物理八年级上册（2024）透镜的应用优秀教学ppt课件

这是一份物理八年级上册（2024）透镜的应用优秀教学ppt课件，共55页。PPT课件主要包含了导入新课，透镜的应用，照相机和眼球，照相机的原理，眼球的视物原理，正常眼睛的调节，第2题，视力的缺陷与矫正，近视眼及其矫正，3近视眼的矫正等内容，欢迎下载使用。
1.了解照相机的构造，知道它的成像原理2.了解人眼成像原理3.通过实验分析，了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法，养成保护视力的意识4.了解望远镜和显微镜的基本结构和成像原理5.了解望远镜在探索宇宙过程中的作用
2023年，我国儿童青少年总体近视率约为52.7％
科学课中，使用显微镜观察物体内部结构
我们的眼睛，是怎样看到美丽的世界的？为什么近视的同学需要戴眼镜才能看清远处的物体。而人老了也需要带眼镜才能看清近处的物体，这两种眼镜一样吗？
照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。以现在最常用的数码相机为例，数码相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光通过镜头成像在感光器件上，如图所示，感光器件将光信号转换为电信号，可在显示屏上显示出来。
人的眼球像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机的感光器件。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，如图所示，视觉神经把信息传递给大脑，人就产生了视觉。
（1）眼睛的调节方法眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。
当我们看远处的物体时，睫状体放松，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体.
当看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体.
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）远点、近点和明视距离
②近点：当睫状体看近处物体时，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。正常眼睛的近点在大约10cm处。③明视距离：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。
视频欣赏——《眼睛的奥秘》
1. 在人的眼球中，晶状体的作用相当于一个( )
A. 平面镜B. 玻璃砖C. 凸透镜D. 凹透镜
2. 如图所示，青草之上的一颗小小露珠中，能映出春景缩小的倒影。下列光学仪器与该现象成像原理相同的是( )
A. 照相机B. 投影仪C. 放大镜D. 凹面镜
【点拨】露珠相当于一个凸透镜，能映出春景缩小的倒影，属于凸透镜成像，成的是倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同。
（1）模拟探究近视眼的缺陷做一做如图所示，将凸透镜看作眼球的晶状体、光屏看作视网膜，给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成像，并标出此时光屏的位置。移去近视眼镜，光屏上的像变得模糊了，这就是近视眼所看到的景象。移动光屏，使光屏上烛焰的像重新变清晰，标出光屏的位置。
说一说 近视眼看远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜前方还是后方？
由上述实验可知，近视眼在观察远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方。
（2）近视眼的成因 近视眼的晶状体太厚，折光能力太强；或者眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视网膜前，到达视网膜时一个模糊的光斑，得不到清晰的像。
矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。
（1）远视眼的特征 只能看清远处的物体，看不清近处的物体。（2）远视眼的成因 远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱；或者眼球在前后方向上太短，来自近物的像成在视网膜的后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物体。
远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。
视频讲解——《眼镜的度数》
3. 某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是( )
A. 摄像头的镜头是凹透镜B. 遇障碍物时，想生成更大的像，镜头应向前伸C. 摄像头成的像是正立的虚像D. 成像时，障碍物位于镜头的两倍焦距以内
4. 如图所示，关于远视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③
5. 如图所示，小明同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，把物理老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着，他将光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于物理老师的眼睛和眼镜，下列说法正确的是 ( )
A. 物理老师是近视眼，戴凹透镜B. 物理老师是近视眼，戴凸透镜C. 物理老师是远视眼，戴凹透镜D. 物理老师是远视眼，戴凸透镜
7. 望远镜能使______的物体在近处成像，显微镜能将微小物体放大；两者的共同点是通过______（填“增大”或“缩小”）被观察物体的视角，帮助人们用肉眼看清物体。
望远镜种类很多，下面以开普勒望远镜例进行分析。
（1）望远镜的构造 望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较长，叫物镜。靠近眼睛的凸透镜，焦距比较短，叫做目镜。（2）望远镜的原理物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。两次成像，先缩小，后放大。
（3）望远镜的成像光路图
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）视角视角是指从物体两端向眼的光心引出的两条光线的夹角。如图所示，当远处的物体移近时，视角增大，因此能更清楚地看到物体。
（2）望远镜对视角的放大用望远镜观察物体时，望远镜所成的像离我们的眼睛很近，增大了视角，因而通过望远镜能清楚地看到远处的物体。
3. 光学天文望远镜的发展
（1）伽利略望远镜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。（2）开普勒望远镜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。
（3）反射式望远镜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。（4）哈勃空间望远镜1990 年，哈勃空间望远镜被送入太空，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。
4. 南极巡天望远镜和月基光学望远镜
（1）南极巡天望远镜南极巡天望远镜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。
（2）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）显微镜的构造显微镜有两组位于镜筒两端的透镜——目镜、物镜组成，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。显微镜的主要结构及作用分别为：
靠近眼睛的凸透镜，焦距长，其作用相当于一个普通的放大镜
靠近被观察物体的凸透镜，焦距短，其作用相当于投影仪的镜头
增加光的强度，照亮被观察的物体
（2）显微镜成像的基本原理
①物镜：物镜的作用相当于投影仪的镜头，焦距很短、被观察物体首先通过物镜成倒立、放大的实像，这个实像落在了目镜的一倍焦距以内； ②目镜：目镜的作用相当于一个放大镜，焦距较长，把物镜形成的放大的实像再次放大，得到正立、放大的虚像。③物体通过整个显微镜所成的像是：倒立、放大的虚像。
（3）显微镜的成像原理图
最终看到： 倒立、放大的虚像
（4）显微镜的放大倍数微小的物体通过显微镜后被两次放大，因此，显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数一般在镜头上标有“n×”字样，例如n=5，即为放大5倍。（5）显微镜的作用显微镜可以用于观察细微的物体或物体上的细微部分。如植物细胞、金属结构、细菌等。
视频讲解——《显微镜》
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的___（填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器______（填“抽取”或“注入”）适量水。
（4） 根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距______（填“更大”或“更小”）的透镜来矫正，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由：____________________________________________________________________________________________________________。
近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正
10. 如图所示是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确的是( )
11. ［2024·泰州靖江期中］“洛阳牡丹甲天下”，小洛要参加牡丹摄影大赛，其作品如图所示，关于她用照相机为牡丹花拍照的说法正确的是( )
A. 照相机镜头与近视镜的镜片为同一种透镜
B. 拍照时牡丹花要在镜头二倍焦距以外的位置C. 拍照时牡丹花通过镜头成正立、缩小的实像D. 要想把牡丹花拍得大一些只需将镜头远离花
【点拨】照相机镜头是凸透镜，而近视镜的镜片为凹透镜，故不是同一种透镜，故A错误；拍照时，照相机利用物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像，故牡丹花要在镜头二倍焦距以外的位置，拍照时牡丹花通过镜头成倒立、缩小的实像，故B正确，C错误；要想把牡丹花拍得大一些，要将镜头靠近花，且伸长镜头增大像距，故D错误。
12. 如图所示是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上呈现实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是 ( )
A. 相机向前移，纸筒向前伸B. 相机向后移，纸筒向后缩C. 相机不移动，纸筒向后缩D. 相机和纸筒的位置均不变
【点拨】若想在半透明膜上呈现实验楼更大清晰的像，根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”可知，应减小物距，增大像距，即相机向前移，纸筒向前伸。
13. ［2024·南京雨花台区期中］为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲所示），它的改变是通过在透明的薄
A. 镜片Ⅰ可用于制作照相机的镜头B. 继续往镜片Ⅱ中注入液体，其焦距将变小C. 小华是近视眼，需配戴合适的镜片Ⅱ进行矫正
膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是小华看远处物体时的成像情况，下列有关说法正确的是 ( )
D. 小华是远视眼，需配戴合适的镜片Ⅰ进行矫正
14. 自制水滴显微镜的过程：在透明塑料板上先滴一滴大小合适的水滴，透过水滴观察下方的黑色箭头（如图a所示），调节__________
（填“黑色箭头”或“人眼”）与水滴间的距离，直到可以看到黑色箭头成______（填“正立”或“倒立”）、放大的像为止。再用一个____（填“凸”或“凹”）透镜作为目镜，缓慢调节透镜与水滴间的距离（如图b所示），就会看到箭头更为放大的像。
15. 学校“护眼小分队”自制了一个水凸透镜来展示近视眼、远视眼的成因及矫正方法，水凸透镜的厚薄可通过注射器注入透镜的水量来调节。实验器材如图中位置时，光屏上得到烛焰清晰的像；接着推动活塞使水凸透镜变厚，发现光屏上的像变模糊，将蜡烛适当靠近透镜，像又变清晰；若不移动蜡烛，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个焦距合适的____
（填“凹”或“凸”）透镜。此过程模拟的是________（填“近视眼”或“远视眼”）的成因及矫正方法。
16.［2024·西安雁塔区一模］毕业时同学们拍照留念，照相机镜头相当于一个________（填“凸透镜”或“凹透镜”），成倒立、______的实像，若两名同学的像出现在照相机取景框外，要拍摄所有同学完整的像，照相机应______（填“远离”或“靠近”）同学们，同时将镜头向后缩。