师:同学们,大家好。本节课我们来学习初中物理,北京师范大学出版社八年级下册第六章《常见的光学仪器》第三节——生活中的透镜。在上课之前,老师准备了一个小游戏。同学们,能看到这张卡片上的字吗?看清楚了吗?
生:看不清楚。
师:那怎样做才能看清上面的字呢?能不能利用上节课学过的透镜相关规律?在生活中,我们都知道有放大镜,上节课也学过透镜成像的规律。其中第三条,正立、放大的虚像,我们可以直接拿着放大镜,透过透镜观察物体,上面的字就能放大。那还有没有其他方法呢?我们再看看透镜的成像规律,还有一个放大的像,是倒立放大的实像。同学们,如果让你来利用这条规律,你会怎么做呢?下面请看老师为大家展示。老师要用到一个手电筒和一个杯子,把手电筒放在杯子里面,把卡片放在小盒子里,然后套在杯子上。接着,我们拿着凸透镜来观察,如果把凸透镜放进去,来回移动,看清楚字了吗?它成的是一个什么样的像呢?
生:正好是一个倒立放大的实像。
师:老师还准备了另外一个道具,同学们,这是什么?
生:一个盒子。
师:对,但老师把盒子改造了一下,盒子里面什么也没有。老师在盒子的侧边放上了一个凸透镜,然后把手机放在里面。同学们,能猜到老师想干什么吗?
生:像在电影院看电影一样,屏幕上出现图像。
师:对,这实际上就是简单的投影仪。在生活中,透镜还有更多的作用,大家了解吗?请同学们观察这些物品,它们叫什么?想一想它们是怎样工作的。(展示照相机、显微镜、眼镜、望远镜以及放大镜等)今天老师就带领同学们了解一下透镜在这些光学仪器中的应用。我们来看这幅图片,幻灯机和投影仪。我们去多媒体教室上课的时候,有时会用到投影仪,那为什么要使用它们呢?请同学们观察它们的结构和原理图,并思考以下问题:镜头在哪里?它的实质是什么?像和物体分别在什么地方?物距和像距之间有什么样的关系?请同学们思考。
生:(思考后回答)
师:同学们找到了吗?镜头在哪里啊?
生:在这里。
师:对,这是镜头。那么物体和像呢?我们的幻灯片就是物体,大家发现幻灯片的像在哪里?
生:在屏幕上。
师:那同学们能不能找到物距和像距?
生:(指出物距和像距)
师:非常好,这是物距,这是像距。我们发现物距小于像距,但是像大不大?
生:非常大,而物体比较小。
师:那么成的像我们可以怎样描述呢?
生:通过投影仪和幻灯机成的像是倒立放大的实像。
师:那与我们学过的透镜规律哪一条对应呢?
生:物距要大于一倍焦距,小于2倍焦距。
师:同学们再观察一下,投影仪为什么要加入平面镜?它起到什么作用呢?
生:发现投影仪光路开始向上,经过平面镜后像在右边。
师:对,所以平面镜改变了光路。下面我们总结一下投影仪、幻灯机的原理:物距大于一倍焦距小于2倍焦距,成的像是倒立放大的实像。但是有一个问题,我们看到相对于卡片是倒立的像,可我们在看电影的时候,像是什么样的呢?人的像是正的呀,那怎样能够实现像的上下方向改变呢?我们来继续用道具试一下。同学们,现在看到的是倒立的像,注意老师动作,右手转动方向,像的方向也发生了改变。所以如果要实现像方向的改变很简单,把卡片的方向改变一下就可以了。有的时候我们发现像太小了,看得不清楚,怎么办呢?能不能根据上节课学过的透镜规律来操作呢?当物距发生改变,像距是不是也要发生改变?像的大小是不是也会变化?我们可以怎样让物距减小?这时像距就要增大,像就会变大。我们看一下,开始的时候像比较小。根据规律,我们应该增大像距、减小物距。减小物距的同时,要增大像距,这个时候像就变大了。那老师再问同学们一个问题,如果反过来,我们要把像缩小应该怎么办?
生:增大物距并减小像距。
师:对,像又变清楚了。那同学们有没有学会透镜在投影仪和幻灯机中所起的作用呢?就这样,人们利用透镜发明了很多光学仪器,再比如照相机,同学们使用过吗?请同学们观察照相机的结构图。同学们有没有拍过照片?
生:拍过。
师:我们在照相馆拍完照片后,会拿到一个底片。实际上,照相机还有一个镜头,摄影师拍照时还要按一下快门,其实还有光圈等其他部件,同学们课后可以查阅相关资料了解。我们先来观察一下照相机工作的大致过程,在拍照时,物体的光经过镜头汇聚在胶卷上形成物体的像。胶卷上有一层感光物质,曝光后能发生化学反应,物体的像就被记录在胶卷上,通过显影定影成为底片,冲洗底片就可以得到照片。老师也做了一个简单的模型,同学们看,在这个盒子里,老师放了一个凸透镜,另一半盒子用半透明的白纸作为底片,它们放在一起就构成了简单的照相机,而且能实现拍照功能。我们来看,这是老师在家阳台拍的照片,发现阳台通过凸透镜在底片上出现了一个像。想一想老师家阳台大不大?很大,但在底片上出现的像呢?
