物理八年级上册（2024）四、透镜的应用优质教学课件ppt

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照相机的成像过程是怎样的？近视眼镜可以方便看清楚远处的物体，而远视眼镜方便看清楚近处的物体，这两种眼镜一样吗？
仅凭我们的肉眼根本无法看到极其细小的物体的内部结构和广袤而深邃的太空的，随着科技的发展,人们发明了一双神奇的“眼睛”——显微镜和望远镜,帮助人们探索神秘的微观和宏观世界。
近视眼、远视眼及其矫正
眼球的主要结构有：晶状体、角膜、睫状体 、瞳孔、玻璃体、视网膜、视神经。
人的眼球好像一架照相机：晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜、视网膜相当于胶片。
2.人眼是如何看到物体的？
成一个倒立、缩小的实像
　　3. 照相机如何使远近不同的物体都在底片上成清晰的像？
人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像？
由看远物改为看近物时，如果晶状体不改变的话，像会成在视网膜的后面。此时，晶状体会变厚，增强折光能力，即：通过缩短焦距来减小像距，使视网膜后的像移到视网膜上。
晶状体有自动调节焦距的功能
由看近物改为看远物时，如果晶状体不改变的话，像会成在视网膜的前面。此时，晶状体会变薄，减弱了折光能力，即：通过增大焦距来增大像距，使视网膜前的像移到视网膜上。
晶状体自动调节折光能力
通过调节焦距来改变像距
晶状体的调节作用
　　若晶状体不能调节或调节能力减弱会出现什么情况呢？
只能看清近处的物体看不清远处的物体
只能看清远处的物体看不清近处的物体
晶状体太厚，折光能力太强，远处物体成像在视网膜的______。
常见的视力缺陷有近视和远视，它们都是由于人眼的调节功能降低， 不能使物体成像在视网膜上引起的。
正常眼睛看远处物体成像情况：
当晶状体弹性变差，处于较厚的短焦状态时：
光线在视网膜前会聚，到达视网膜时，已经是一个模糊的光斑了。
近视眼睛看远处物体成像情况：
实验模拟近视眼的成因及矫正
配戴对光有发散作用的凹透镜。
晶状体太薄，折光能力太弱，近处物体成像于视网膜的_______。
正常眼睛看近处物体成像情况：
当晶状体弹性变差，睫状肌收缩后，晶状体依然处于较薄的长焦状态时：
近处物体来的光在视网膜后会聚，所以近处物体看起来模糊.
远视眼睛看近处物体成像情况：
实验模拟远视眼的成因及矫正
配戴对光有会聚作用的凸透镜。
眼镜的度数在数值上等于镜片焦距（以米为单位）倒数的100 倍。远视镜片（凸透镜）度数为正，近视镜片（凹透镜）度数为负。例如，焦距为 0.5m的远视镜片度数为 200 度，焦距为 0.2 m 的近视镜片度数为 -500 度。
眼镜的度数表示的是镜片（透镜）折光本领的大小。我们知道，近视或远视程度越严重，所配眼镜的度数越高。镜片的度数越高， 焦距就越短， 发散或会聚光的本领就越大。
（1）远点：眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松驰时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。
（2）近点：当睫状体极度紧张时(用力看近物时)，晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约10cm的地方。
（3）明视距离：在合适的照明条件下，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。
望远镜（telescpe）能使远处的物体在近处成像。观看演出时，借助望远镜可以清晰地看到远处舞台上的精彩表演；旅行时，也可用望远镜来欣赏远处的风景。图 3-30 所示是一架双筒望远镜。
1608 年，荷兰的一位眼镜制造师在通过两个透镜看远处的物体时，意 外地发现远处的物体好像变近了，从而使望远镜得以发明。
注意：不能用望远镜直接观察太阳或其他强光源！
（1）物镜：物镜的焦距较长，相当于照相机的镜头，成倒立缩小的实像。
（2）目镜：目镜的焦距较短，相当于放大镜，成正立放大的虚像，把物镜所成的像放大。
如图 3-31 所示，一般的单筒天文望远镜可看作是由两个透镜组成的，靠近人眼的透镜叫作目镜，靠近被观察物体的透镜叫作物镜。
（3）成像原理：将它对准远处的物体（如月球）进行观察时，物体发出的光经物镜折射后成缩小的实像，再通过目镜的放大作用，增大视角， 我们就能清楚地看到远处物体的像。
第一次（物镜成像）：倒立、缩小、实像
第二次（目镜成像）：正立、放大、虚像
物体距离物镜很远,它的像却离物镜很近,这样的像应该是缩小的，为什么用望远镜观察物体时会感到像被放大了？
原来，我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，视角越大，对物体观察越清楚。
(1)定义：从物体两端向眼的光心引出的两条两条光线的夹角。
物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。
①视角与物体大小有关。物体到眼镜的距离一定时，大物体的视角大，小物体的视角小。
（2）影响视角的因素：
②视角与物体远近有关。物体大小一定时，看近处的物体，视角大，远处的物体视角小。
望远镜使我们观察远处物体的视角变大：远处物体经物镜成的像离眼睛很近，加上目镜的放大作用，视角就可以变很大。
取焦距不同的凸透镜，通过两个透镜看前面的物体，调整两个透镜间的距离，直到看得最清楚。物体是变大了还是变小了？两个放大镜的位置对调以后，你有什么新的发现？
(1)先用一个凸透镜(焦距大)观察窗外远处的物体,注意成像情况.(2)再用另一个凸透镜(焦距小)观察上面得到的物体的像,注意成像情况.(3)将两凸透镜的位置对调,再观察远处的物体,对比两次成像的大小.
现象：(1)成倒立、缩小的实像。(2) 成正立、放大、的虚像，远处的物体看上去放大了。(3)两凸透镜的位置对调后，远处的物体看上去缩小了。
第一位把望远镜用于天文观测的是意大利  物理学家伽利略。他用自制的望远镜（图3-33） 观察天体，并以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。伽利略制作的望远镜是用一块凸透镜作为物镜、用一块凹透镜作为目镜制成的，通常叫作伽利略望远镜。
1611 年，德国天文学家开普勒用两个凸透 镜组成望远镜。这种望远镜更适宜于观察天体， 通常称为开普勒望远镜。
1990 年，哈勃空间望远镜（图3-35）被送入太空，它避免了大 气层的干扰，将人们的视觉范围扩展到遥远的宇宙深处。
1668 年，牛顿用金属磨成的凹面镜代替凸透镜作为物镜，制成了第一架反射式望远镜，如图 3-34 所示。由于这种望远镜可以 使接收光的口径更大并能较好地消除色差，因此现代大型天文望远 镜大多采用这种结构。
显微镜（micrscpe）可以帮助我们看清肉眼看不见的微小物体，如微生物、动植物的细胞等。
图 3-36 和图3-37所示是光学显微镜和光学显微镜下的洋葱鳞片叶表皮。
（2）目镜：靠近眼睛的透镜，
（1）物镜：靠近物体的透镜
2.光学显微镜的原理：
（1）物镜：相当于投影仪的镜头
（2）目镜：相当于放大镜， （成正立放大的虚像）
（3）成像原理：经物镜成放大的实像，目镜把物镜所成的像再放大一次（两次放大）。
显微镜放大倍数 = 物镜放大倍数目镜放大倍数。
第一次（物镜成像）：倒立、放大、实像
人眼只能看到0.1 mm左右的细节,光学显微镜可放大物体1 000~1 500倍左右,可使我们看清物体万分之一毫米左右的细微结构.大大提高了我们的观察能力,但是要观察物质更细微的结构,例如分子、原子等,光学显微镜就无能为力了.必须用放大倍数更高的电子显微镜.
南极巡天望远镜（图3-38）是我国自主研发的可远程遥控、 无人值守运行的天文光学望远镜。它安装在位于南极大陆最高点冰穹 A 的昆仑站，包括三台通光口径为 50 cm 的望远镜。冰穹A所处位置大气层透过率高、受大气湍流影响小，且全年有数月连续黑 夜，因此它是地球上最理想的天文观测点之一。
2017 年，南极巡天望远镜克服极寒、暴风雪等恶劣天气，首次实现无人值守的越冬运行和连续观测，发现了大量高置信度的系 外行星候选体，并于当年 8 月 18—28 日开展有效观测，成功追踪 探测到国际上双中子星并合引力波事件的首例光学信号，为本次引 力波的全球探测提供了重要观测数据。
国家工程 南极巡天望远镜和月基光学望远镜
我国在月球上的天文观测也取得突破性进展。月球上没有大气 层，进行天文观测不受大气层干扰，且月球自转较慢，可利用望远 镜对同一天体进行持续观测。因此，月球表面具有得天独厚的天文 观测条件。2013 年，我国“嫦娥三号”月球探测器成功发射并着陆月球表面，它携带的月基光学望远镜首次从月球观测太空，获得了大量第一手科学探测数据。月基光学望远镜实现了人类首次依托地外天体平台开展自主天文观测，使我国在恒星演化、高能天体等领域的研究水平得到进一步提高。月基光学望远镜的研制和运行， 为人类在月球开展更复杂的重大天文观测奠定了良好基础。
1. 人眼的晶状体相当于凸透镜。观察物体时， 物体在视网膜上所成的像有哪些特点？
2. 向眼镜销售或制造人员请教，有哪些辨别眼镜类型及估测眼镜度数的简便方法？请尝试用学过的光学知识加以解释。
晃动法、放大法、测曲率半径法，等等。
3. 如图 3-39 所示，透过盛有水的水 杯观察人偶。改变人偶与水杯的距离，描 述你所看到的像的特点，并分析原因。
开放性题，从不同的角度观察会有不同的发现。
4. 小水滴相当于一个焦距较短的凸透镜，再选用一个焦距较长的凸透镜作为目镜，自制一个水滴显微镜，如图3-40 所示，并用它观察细盐粉、头发丝、昆虫翅膀等。
来自物体的光先通过物镜形成一个放大的实像，该实像通过目镜又一次被放大. 这样，通过水滴显微镜观察到的像会比实物大很多倍.
5. 调查班上同学的视力状况和用眼习惯（如连续看电视、看手机、 看书、做作业的时间） ，并查阅资料，了解保护视力的方法，对用眼卫生等提出合理的建议。
1．2024 春节山东乡村文化旅游节“俺村俺家年味浓”随手拍摄影和短视频大赛由山东省文学 艺术界联合会主办。关于摄影，下列说法正确的是 ( )A ．照相机的镜头对光有发散作用B ．照相机成像原理与小孔成像相同 C ．景物通过照相机镜头成虚像D ．景物离照相机镜头越近成像越大
2 ．在学校开展线上学习期间，学生长时间盯着手机或其它电子产品屏幕，容易导致视力下降而形成近视眼。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是 ( )
A ． 甲乙 B ． 甲丁 C ．丙乙 D ．丙丁
3 ．关于望远镜和显微镜，下列说法正确的是( )A ．开普勒望远镜观察到的是物体倒立的虚像，伽利略望远镜观察到的是物体正立的虚 像B ．望远镜观察到的物体是缩小的，显微镜观察到的物体是放大的 C ．显微镜的物镜焦距长， 目镜焦距短D ．望远镜察到的是物体的实像，显微镜观察到的是物体的虚像
A ．矫正需戴对光有发散作用的凸透镜B ．矫正需戴对光有发散作用的凹透镜C ．矫正后，物体在人眼中成的是放大的实像D ．矫正后，物体在人眼中成的是等大的实像
4 ．如图所示，光路表示近视眼将远处物体的像成在视网膜前，对此说法正确的是 ( )
5 ．显微镜的物镜和目镜都是 （选填“凸”或“凹”）透镜，其中物镜的作用相当于（选填“照相机”或“投影仪”）；如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个倒立的 （选填“实”或“虚”）像。
6．小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可目镜调支架等制作了一台“水滴显微镜”（如图甲）。调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示 光学显微镜相似的成像效果。
（1）水滴相当于显微镜的 镜，标本经过水滴成倒立 的实像；（2）若要让标本放大倍数更高，可以使水滴适当 （填“靠近”或“远离”）标本。