，光照到的地方，胶片上的化学物质发生化学变化；没光照到的地方，则不发生变化，景物的像就是这样被记录下来的，从照相机中把曝光的胶片取出(不能见光)，再经过显影、定影把像固定下来，就得到底片。曝光时，如果光照射的时间过短，没有足够的光使胶片上的化学物质发生充分的化学变化，冲印出来的照片就会太淡。反之，如果曝光时间过长，照片就会太黑。照相机是由快门控制曝光时间的。曝光时间合适，拍出的照片才能好。一般照相机的快门速度有1s、

1

2s、1

10s、1

25s、1

50s、1

100s、1

250s秒等。照相时要根据人、物的亮度、照相胶片的性能选择快门速度。选取快门速度时还要看物体是否在运动，如果物体在运动(例如我们拍摄运动

员正在运动的照片)，那么在快门打开的那段时间里，物体的位置发生了变化，物体在胶片上连续形成了多个像，互相重叠，照出来的相片就不清楚了。因此照运动的物体就要选用较快的快门速度，快门打开的时间短，物体的位置变化不明显，这样照出的相片才清晰。同样道理，如果人手端着照相机来照相，手一动，照片也会不清晰。所以用手端着照相机照相，只

能用于快门速度较快的情况，例如手端一般的135照相机，快门速度至少要快于1

60s。快门速度慢时，应把照相机固定在支架上。

胶片曝光的程度还可以通过调节照相机的光圈来满足。我们的眼睛靠调节瞳孔的大小来调节进入眼睛的光的多少，光线强时，瞳孔缩小，进入眼睛的光就少；光线暗时，瞳孔放大，进入眼睛的光就多。照相机光圈的作用与瞳孔相似，光强时，光圈应小些。快门速度大时，

曝光时间短，光圈要大些。快门速度和光圈大小适当配合，就能照出好的相片。一般照相机上都标有5、6、8、11等字样，就是指光圈的大小。但是大家注意，这个数字越大，光圈越小。

材料一自制一个照相机

材料二怎样使用照相机

——详见光盘内容

１．昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜（如图所示），盒盖到盒底的距离为10 cm，利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中，小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒，老师分别给他提供了焦距为4 cm、8 cm、10 cm 和12 cm的凸透镜各一个，他应该选择

（）

A．焦距为4 cm的凸透镜B．焦距为8 cm的凸透镜

C．焦距为10 cm的凸透镜D．焦距为12 cm的凸透镜

２．用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个图案，然后把电灯泡接到电路中让其发光，拿一个凸透镜在灯泡图案与其正对的白墙之间（图案与白墙之间距离较大）移动，则所画图案在墙上成清晰像的情况是

（）

A．不能成像

B．能成一次像，是放大、正立的虚像

C．能成两次像，一次是放大、倒立的实像，一次是缩小、倒立的实像

D．能成三次像，一次是缩小、倒立的实像，一次是等大、倒立的实像，一次是放大、倒立的实像

３．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b （单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b 通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知，下列说法中正确的是

（）

A．透镜是凸透镜，距离OP小于焦距B．透镜是凸透镜，距离OP大于焦距C．透镜是凹透镜，距离OQ小于焦距D．透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距４．在一个不透明的木板上，钻一个小孔。用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围，如图所示。为了扩大观察的范围，在小孔中嵌入各种形状的玻璃制品。则在图中的四个截面中能获得最大观察范围的是

（）

A B C D

５．一天，小聪告诉小亮，放大镜不仅能把物体“放大”，还能把物体“缩小”！有些惊讶的小亮立刻找来一个放大镜做起了实验。他把放大镜放到花朵前某一位置时，看到了如图所示的花朵的正立放大虚像。接着他按小聪的提示进行了操作，终于看到了“缩小”的花朵。

关于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“缩小”花朵，下列说法正确的是

（）

A．小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的正立缩小虚像，像的位置在放大镜与花朵之间

B．小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的倒立缩小实像，像的位置在放大镜与小亮眼睛之间

C．小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的正立缩小虚像，像的位置在放大镜与花朵之间

D．小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的倒立缩小实像，像的位置在放大镜与小亮眼睛之间

【新闻再播】

教育部发布中小学幼儿园安全预警严防伤害事故

2013年03月07日13:18来源：中国新闻网

中新网3月7日电据教育部网站消息，教育部办公厅日前发布关于中小学幼儿园安全

工作2013年第1号预警通知，通知要求各地从五个方面做好中小学幼儿园安全工作。其中之二是校园安全防范——严格落实校园安全防范措施。春季是学生伤害事故多发期。各地要落实校园人防、物防、技防措施和各项管理制度，特别是加强门卫、值班、巡逻工作，严防校外无关人员闯入校园。要加强与有关部门协作，充分发挥基层组织的作用，整合社会管理力量，全面形成校园安全工作合力。进一步强化校园周边有潜在暴力倾向的重性精神病人、可能实施极端行为的严重心理病人等各类易肇事肇祸重点人员的管控，严防涉校伤害事故。

【拓展创新】

为加强学校的安保工作，学校门口都安装了如图所示的“全球眼”电子监控器。它主要由两部分组成，一部分为光学系统，另一部分为光电转换系统，光学系统收集监控区域内的景物信息，光电转换系统把光信号转换成电信号，输送到监控中心，实现间接监控的目的。其光学系统的工作原理相当于（）

A．平面镜成实像B．平面镜成虚像

C．凸透镜成实像D．凸透镜成虚像

参考答案

１．【答案】D

【解析】盒盖处安装凸透镜，盒底处有昆虫，要使凸透镜作放大镜使用，物距小于焦距，此时物距是10 cm，所以选择焦距为12 cm的凸透镜。

２．【答案】C

３．【答案】A

４．【答案】D

【解析】如图甲所示，没有任何光学元件，直接通过小孔看到的范围。

如图乙所示，小孔内放入玻璃砖，光线从小孔左侧进入右侧眼睛，经过两次折射，光线能进入人的眼睛，人眼看到的范围稍微增大。

如图丙所示，小孔内放入凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，能使会聚光线提前会聚，要是光线进入人的眼睛，观察到的范围变窄。

如图丁，小孔内放入凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，凹透镜使光线错后会聚，要是光线进入人的眼睛，观察到的范围变宽。

５．【答案】D

【解析】小亮看到的正立、放大的虚像，物距在放大镜的1倍焦距之内，当成缩小的像时，物距应大于2倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，实像在光屏和凸透镜之间，所以小亮应使放大镜远离花朵，像在放大镜和小亮眼睛之间。

【新闻再播】C

【解析】“全球眼”电子监控器的镜头实际上是一个凸透镜，其成像原理与照相机的成像原理是相同的，成倒立、缩小的实像。