生活中的透镜 教案设计

生活中的透镜 教案设计（精选13篇）

生活中的透镜 教案设计 第1篇

生活中的透镜

教 案 设 计

岳西县中关中心学校南岳初中

程 伙

《第二节 生活中的透镜》教案设计

岳西县中关中心学校 程 伙（男 中二 本科）〒教学目标〓：

一、知识与技能

了解透镜在日常生活中的应用。

二、过程与方法

1、经历制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理。

2、能简单描述凸透镜成实像与虚像的主要特征。

三、情感态度与价值观

1、通过模拟相机的制作和使用，获得成功的愉悦。

2、具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

3、初步建立将科学技术应用于实际的意识。〒教学重点〓

通过观察和制作，使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识。〒教学难点〓

弄清楚照相机、投影仪、放大镜的大致构造及成像性质。〒教材分析〓

本节内容主要是使学生对生活中的透镜及其成像情况有一个感性认识，同时也为第三节凸透镜成像的规律的探究做好了准备。照相机成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像，放大镜能正立放大的虚像，从而知道凸透镜成像的特征有哪些，这样在探索过程中学生也就能充分利用已有的知识来

分析，对比实验数据，更容易得出正确的结论。〒学情分析〓

本节内容与生活联系尤为密切，很多学生头脑中都有丰富、具体、生动的感性知识。因此在教学过程中，老师只需适当点拨提醒，学生就能较好地掌握。照相机模型的制作，不仅巩固了其原理，还能提高物理学习的兴趣，也能很好的锻炼学生的动手能力。〒教学方法〓

观察法、分析法、讨论法。〒教具准备〓

照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、纸筒、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃，多媒体。〒课时安排〓 1课时 〒教学过程〓

板书 第二节 生活中透镜（播放幻灯片1 生活中透镜）『导入新课』

现在的人们每逢过时过节、外出游玩或一些特殊的日子，总喜欢留影作纪念。用照相机拍出喜庆的场面、美丽的风光或特别的时刻，再通过照片来回味。对照相机大家一定不陌生，哪些同学会用照相机或使用过照相机的，请举手告诉我？（学生举手回答）好！我们同学个个动手能力强，了不起！那么照相机为什么可以拍摄出风景、人物呢？你们想了解它吗？

我们通过观察来走近它，认识它。『推进新课』

一、照相机 板书 照相机

1、出示真照相机让同学们观察。

2、请会使用照相机的同学说照相机由哪几部分构成？请一位同学说，老师板书。

板书 照相机由镜头、调焦环、光圈、机箱、快门、胶片等组成 ［师］：这位同学说得非常好。下面通过图片我们一起再来认识一下。

（播放幻灯片2 照相机的组成）

3、请另一位会使用照相机的同学就自己的摄影经验谈照相机照出来的相的特点。

［生］：照出来的相是倒立、缩小的。

4、出示模型照相机，请同学使用，谈谈看到的相的特点。

［生］：呈倒立、缩小的像。

5、这是我的（模型）照相机，你们想不想也有一台属于自己的照相机呢？（［生］：想！）请大家根据桌面上的器材，按照课本63页中“想想做做”的方法作一台照相机。比一比，看谁做的又快又好！

（学生制做照相机，教师注意指导）

6、请大家用你的照相机给照一张相，说说你看到的像的特点。

［生］：是倒立、缩小的像。

7、再请同学们检查下你的模型照相机的构造，说出它的组成部分。

［生］：凸透镜、纸筒、塑料薄膜

8、（教师引导）比较一下两照相机我们发现：

板书 照相机的镜头相当于一个凸透镜

9、请大家根据模型说出照相机的成像特点： 板书 形成一个倒立、缩小的像

10、很好，大家已经正确的归纳出了照相机的原理，了不起！我们再通过光路图来认识一下。

（播放幻灯片3 照相机的原理）

（我们发现照相时物体离镜头比较远，像是缩小、倒立的）

11、同学们，这里面呀我还有一个问题，照相机能把物体的像呈现在光屏上，那它又是如何得到清晰的相片的呢？请大家阅读课本，等一会儿，请一位同学告诉我？

［生］：来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体（人、景物）的像，胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片了。

12、随着社会的发展，照相机也得到了升级，现在有了数码相机。我们一起来了解一下。

（播放幻灯片4 数码相机）

数码相机用图像传感器替代胶片,把光信号变成电信号,再变成数字信号,由相机内的存储器保存.二、投影仪

板书 投影仪

［师］：教学中常用到投影仪，这节课我们也来学习学习。先请大家观察一下它的结构，想想使用它有什么优点？ 学生观察，教师介绍投影仪的结构。

（学生观察中，可找一位同学用眼镜抹布摸摸镜头感受其为凸透镜）

（播放幻灯片5 投影仪）

板书 投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕等组成。【演示实验】

把投影仪上的镜子（反光镜）取下，投影片放到载物台上（正放），调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，再把反光镜安上，把图案打到屏幕上。

［师］：同学们，请在我操作时，仔细观察，并说出投影仪的特点。［生1］：天花板上得到一个倒立、放大的像。

［生2］：平面镜能改变光的传播方向，使像反射到屏幕上。［生3］：可以把文字直接书写在投影仪的透明胶片上，使用方便。

……

［师］：大家观察得很仔细，回答得也非常好。下面我们一起归纳出投影仪的特点。

板书 投影仪的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的像。［师］：下面我们一起通过光路图再来认识一下，投影仪的成像原理。

（播放幻灯片6 投影仪的原理）

（投影时物体离镜头距离比较近，成倒立放大的像）

［师］：我们再一起了解下使用投影仪的注意问题。

（播放幻灯片7 投影仪的使用）

（注意解释一下如何才是倒放）

［师］：投影仪中还有一种是实物投影仪它能直接投影实物，形成一个倒立放大的像，使用时更方便。

［师］：（拓展）在我们的教学中往往还会用到另一种仪器——幻灯机，它和我们学习的投影仪相似，也是利用凸透镜能成倒立放大的实像原理制成。所不同的是幻灯机必须使用幻灯片，另外它是直接投影在屏幕上。

三、放大镜 板书 放大镜

［师］：放大镜也是我们生活中常见的透镜之一，我们的桌上就有放大镜，请同学们观察一下它的构造，看看它是哪一种透镜？ ［生］：凸透镜。（板书）

［师］：很好，回答得非常正确。放大镜顾名思义就是能起到放大作用的透镜，下面我们来体验一下。

（学生实验，用放大镜观察课本上的文字）

［师］：大家刚才都动手了，很好。这里我有一个问题，放大镜的正确使用方法是怎样的？

［生］：让放大镜贴着书本，再慢慢的拿开，发现字是越来越大。［师］：这位同学回答得非常好。同学们，你们刚才在使用放大镜时观察到的像的特点是怎样的？

［生］：呈正立、放大的像。（板书）

［师］：回答得非常好，我们通过幻灯片再看一下。

（播放幻灯片8 放大镜）

［师］：很好。大家在刚才使用放大镜时有没有发现什么问题？利用放大镜观察到的像一定都是放大的么？大家都实验一下。

学生实验后，请同学回答。

［生］：放大镜贴着书本慢慢移开，字是先变大变清晰，但后来变得模糊，看不清，再到后来观察到前方的物体呈现出了倒立、缩小的像。［师］：观察得非常仔细，回答得也非常准确。看来，放大镜要体现其功能，它和物体的距离必须适中。

（顺便介绍后出现的情况是照相机的原理）

四、实像和虚像

［师］：通过学习我们知道平面镜、照相机、投影仪、幻灯机、放大镜等都能成像，但实际上，这些像的特点是不一样的，有实像和虚像之分。板书 实像和虚像

板书 实像是由实际光会聚而形成的，能呈现在光屏上。［师］：（播放幻灯片9 实像和虚像）

如小孔成的像，照相机、投影仪和幻灯机的像等。

板书 虚像是反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成的,不能呈现在光屏上.［师］：如平面镜成像、“眼睛受骗”、放大镜的像等。

〒课堂小结〓

本节课通过我们共同的努力，学习了如下重要内容：

1、照相机的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、缩小的实像；

2、投影仪和幻灯机的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的实像；

3、放大镜是凸透镜，能成正立、放大的虚像；

4、实像和虚像。〒巩固练习〓

1、见课件

（播放幻灯片10 巩固练习）

2、请同学谈谈你难忘的一张照片。〒作业布置〓

（播放幻灯片11 想一想 做一做）

1、思考题；

2、“动手动脑学物理”中 第1、2、3、4题。（播放幻灯片12）〒板书设计〓

第二节 生活中的透镜

一、照相机

构造：由镜头、调焦环、光圈、机箱、快门、胶片等组成

原理：照相机的镜头相当于一个凸透镜，形成一个倒立、缩小的（实）像

二、投影仪

构造：投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕等组成。原理：投影仪的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的（实）像。

三、放大镜是凸透镜能呈正立、放大的（虚）像。

四、实像和虚像

实像是由实际光会聚而形成的，能呈现在光屏上。

虚像是反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成的,不能呈现在光屏上.〒教学反思〓

生活中的透镜比较多，教材中选取了三种典型为例，讲解其物理原理。这正体现了新课程下物理的教学理念“从生活走向物理，从物理走向社会”。在教学中注重让学生通过观察比较，分析讨论得出其物理原理，从而实现了学生是主体，教师是主导的思想。制作照相机实验的安排，极大的提高了学生的学习兴趣，活跃了课堂，锻炼了学生的实验技能，也达到理论和实践的结合。放大镜正确使用教学的安排，让不仅掌握了其功能实现的方法，也找到了放大镜和照相机间的联系，更加理解了其实它们都是凸透镜在生活中的应用，为下一节的凸透镜的成像实验打下基础。

生活中的透镜 教案设计 第2篇

1.教学目标

1、知识和技能

(1)了解透镜在生活中的应用；

(2)知道照相机，投影仪和放大镜成像特点；认识虚实像的区别。

2、过程与方法

(1)通过制作照相机模型，学生了解照相机的结构和原理。(2)学生主动观察，能利用自身经验综合分析问题，发展观察能力。

3、情感态度、价值观

(1)通过模拟相机的制作和使用，学生获得成功的喜悦。

(2)通过认识照相机、投影仪、放大镜成像特点，激发求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。

2.教学重点/难点

【教学重点】

1．了解照相机、投影仪、放大镜的成像特点；认识同一透镜在物距不同时成像不同。2．认识虚实像的不同。【教学难点】 1.虚像的成像原理。

3.教学用具 4.标签

教学过程

一、创设情景，导入新课

师：同学们，“镜头”留下美景，同时也记录了世界。请同学们欣赏“镜头之美”： 师：同学们，节日家人团聚或外出旅游，总要用照相机拍照留纪念。你们想了解照相机吗？又想了解它的那些知识？。

二、新课讲授:

一、照相机（教师利用视频介绍照相机的结构）

1.介绍照相机：①用课件展示照相机，介绍照相机的构造，镜头相当于凸透镜，光圈控制进光量，快门控制胶卷什么时候感光….②介绍照相机如何成像，以及如何冲印照片？

教师：同学们看，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷，那么在胶卷上会成一个像。是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质，通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片冲印就可以得到相片。

（设计意图：通过了解结构使学生了解照相机成像的过程，为理解原理做好铺垫。）制作模型照相机：首先，请同学们利用手头的器材制作简易的照相机。其次，模拟照相机成像。

以小组为单位，调试模拟照相机，步骤：

（1）镜头对准窗外远处景物，调节相机，直到在半透明纸上得到一清晰的像，观察像的特点。

（2）探究：从拍摄远处景物到近处景物，应如何调节透镜到半透明纸之间的距离，纸上的像如何改变？（注：此处只重过程方法，不重结论）（设计意图：通过制作简单照相机，不仅使学生理解其原理；同时为认识成像特点奠定基础。）

3.探讨照相机的成像特点：

（教师问）同学们，请总结一下照相机成像的特点？（强调物距大于像距）由于学生，通过自制照相机的成像观察实验，以及你们的生活经验。他们对照相机的成像特点很理解。

4.照相机的拓展认识：

（1）从照相机取景框上看到的像为什么是正立的像？

老师引导学生认识光路，理解取景框成正立的像。（2）认识摄像机、摄像头的成像特点和数码相机。

（教师播放《照相机的发展简史》使学生对数码相机有初步的认识）

二、投影仪

首先，请学生观察投影仪的构造，找到凸透镜镜头，投影片通过镜头成像。其次，取下平面镜，放上胶片

（教师问）同学们，在投影仪中，平面镜的作用是什么？同时介绍便携式投影机的作用和成像特点。

再次，通过以上观察同学们认为投影仪的成像特点是什么？（强调物距小于像距）（设计意图：学生经历了上面的操作对投影仪成像建立了直观的认识，很容易得到成像规律。）

三、放大镜

（教师问）放大镜成像特点：

像是缩小还是放大？像是正立还是倒立？ 像与物体位于透镜的同侧还是两侧？

教师：试试看，如何才能使通过放大镜看到的像变大。

教师：是否放大镜可以不断远离，像不断变大呢？ 教师问：用放大镜我们还能干什么呢？

教师问：在生活中有哪些现象相当于放大镜的作用？

（球形鱼缸里的鱼为什么“变大”了；插入玻璃杯子中的铅笔为什么“变粗了”？）

四、实像和虚像

1.实像的形成（在三种成像中，成像现象中成实像的是？）

（设计意图：通过具体的光路使学生认识照相机和投影仪成像都是实际光线到达形成的。）

实像：由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。

（设计意图：通过制作简单照相机，不仅使学生理解其原理；同时为认识成像特点奠定基础。）

虚像：

由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。

课堂小结

1.本节课我们学习了凸透镜的哪些应用和知识点；照相机、投影仪、放大镜的成像特点是什么？生活中与它们类似的产品有哪些？

2.你在小制作和自主实验中获得了哪些能力； 3.通过本节课的学习，你的思想认识有哪些进步？

板书

第二节 生活中的透镜

一、凸透镜的成像特点

二、虚实像的成像原理

1.实像：由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。

生活中的透镜 教案设计 第3篇

迈克尔逊干涉仪是利用干涉条纹精确测定长度的仪器，透镜中心厚度是透镜的一个重要的尺寸参数，基于迈克尔逊干涉仪的工作原理设计测量透镜中心厚度的方法已经在理论上得到了论证。因为透镜中心厚度对干涉条纹的能量产生了影响，本文采用光敏传感器接收干涉条纹，设计了前置放大电路、A/D转换电路、NiosⅡ处理器、Flash、SRAM、显示和按键电路进而构成一个透镜中心厚度测量子系统，用以实现数据采集，数据分析和结果显示。子系统工作原理框图如图1所示。

1 光敏传感器选型及前置放大电路设计

1.1 光敏传感器选型

光敏传感器主要接收干涉条纹，把干涉条纹的明暗变化转换成电流或电压输出。光敏传感器类型多样，本文采用了硅光电池，与其它光敏传感器相比，硅光电池具有光敏面比较大，输出电流较大，波长相应宽度大，稳定性好和光电特性的直线性好等优点。在光电池负载为零的情况下，光电池的短路电流为

式中：ISC———短路电流；S———光电池的光电灵敏度；L———入射光强度。

从（1）式可以看出，光电的输出短路电流与入射光强度成正比。

1.2 前置放大电路设计

光敏传感器的输出电流比较小，因此需要放大电路进行放大；因为后继A/D转换器转换的是电压量，因此放大电路还需要有I/V变换功能；除此之外，为了防止运算放大器引入噪声，需要选用底输入失调电压和输入失调电流，高共模拟制比的运算放大器，本文选用了Intersil公司的ICL7650低漂移斩波运算放大器，设计的电路原理图如图2所示。

2 NIOSⅡ处理器及外围电路设计

2.1 NIOSⅡ处理器设计

即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB、输出输入模块IOB和内部连线三个部分。

SOPC(System-on-a-Programmable-Chip），即可编程片上系统。用可编程逻辑技术把整个系统放到一块FPGA芯片上，称作SOPC。可编程片上系统（SOPC）是一种特殊的嵌入式系统：首先它是片上系统（SOC），即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；其次，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。

2.1.2 NiosⅡ处理器

NiosⅡ处理器是Altera公司为利用其FPGA构成SOPC而推出的一款软核CPU,是一种面向用户的，可以灵活定制的通用RISC嵌入式CPU。NiosⅡ具有一系列不同于普通嵌入式CPU的特性，它的外设可以灵活选择和增删，可以自定制用户逻辑外设，可以允许用户定制自己的指令集，设计者可以使用NiosⅡ加上外部的Flash、SRAM来构成一个嵌入式处理器系统。

2.1.3 NiosⅡ嵌入式处理器设计

按照NiosⅡ处理器的设计流程，结合本文对处理器的要求，设计好的NiosⅡ处理器具有以下接口和资源：4个按键输入口KIO;3位数码管输出口DISPIO;3位Flash控制口FIO;3位SRAM控制口SIO;21位Flash/SRAM地址总线MEMDR;32位SRAM(32位)/Flash(16位)数据总线MEMDA;1位主频时钟端口Clk;1位系统复位端口Rst;8位采集A/D转换结果的数据端口ADIN。

2.2 NiosⅡ处理器与外围电路的接口设计

2.2.1 NiosⅡ处理器与SRAM芯片的接口设计

NiosⅡ处理器与SRAM芯片的接口设计如图2所示。SRAM芯片的作用类似计算机的系统内存，用以存放正在执行的程序和数据。本文选用了Altera公司推荐的的Cypress公司型号为Cy7c1041-10的SRAM芯片，该芯片有256K×16空间。

2.2.2 NiosⅡ处理器与Flash芯片的接口设计

Flash的作用类似计算机的硬盘，用于存放程序和数据。在掉电时仍然保持FPGA的编程数据和程序运行时所需的数据。本文选用了型号为SST39VF160的芯片作为NIOSⅡ处理器的Flash。NiosⅡ处理器与Flash芯片的接口设计如图2所示。

2.2.3 NiosⅡ处理器与A/D转换器的接口设计

在本文中需要NiosⅡ处理器进行数据采集和分析，并给出测量结果。在数据采集环节，NIOSⅡ处理器需要读取A/D的转换结果，所以在FPGA芯片上除了设计一个NiosⅡ处理器外,还需要设计一个专用逻辑接口电路ADINTER用于实现对A/D转换器的控制，保存A/D转换器的转换结果，然后再传输给NiosⅡ处理器。本文所选用的A/D转换器的型号为ADC0804,该A/D转换器为8位，精度为±1LSB。NiosⅡ处理器、ADINER专用接口、74lvc245(用于把ADC0804输出的5V电平转换为与FPGA所要求的3.3V电平)与ADC0804接口电路如图2所示。

2.2.4 NiosⅡ处理器与按键和LED显示的接口电路设计按键用

来向在NiosⅡ处理器上运行的程序发出控制命令，而LED显示单元用来显示当前的程序运行状态，如计算结果，参数调整等。本文设计了4个按键及3位LED数码显示管，它们与NiosⅡ处理器的接口电路如图2所示。

3 测量系统软件设计

在设计好NiosⅡ处理器及外围电路之后，需要设计在NIOSⅡ处理器上运行的软件程序。基于NiosⅡ处理器的透镜中心厚度测量系统软件流程图如图3所示。

4 结论

本文从NiosⅡ处理器，NiosⅡ处理器外围电路和软件三个方面入手设计了透镜中心厚度测量系统中的数据采集，分析和结果显示子系统的软件和硬件。通过软硬件联合调试，该部分能够实现所需功能，是一个完全可行的设计。

参考文献

[1]高明,黄钉劲,刘钧.透镜中心厚度测量仪的设计[J].西安工业学院学报,2003,(3):234-236.

[2]潘松,黄继业.曾毓.SOPC技术实用教程[M].清华大学出版社,2005.

生活中的透镜 第4篇

1.完成如图1所示的光路图.

2.中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，它对光有会聚作用.

【学习目标】（1分钟）

1.知道凸透镜在日常生活中的应用.

2.能说出照相机、投影仪及放大镜的成像特点.

3.能举例说明凸透镜成实像与虚像的主要特征.

【导学提纲】（30分钟）

知识点一：照相机（自主钻研3分钟，组内交流2分钟）

请你阅读课本94至95页，“照相机”部分，完成下列问题：

1.写出照相机由哪几部分组成？试着说出各部分的作用.

2.拿起自制的照相机，对着大屏幕，拉动纸筒，改变透镜和半透明薄膜的距离，把你看到的像的特点写下来.

3.关于照相机你还知道些什么？

温馨提示：你还有什么問题请写在纸上.

练一练：（1）照相机的镜头相当于一个镜，被拍摄的物体应在距镜头较远的位置，在胶片上得到、的像；（2）一名摄影师在给我们班同学照完集体照片之后，要给一个同学照一个全身照，摄影师应该（填“靠近”或“远离”）学生，镜头应该（填“伸长”或“缩短”）.

知识点二：投影仪（自主研究2分钟，组内交流2分钟）

先观看教师演示，然后结合课本95页，“投影仪”部分，完成下列问题：

1.写出投影仪有哪几部分组成？试着说出各部分的作用.

2.把你看到的像的特点写下来.

温馨提示：你还有什么问题请写在纸上.

猜一猜：将投影片“F”放在投影仪的载物台上，显示出的像的大小、正倒将会如何？

知识点三：放大镜（自主研究1分钟，组内交流1分钟）

先阅读课本95页，“放大镜”部分，然后利用桌上的器材亲自做一下：

1.你看到了放大、正立的像了吗？

2.说说你是怎么得到的？

温馨提示：你还有什么问题请写在纸上.

做一做：在透明塑料片下压着一张报纸，塑料片上有一水滴，透过水滴看到报纸上的字比旁边的字（选填“大”或“小”），这说明此时的水滴相当于一个镜.

知识点四：实像和虚像（自主研究3分钟，组内交流2分钟）

请你阅读课本96页，“实像和虚像”部分，完成下列问题：

1.你怎么理解实像和虚像这两个概念？

2.你如何判断凸透镜成的像到底是实像或虚像？

温馨提示：你还有什么问题请写在纸上.

填一填：照相机和投影仪成的是像，平面镜和放大镜成的是像（选填“实”或“虚”）.

【达标测评】（测试时间：6分钟，试题满分：10分）

1.小明同学在玩放大镜时，当用放大镜观察自己的手指时，如图2（a）所示，会看到的虚像；然后他用放大镜观察远处的房屋，如图2（b）所示，他将会看到的是实像.

2.如图3所示，小宇用放大镜观看书上的一个英文单词.他看到的是“YS”两个字母正立、放大的像，这是由于光的形成的.

3.如图4所示是幻灯机的工作原理图，为了使观众看到正立的像，幻灯片要（选填“正立”或“倒立”）插入架上，用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成像（选填“实”或“虚”）.

4.下面对凸透镜成像的说法，其中正确的是

A.凸透镜只能成实像B.凸透镜只能成虚像

C.凸透镜只能成放大的像

D.凸透镜既能成实像，又能成虚像

5.下列光学仪器中利用凸透镜成倒立、缩小实像的是

生活中的透镜物理教案 第5篇

照相机：成倒立、缩小的实像。

投影仪：成倒立、放大的实像。

放大镜：成正立、放大的虚像。

生活中的透镜物理教案 第6篇

先出示真实的照相机，让学生仔细观察照相机的镜头。

镜头的作用相当于那种透镜?

--凸透镜

来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成一个缩小的像。

胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在暴光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。

想想做做：制作模型照相机

把模型照相机对准某个人或物体，拉动纸筒改变透镜和屏幕间的距离，就可以在屏幕上看到一个清晰倒立的像。提问

投影仪

投影仪是教学中经常使用的仪器，照图3。2-4介绍投影仪的构造。

投影仪的投影镜头是什么透镜?

--凸透镜

演示：

把投影仪上的平面镜(反光镜)取下，投影片放到载物台上。在天花板上就能得到投影片图案清晰的像。观察相的大小、正倒。

投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，投影片上的图案通过这个凸透镜形成一个放大的像。

平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向天花板的光能在屏幕上成像。

放大镜

放大镜也是凸透镜，是最常用的光学仪器之一。

请同学们用放大悼词樯系淖郑⒏谋浞糯缶档阶值木嗬耄鄄熳值姆糯笄榭觥

--能成放大的像，但这个像与投影仪所成的像是不同的，它是正立的虚像，并且像与物体在同一侧。

巩固练习

布置作业手持一个凸透镜，在室内的白墙和窗户之间移动(离墙近些)，在墙上能看到什么?

在透明的玻璃板和塑料片上滴一滴水，这样就做成了放大镜。用它观察课本，看看课本上的字是不是放大了。

学生总结本节课在知识上的收获。

生活中的透镜教案示例三 第7篇

一、教案分析

本节接上一节透镜的内容介绍凸透镜在生活中的三个应用：照相机、投影仪、放大镜。学生通过对现象的观察得到透镜成像的具体的感性认识，通过对现象的分析得到透镜成像的各自特点及异同，为下一节探究凸透镜成像规律的实验作准备。可以说这是承上启下的一节课。

在教育中要充分发挥学生的自主性，发动学生自制模拟照相机，培养学生动手动脑的能力；鼓励学生调节投影仪，锻炼学生学以致用的兴趣；调动学生进行自制“水滴放大镜”的比赛，激发学生的学习兴趣。不仅让学生在不知不觉中完成学习任务，还使学生对物理产生了浓厚的兴趣。

二、课前准备

1、提前几天发动学生自制模拟照相机，为新课作准备。首先确定制作的学生人员，然后共同准备制作的器材：凸透镜、硬纸板、半透明塑料纸、双面胶。再集中讲述制作要点后让学生自主结伴课余或回家制作，完成者经教师验收后自行准备好。

2、提前让学生课余动手触摸投影仪的镜头，感受其形状特征。

3、教师准备学生用的凸透镜备用、自带照相机。

说明：课前准备不仅可以确保学生制品胜利完成，还可以节省上课时间，同时可以在学生间为上课内容作宣传。而学生课余动手触摸投影仪的镜头却非多余，因为学生对身边的物体往往不细观察，他们对投影仪的镜头由凸透镜制成大半无知。

注：模拟照相机的凸透镜一部分由教师提供，另一部分由学生自己准备。

三、教学过程

1、照相机

展示自带照相机让学生观察其镜头，并说明是凸透镜。由于部分同学课前用凸透镜自制模拟照相机，已为本节课作了宣传，所以许多学生已知照相机镜头为凸透镜，然后请制作者展示其作品，同学轮流利用它们观察窗外景物，其余同学用凸透镜观察远处物体。在学生得到其感性认识后讲述照相机原理。说明：以学生自制模拟照相机作为教具有许多好处。首先它能增加学生学习物理兴趣，激发学生动手动脑的欲望。其次能突破学生对生活中物理知识应用的神秘感，培养学生学以致用的思想。同时学生通过直观现象感受并掌握所学知识，避免教师无味的讲述。通过大家认可，还可以鼓励制作者，使其感受成功的喜悦。

2、投影仪

通过课前准备，学生已经知道了投影仪镜头即为凸透镜。拆下反光镜，让学生观察投影片在天花板上成像的特点。学生通过分析照相机的像的特点后已能非常准确的分析投影仪成像的特点了。在得到投影仪的成像特点后装上反光镜，使像处在屏幕上，然后让学生讨论平面镜的作用，从而完成投影仪的基本教学内容。

鼓励学生动手动脑：为了让同学们能更容易看清投影片，如何帮助老师调节投影仪使其成的像在屏幕上又大又清晰？学生中立即有人跃跃欲试，大家对此表示出浓厚的兴趣，此时学生动手动脑的欲望又一次被激发。

说明：在学生了解投影仪的成像特点后，通过活动不仅使学生进一步掌握了投影仪的成像特点，又增强了学生的学习兴趣，让学生体会学以致用的乐趣。

3、放大镜

先让学生动手如何才能使凸透镜成为所谓的放大镜，也就是让学生探究凸透镜成正立放大像的条件。学生在调整好凸透镜后观察放大镜成像的特点，都能够说出其正立放大的特征。然后让学生讨论放大镜成的像与照相机、投影仪成的像的区别并指出其物像同侧。接着请学生猜想如何才能使放大镜成的像变大，并动手验证，这样又进一步掌握了放大镜的使用。最后进行学生“自制水滴放大镜”比赛，看谁的“放大镜”最历害，此时学生个个动手，人人动脑，大家或高兴或叹息，探究之情溢于言表。我紧接着评出“冠军放大镜”，指出其形状特点。

四、教后感

基于ZEMAX的自聚焦透镜设计 第8篇

自聚焦透镜 (Grin Lens) 又称为梯度变折射率透镜, 是指其折射率分布是沿径向渐变的柱状光学透镜。具有聚焦和成像功能。自聚焦透镜体积小, 重量轻, 具有准直和聚焦作用, 且耦合效率高。由双透镜组成的准直聚焦耦合系统中可以有较大间隙以插入滤波片、衰减片等来构成多种体积小、结构紧凑的无源器件, 所以在光纤通信系统中得到越来越多的应用。由于自聚焦透镜内部的折射率变化可以调节, 当它用于复杂的光学系统时, 可以减少系统中光学元件的数量, 在某些场合可以代替非球面光学元件。此外这种光学元件的几何形状简单, 容易进行光学加工, 且使用这种光学元件的系统具有结构紧凑、性能稳定、成本低廉等优点。

2 ZEMAX介绍

ZEMAX是美国Focus Software Inc所发展出的一套综合性的光学设计仿真软件, 将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表整合在一起。具有直观、功能强大、灵活、快速、容易使用等优点, 还可仿真Sequential和Non-Sequential成像系统和非成像系统, 具有直观、功能强大、灵活、快速、容易使用等优点。自聚焦透镜是由梯度折射率材质构成的, 在ZEMAX的表面类型中的Gradient即是梯度透镜。在本文中也是采用梯度透镜来模拟设计。

3 基于ZEMAX的自聚焦透镜设计

自聚焦透镜利用了梯度变折射率分布沿径向逐渐减小的变化特征折射率变化由公式表述。其中表示自聚焦透镜的中心折射率;表示自聚焦透镜的直径;表示自聚焦透镜的折射率分布常数。

在梯度折射率透镜设计中, 我们首先选择SLS-1.0作为镜面模型。透过率是自聚焦透镜的主要参数, 在这里, 我们在ZAMAX的波长设定中选择0.85微米、1.31微米、1.55微米三种波长进行仿真设计。根据自聚焦透镜透镜尺寸为了使光线全部入射到透镜中数值孔径要略小于透镜直径。透镜直径为若2mm, 物镜数值孔径设为1.6mm~1.8mm来进行仿真设计。在分析之前首先设置优化功能 (Merit Function) 菜单工具 (Tools) 子菜单下设定值 (Default) 。的优化目标为弥散圆半径 (Dispersive Spot Radius) 设置类型为PTV。将弥散圆最大半径设置为优化目标。参数设定完成, 我们打开分析 (Analysis) , 设计 (Layout) , 3D输出 (3D Layout) 。可以直接生成仿真光路图。

初步生成的仿真光路图的焦点并不一定落在断面上, 因此我们要通过优化曲率半径 (Radius) 和厚度 (Thickness) 来设定, 在以上述指标的仿真设计中, 当曲率半径为0, 厚度为8.6mm, 仿真光路图的焦点落在断面。自聚焦透镜设计完成。

4 结语

自聚焦透镜材料不仅能够使沿径向传输的光产生折射, 而且其沿径向逐渐减小的折射率分布, 能够实现出射光线被平滑且连续的汇聚到一点。因此被越来越多地应用于光学系统, 尤其是在光纤通信领域中。本文运用ZEMAX仿真设计软件对自聚焦透镜进行设计和初步优化, 初步设计出满足要求的自聚焦透镜元件, 根据仿真结果进一步将设计的透镜进行加工, 有待继续验证其实用性和适应性。

参考文献

[1]袁旭沧.现代光学设计方法[M].北京:北京理工大学出版社.1995.

[2]王之江, 伍树东.成像光学[M].北京:科学出版社.1991.

[3]王风, 刘德森.自聚焦透镜的光斑尺寸与相差特性分析[J].光子学报, 2007 (15) :152-153.

初中物理《生活中的透镜》教案 第9篇

●教学目标

一、知识目标

1.了解透镜在日常生活中的应用.2.知道照相机、幻灯机、放大镜成的像.二、能力目标

1.通过制作模型照相机培养学生的动手能力.2.通过对照相机、投影仪、放大镜所成的像的分析，逐步培养学生运用所学基础知识解决实际问题的能力.3.通过观察与实验，有意识地培养学生分析与综合的思维方法.三、德育目标

1.通过模拟相机的制作和使用，使学生获得成功的喜悦.2.通过学习照相机、投影仪、放大镜激发学生对科学的求知欲，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，初步建立将科学技术应用于实际的意识.●教学重点

通过观察和制作，使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识.●教学难点

通过观察照相机、投影仪、放大镜的像，再经过分析、综合、最后得出它们成的像.●教学方法

观察法、分析法、讨论法.●教学用具

照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃.●课时安排 1课时 ●教学过程

一、创设情境、提出问题、导入新课

节日家人团聚或外出旅游，总要留影作纪念.摄影师用照相机拍出美丽的风光，动人的场景.使人们从照片中感到美的享受和启迪.这就需要照相机，你们想了解它吗？我们通过观察走近它，认识它.二、新课教学

［生甲］我很想知道照相机为什么能照像？ ［生乙］照相机前面的镜头是什么透镜？ ［生丙］照相机的构造是什么样的？

［生丁］为什么同样的照相机能照全景和不是全景的像？ ［生戊］为什么像片中景物比实物小？

［生己］有时拍出的像很白，有时拍出的很暗，这是怎么回事？ ［生庚］为什么我们常用的照相机叫傻瓜相机？

［师］这些问题通过对照相机的观察和我让你们收集的资料，看看能否得出结论.［生甲］照相机前面镜头是凸透镜.［生乙］想拍全景离景远点，想拍人大点离人近点.［生丁］光线强拍出的像发白，光线弱拍出的暗.［生戊］照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成.［生己］光经过照相机镜头后会聚在胶片上，形成一个像，这个像冲洗出来就是照片.［生庚］怎么落在胶片上？是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质，通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片冲印就可以得到相片.［师］大家准备的资料很全，也很好.我们知道了照相机的构造.要想了解它的使用方法，下节课我们再说.想不想做一个，如何做？

学生们兴趣很浓、相互讨论、研究方案.［想想做做］

方案一：用两个粗细相近的长方形纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，在大的纸筒前面固定一个凸透镜，在小的纸筒前面，固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕，把纸筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒，就制成了模拟照相机.方案二：用硬纸板圈成两个直径大小相近的，长约15 cm的圆纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个，在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜，在直径较小的纸筒前面，固定一个屏幕.把较小的圆筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒内，这样模拟照相机就做成了.［师］这两个方案都很好，也可行，现在我们按照方案制作好后，对准某个人或物体，拉动纸窗改变透镜和屏幕之间的距离，能观察到什么？

［生甲］看到一个缩小的、倒立的清晰的像.［师］大家做的很认真，观察的也仔细，现在看投影.照机机原理图

（一）照相机

照相机的镜头相当于一个凸透镜.来自物体的光经过照相机镜头后会聚到胶卷上，形成一个倒立、缩小的像.(板书)［师］教学中常用到投影仪，现在观察它的结构，想想使用它有什么优点？ ［学生们分组观察，教师指导，看投影课本图3.2—4，介绍结构］ ［生甲］投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成.［演示］把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载物台上（正放），调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，再把反光镜安上，把图案打到屏幕上.［师］仔细观察，得出结论，并说出使用投影仪的优点.［生甲］天花板上得到一个倒立、放大的像.［生乙］用平面镜使像反射到屏幕上.［生丙］投影仪可以把文字直接书写在透明胶片上，使用方便.［生丁］实物投影仪能直接投影实物.［师］大家观察的很仔细，回答得也很好.我们鼓掌进行勉励.［师］在我们桌子上还有一个仪器，它叫幻灯机，观察实物和挂图了解它的构造和能成的像.［生甲］幻灯机由镜头、画片框、聚光镜、光源和反光镜、机箱等构成.［生乙］幻灯机的镜头相当于一个凸透镜.［生丙］反光镜是凹镜.［生丁］光源发出的光经反光镜和聚光镜作用后集中射向幻灯片.［生戊］幻灯片倒插，在屏幕上才有正立、放大的像.［生己］幻灯机能成倒立、放大的像.［生庚］幻灯机成的像与投影仪一致，都是倒立、放大的像.［生辛］幻灯机有专用幻灯片.［师］投影仪和幻灯机都能成倒立、放大的像，但投影仪能放映大画面的幻灯片，也可以投射直接书写在透明胶片上的文字，或实物，使用方便.(二）投影仪（幻灯机）

投影仪（幻灯机）上的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的像.（板书）［师］我们桌子上放有放大镜，放大镜是凸透镜，也是常用的光学仪器之一.现在用它看书上的字.［生甲］放大镜能使书上的字放大，字是正立的.［生乙］放大镜能成正立、放大的像.［生丙］放大镜成像和照相机、投影仪不同，故大镜成像是正立的，投影仪和照相机成像是倒立的.［生丁］刚开始移动放大镜，离书越远，字越大，到了一定距离以后，字变模糊.［生戊］伸直胳膊拿着放大镜看外面的景物是倒立和缩小的.［生己］放大镜成的像与物在凸透镜同一侧.［生庚］放大镜成的像打不到屏幕上.［师］同学们回答的很好.(三）放大镜

放大镜是凸透镜，能成正立、放大的像（板书）

三、小结

本节课我们通过制作和观察了解了如下内容：

1.照相机的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、缩小的像.2.投影仪的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的像.3.放大镜是凸透镜，能成正立、放大的像.四、布置作业 P59动手动脑学物理.［动手动脑学物理答案］

1.手持一个凸透镜在窗户和室内的白墙之间移动，移到某个位置时，窗框外的景物能在墙上形成一个清晰、缩小、倒立的像.2.凸透镜在灯泡和白墙之间移动时，有两个位置可以在墙上得到所画图案的清晰的像.离灯泡较近的位置，像是放大的；离灯泡较远的位置，像是缩小的，所成的像都是倒立的.3.在透明的玻璃板或塑料片上滴一滴水，这样就做成了水滴放大镜，用它观察课本，看课本上的字，字就被放大了.五、板书设计

（一）照相机

照相机镜头相当于一个凸透镜，能成一个倒立、缩小的像.(二）投影仪（幻灯机）

投影仪（幻灯机）镜头相当于一个凸透镜，能成一个倒立、放大的像.（三）放大镜

生活中的透镜教学设计 第10篇

荣成市第二实验中学

毕重丽

一、课标解读

1、通过关注生活中的放大镜、照相机，课堂上的投影仪，了解透镜在日常生活中的应用。

2、通过自制模拟照相机，经历过程，使学生对利用凸透镜成缩小的实像有较直 观、深刻的印象，培养学生动手能力的同时，知道照相机的工作原理。

3、通过投影仪的使用，使学生对利用凸透镜成放大、倒立的实像有较深刻的印象。

4、通过学生用放大镜观察书上的字，使学生对利用凸透镜成放大的虚像有初步 印象，能简单描述凸透镜成实像与虚像的主要特征。

二、教材分析

《生活中的透镜》是鲁教版八年级课本第四章第二节的内容。本节教材主要建立在前面刚学习过透镜知识的基础上，进一步对透镜成像的知识有感性的认识。这样安排顺序使学生能具体、生动地认识透镜的成像特点及生活应用，能引起学生对凸透镜成像规律的求知欲，有利于下节课开展探究凸透镜成像规律的活动，起到了承前启后的作用，同时也能调动学生的求知欲和学习积极性。

此外，透镜与人们的日常生活、生产技术有着密切的联系，本节教材从生活场景走进物理学习，体现了物理与生活、社会的密切联系。

三、学情分析

一、知识层面

初三学生由于刚进入物理学科的学习，对物理知识了解比较欠缺，对许多屋里现象有一定的了解却不全面。甚至会出一些错误的前概念。在本节课之前，学生对光现象有比较多的生活体验，也知道透镜在生活中的一些应用，但大部分学生对透镜成像的特点以及原理并不熟悉。

二、能力层面

学生在学习和生活中的经历使得学生对透镜的一些现象能进行简单的分析，能通过观察实验现象总结出一些规律。但是在物理所要求的抽象思维方面仍有较大的不足，需要通过后续课程继续培养。

四、教学目标

依据课程标准，结合学生的实际情况和认知规律，确定教学目标如下：

1、知道放大镜、投影仪、照相机的成像特点，能对三者的物距进行区别；通过使用这三种仪器，体验到物理与生活的密切联系。

2、会制作模拟照相机，经历制作的过程，感受成功的喜悦。

4、会区别凸透镜成的实像和虚像。

五、评价设计

1、通过“模块一”中的放大镜、投影仪、照相机的使用，以及“反馈练习一”，检测目标1、2的达成效果。

2、通过“模块二”以及“反馈练习二”，检测目标3的达成效果。

六、教学过程

复习导入

在眼镜的家族中有两个重要的成员：近视镜和老花镜，为视力不好的人解决了不少难题。让同学们根据上节课的学习，找出辨别近视镜和老花镜的方法，并引导学生找出在桌子上哪些器材也用到凸透镜。（有放大镜，望远镜，照相机、投影仪）从而引出本节课的课题：生活中的透镜。

【设计意图】

由生活中最常见的两种眼镜引人，引导学生找出辨别的方法，这样既复习了上节课所学的知识，又为后面探究放大镜、投影仪、照相机的成像作好铺垫。模块

一、放大镜、投影仪、照相机成像 一：放大镜成像

学生拿起桌上的放大镜，边看边讨论完成下列问题：

（1）回顾前面学习的平面镜成像，小组讨论交流屏幕中的4个问题。

（2）使用放大镜看书上的字，并类比平面镜成像特点，得出放大镜的成像特点，除了成正立、放大的像外，还有一个重要的特点就是虚像。（3）学生通过“在镜子后面找不到像”，进一步理解虚像。

(4）要想使放大镜所成的像更大些，该怎样调节放大镜的位置？ 【设计意图】打破教材中原来安排的顺序，把最简单、生活中最常见的放大镜提到最前面学习，这样由易到难，由浅至深，增加了学生学习物理的乐趣和积极性。

二：投影仪成像

（1）认识投影仪的构造。（2）使用投影仪。

（3）观察投影仪的成像特点：引导学生从像的性质、物距与像距的关系、物与像位于凸透镜的位置3方面去观察，从而得出投影仪的成像特点。

（4）平面镜的作用：从“观察天花板的像不方便”入手，引导学生可以利用平面镜改变光线的传播方向。

【设计意图】学生从来没有使用过投影仪，因此先要通过认识它的构造、物距和像距来获得一定的感性认识，然后再使用它观察成像特点，这样大大减小了学习的难度。三：照相机成像

使用投影仪可以使小投影片成放大的像，那么使用照相机成的像会是怎样呢？一起学习照相机。

（1）制作模型照相机：教师和学生一起制作一架模型照相机，引导学生怎样使用它来观察远处的物体。

（2）用自制的模型照相机，引导学生类比投影仪的成像特点，观察照相机的成像又有什么特点？

（3）观察照相机的结构：模型照相机各部分相当于与它的那些部件，用连线的方式找出。

【设计意图】通过模拟照相机的制作和使用，使学生获得成功的愉悦，激发对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理，同时培养了学生的动手操作能力。反馈练习一

1、通过水滴看书上的字,字是____的(填“缩小”或“放大”)，此时水相当于____镜。、使用照相机、投影仪、放大镜成像时，物体离镜头最近的是____，物体离镜头稍远的是____，物体离镜头最远的是____。、关于四种光学仪器的成像情况，以下说法正确的是（）

A、放大镜成正立放大的实像

B、照相机成正立缩小的实像

C、平面镜成正立等大的实像

D、把投影仪的平面镜去掉，投到天花板上的像是倒立放大的实像

【设计意图】检查学生学习目标1、2的达成效果。

模块二：实像与虚像

1、利用学过的特殊光线作光路图

2、对照大屏幕，交流总结凸透镜成实像与虚像的区别

【设计意图】

通过做光路图复习了上一节课所学的三条特殊光线，通过小组交流、归纳总结培养了学生分析归纳和语言表达能力。反馈练习二

下列关于凸透镜成实像与虚像的说法正确的是（）

A、虚像可以是正立的，也可以是倒立的 B、实像有时用光屏也接收不到

C、实像可以是放大的，也可以是缩小的 D、成虚像时，物和像在凸透镜的两侧

【设计意图】检查学生学习目标3的达成效果。

七、板书设计

生活中的透镜

1、放大镜：成正立、放大的虚像。

2、投影仪：成倒立、放大的实像。

3、照相机：成倒立、缩小的实像。

【生活中的透镜】教学设计 第11篇

重新中学 杨茹江

●教学目标

1.认识生活中的透镜，记住并知道照相机、幻灯机、放大镜成的像； 2.制作照相机模型，培养学生的动手能力；

3.分析照相机、幻灯机、放大镜成的像，运用凸透镜的三条光路规率作图并分析成像的变化情况，培养学生分析与综合、推导规律的创新能力。

●教学重点

通过观察和制作，是学生在头脑中形成透镜及其成像丰富的具体的感性认识。●教学难点

观察并分析照相机、幻灯机、放大镜成的像，运用凸透镜的三条光路规率作图并分析成像的变化情况，培养学生分析与综合、推导规律的创新能力。

●教学方法 观察法、分析法、讨论法 ● 教学用具

照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明熟料薄膜或蜡纸、毛玻璃 ●课时安排

一课时 ●教学过程

一、创设情境、提出问题、导入新课

节日家人团聚或外出旅游，总要留影作纪念.摄影师用照相机拍出美丽的风光，动人的场景.使人们从照片中感到美的享受和启迪.这就需要照相机，我们知道，照相机的镜头有一个透镜，还有投影仪镜头是透镜，放大镜也是透镜。这节课我们学习生活中的透镜

二、新课教学

思考（问题提出，小黑板展示）A.我很想知道照相机为什么能照像？B.照相机前面的镜头是什么透镜？C．照相机的构造是什么样的？D.为什么同样的照相机能照全景和不是全景的像？E.为什么像片中景物比实物小？F.有时拍出的像很白，有时拍出的很暗，这是怎么回事？G.为什么以前我们常用的照相机叫傻瓜相机？H.照相机成像怎么落在胶片上？（组织阅读及 讨论）

问题解决（同学解答，在多媒体上展示）：

a.照相机主要是利用凸透镜对光线的会聚作用的光学原理拍照，会聚的像用胶卷或电荷耦合器件记录，再经过显影和定影成为胶片以及通过洗印出照片。（某生回答、展示）

b照相机前面镜头是凸透镜.（某生回答、展示）

c，照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成.（某组齐答，代表展示）d.想拍全景离景远点，想拍人大点离人近点.（讨论，某组回答）e.照相机照相成缩小的像。（全体回答，一个代表展示）

f.光线强拍出的像发白，光线弱拍出的暗.（讨论，某生回答、展示）

g.傻瓜相机是袖珍相机的俗称，原是这类相机操作非常简单、体积小、重量轻、价格低廉，似乎连傻瓜都能利用它拍摄出曝光准确、影像清晰的照片来。（某生回答或讨论提示及讲解）

h．因为胶片上涂着一层对光敏感的物质，通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片冲印就可以得到相片（某生回答或讨论提示及讲解。）.我们知道了照相机的构造，.我们何不尝试做一个，如何做？ 学生相互讨论、研究方案.［想想做做］

方案：用硬纸板圈成两个直径大小相近的，长约15 cm的圆纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个，在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜，在直径较小的纸筒前面，固定一个屏幕.把较小的圆筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒内，这样模拟照相机就做成了.指导和组织学生按照方案制作好后，对准某个人或物体，尝试拉动纸窗改变透镜和屏幕之间的距离，能观察到看到一个缩小的、倒立的清晰的像。

（一）照相机

照相机的镜头相当于一个凸透镜.来自物体的光经过照相机镜头后会聚到胶卷上，形成一个倒立、缩小的像.(板书)

教学中我们常用到投影仪，现在大家观察它的结构，想想使用它有什么优点？ 学生们分组观察，教师指导，看投影课本图3.2—4，介绍结构

投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成.［某生回答，展示］

［演示］把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载物台上（正放），调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，再把反光镜安上，把图案打到屏幕上.师：仔细观察，讨论，说出使用投影仪的优点.引导学生探索（设问，引导，回答，展示）： α。天花板上得到一个倒立、放大的像.［某生］ β。用平面镜使像反射到屏幕上.［某生］

γ。投影仪可以把文字直接书写在透明胶片上，使用方便.［某生］ δ。实物投影仪能直接投影实物.［某生］

师：在我们桌子上还有一个仪器，它叫幻灯机，观察实物和挂图了解它的构造和能成的像.ε。幻灯机由镜头、画片框、聚光镜、光源和反光镜、机箱等构成.［某生］ ζ。］幻灯机的镜头相当于一个凸透镜.［某生］ η。［反光镜是凹镜.［某生］

θ。光源发出的光经反光镜和聚光镜作用后集中射向幻灯片.［某生］ ι。幻灯片倒插，在屏幕上才有正立、放大的像.［某生］ κ。幻灯机能成倒立、放大的像.［某生］ λ。幻灯机成的像与投影仪一致，都是倒立、放大的像.［某生］ μ。幻灯机有专用幻灯片.［某生］

师；投影仪和幻灯机都能成倒立、放大的像，但投影仪能放映大画面的幻灯片，也可以投射直接书写在透明胶片上的文字，或实物，使用方便.(二）投影仪（幻灯机）

投影仪（幻灯机）上的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的像.（板书）［师］我们桌子上放有放大镜，放大镜是凸透镜，也是常用的光学仪器之一.现在用它看书上的字.［生甲］放大镜能使书上的字放大，字是正立的.［生乙］放大镜能成正立、放大的像.［生丙］放大镜成像和照相机、投影仪不同，故大镜成像是正立的，投影仪和照相机成像是倒立的.［生丁］刚开始移动放大镜，离书越远，字越大，到了一定距离以后，字变模糊.［生戊］伸直胳膊拿着放大镜看外面的景物是倒立和缩小的.［生己］放大镜成的像与物在凸透镜同一侧.［生庚］放大镜成的像打不到屏幕上.［师］同学们回答的很好.(三）放大镜

放大镜是凸透镜，能成正立、放大的像（板书）

（四）实像和虚像

引导大家分析照相机和投影仪的成像光路。（教师直接作图示范，并分析）

引导学生共同画图（画出一段箭头成像光路图），分析和讨论成像的光学原理，得出照相 机和投影仪的成像是实像。

实像： 由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。回顾平面镜成像的光路情况。

引导大家分析放大镜的成像光路。（教师直接作图示范）

演示放大镜的使用过程，引导学生共同画图（画出一段箭头成像光路），分析和讨论放大镜成虚像的光路情况。

虚像：光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上，人眼逆着出射光线可以看到虚像。

（五）、小结

本节课我们通过制作和观察了解了如下内容： 1.照相机的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、缩小的实像.2.投影仪的镜头相当于一个凸透镜，能成倒立、放大的实像.3.放大镜是凸透镜，能成正立、放大的虚像.（六）、布置作业 P96动手动脑学物理.五、板书设计

（一）照相机

照相机镜头相当于一个凸透镜，能成一个倒立、缩小的实像.(二）投影仪（幻灯机）

投影仪（幻灯机）镜头相当于一个凸透镜，能成一个倒立、放大的实像.（三）放大镜

基于Zemax的双胶合透镜设计 第12篇

无法满足实际测量、成像和高密度光存储的需要。为了提高普通透镜的分辨率, 有些研究者提出了多种在光学系统的透镜上加光瞳滤波器来实现高分辨的技术, 包括:漏光型环形光瞳、相位型光瞳和光栅等。这些光瞳提高了2-D成像的分辨率, 但是由于采用在透镜上加光瞳的方法, 使得光斑的强度均有所降低, 有的甚至降低90%以上, 这就使光学系统的信噪比大大降低。

双胶合透镜由两种不同折射率的正、负透镜胶合而成, 他们对轴上和近轴点已校正了球差色差。通常, 它们有可能由冠玻璃或者燧石玻璃组成。事实上, 这种通过胶合而产生的透镜比一个简单的镜头具有短焦长、大放大率和较好成像质量的优点。甚至, 有研究表明, 双胶合透镜不仅有较好的横向分辨率, 而且有较高的轴向分辨率, 能够作为共焦3-D成像的一种理想光学元件。目前, Zemax是光学设计的软件之一, 因此, 本文就基于此软件进行了双胶合透镜的设计。而氦-氖

1 透镜设计

在本设计中, 具体的设计参数如图1所示, 而波前分布则如图2所示。

双胶合透镜的整体布局图如图3所示, 为了说清楚, 我们在图4中进行了详细说明。

设计参数说明及列表:

1) 设计参数说明:

i) 设图4中1、2和3三个边的半径分别为R1、R2和R3;

ii) 设厚度分别为d1、d2和d3; (即如图的横向距离)

iii) 设1、2和3边高度分别为D1、D2和D3。 (即纵向距离)

2) 设计参数列表: (参数单位:毫米 (mm) )

为了衡量此双胶合透镜的成像质量, 我们给出了其点列图, 如图5所示。事实上, 在几何光学的成像过程中, 由一点发出的许多条光线经光学系统成像后, 由于像差的存在, 使其与像面的交点不再集中于一点, 而是形成一个分布在一定范围内的弥散图形, 称之为点列图。因此, 利用这些点的密集程度来衡量光学系统的的方法称之为点列图法。在成像面上, 追迹光线的点子分布密度就代表像点的光强或光亮度。因此, 对同一物点, 追迹的光线条数越多, 像面上的点子数就越多, 越能精确地反映出像面上的光强度分布情况。

事实上, 如何通过Spot Diagram观察出光学设计的质量呢?简单说, 这个弥散斑越小越好。显然, 本设计的弥散斑足够小, 根据图5, 不难看出, 在Spot Diagram中RMS RADIUS是10.784微米, 满足了光学系统最小弥散斑的要求。RMS RADIUS---均平方根半径, 是一个重要的半径参数, 它可以反映一个典型的弥散斑的大小, 但它不是全部弥散斑的直径, 全部弥散斑的直径是GEO RADIUS。需要说明的是:不同的射入入瞳的光线排列会对最后的RMS半径等有影响, 但并不大。

3 结论

本文基于Zemax光学设计软件, 设计了一双胶合透镜, 对于波长为632.8nm的光, 其焦距为100mm, 相对孔径为1:5, 而波像差PV伏于1/4λ。文中, 我们给出了透镜的具体设计参数、波前分布、评价函数、结构图、评价函数以及求差和点列图。

摘要：本文基于Zemax光学设计软件, 设计了一双胶合透镜, 对于波长为632.8nm的光, 其焦距为100mm, 相对孔径为1:5, 而波像差PV伏于1/4λ。文中, 我们给出了透镜的具体设计参数、波前分布、评价函数、结构图、评价函数以及求差和点列图。

“生活中的透镜”教学设计 第13篇

本课设计中力图体现：学习知识是一种探究的活动。结合教学实际对教学内容进行合理构建，以更利于探究。让学生在探究中发现与创新，学习知识和掌握相关的技能，并领悟科学探究的意义。

教学目标

一、知识技能目标

1．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

2．探究凸透镜成像的规律。

二、体验性目标

1．经历：观察凸透镜的成像过程，能在观察的过程中发现一些问题。

2．反应：能在经历的基础上表达感受（能简单描述所观察现象的主要特征）。

3．领悟：初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。

教学准备

凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜。

教学过程

一、创设情景，引入新课

贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。

（一）玩小水珠：把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并进行设问：

你玩过凸透镜吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？

（二）演示：用投影仪把细小的灯丝投影在天花板（墙壁）上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？

演示：灯丝开口向下，在像上开口怎样？

演示：灯丝开口向上，在像上开口又怎样？成什么样的像，1．如何区别像的正立、倒立？

什么情况像明亮、清晰？

2．怎样区别实像和虚像？

像与原物相比有什么特点，3．像的放大、缩小是什么意思？

学生思考回答：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。

像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。

“放大”、“缩小”指像与物比较的结果。

“变大”、“变小”指像本身的变化情况。

4．什么是物距、像距？灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。

（三）设问：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？能猜想一下吗？

凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。

二、进行实验

体现学生是学习的主人，能产生探究物理世界的兴趣。尊重实验事实，如实记录实验现象、数据，培养学生的归纳分析能力。针对学生实际情况设计不同的卡片；使学生能各取所需各有所获；使不同层次的学生都能得到锻炼和提高。

（一）出示课题并板书

探究凸透镜成像的规律

（二）让学生观察实验器材，自己动手组装、摆放、调整器材。

1．观察实验装置

实验装置：j2507型光具座。

让学生观察说明光具座主要组成部件。

2．学生对实验器材进行组装、摆放、调整。

探究按照凸透镜成像的规律如何组装实验器材？

摆放顺序可以从左到有依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。

使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。

调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。

固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。„„

3．设问：什么是物距（u）、像距（v）、焦距（f）？

学生对照光具座回答：物距是物体到凸透镜光心的距离；像距是像到凸透镜光心的距离；焦距是焦点到凸透镜光心的距离。

（三）学生根据实验要求和实验器材，设计实验方案及进行相关记录。

学生可采用不同的摆放顺序、不同的移动对象来设计方案进行实验，如：

摆放顺序从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏。

设问：如何使物体的像呈现在光屏上？

引导学生回答调整物体到凸透镜的距离。

设问：移动凸透镜或蜡烛，作用是否相同？

让学生明确：作用是相同的，都是改变烛焰到凸透镜的距离。

注意：移动光屏观察成像时，要保证屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

继续设问：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？

启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质（放大、缩小，倒立、正立，虚、实）„„

（四）学生实验

1．出示实验要求：

①多次实验，观察物体的成像。

②记录每次看到明亮、清晰的烛焰的像时，像的特点及成像时的物距和像距。

③记录其他方面的问题及发现。

2．学生两人一组开始独立进行实验。并根据实验填写小组观察实验记录表（按上面的文字说明做）。

附表 小组观察实验记录表

小组观察实验记录表

第_______小组 成员_______、_______ 要求：1．多次实验，观察成像的情况。

2．记录每次看到明亮、清晰的烛焰的像时，像的特点及所成像的物距和像距。

3．记录其他方面的问题及发现。

3．教师巡回指导（引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。

教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行实可向教师要卡片，按提示继续实验）

三、汇报交流

学生实验基本结束，并填写好了实验记录表。疑难让学生议；错误让学生析；重要的规律让学生自己去总结。及时反馈矫正实验中的问题。对学生进行由量变到质变的辩证唯物主义的观点教育。总结成功的经验，让学生体验成功的喜悦。注意学生思维的火花，延伸实验课的教学。以讨论方式进行。

（一）学生总结发现的现象、解决的问题及发现的规律性的问题。

学生回答的问题一般有：放大的像、缩小的像、等大（不变）的像、看不到实像（放大的虚像）等，靠移动蜡烛、光屏来解决，或移动凸透镜来观察„„

看到有关的像时，你们所记录的物距和像距各是多少？

（二）教师根据板书学生的记录数据，引深讨论。

设问：对所记录的数据能分析一下吗？有规律吗？

学生讨论回答：物距和像距及焦距之间有一定的关系。

1．认识像与物等大这个关键点。

2．总结：凡是实像都是倒立的，像与物在透镜的两侧，在光屏上能得到。凡是虚像都是正立的，像与物在透镜的同侧，在光屏上不能得到。

3．凸透镜成缩小的实像、放大的实像及放大的虚像的条件，有什么关键的位置吗？

学生思考讨论后回答：

1．物体通过透镜能成什么样的像决定于物体离开凸透镜的距离。物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐变大，像离凸透镜的距离也变大。

2．物体在二倍焦距以外时，像总是比物体小。物体移到二倍焦距以内时（焦点以外），像就变大到比物体还大，也就是成了放大的实像了。再移近到凸透镜一倍焦距以内时，像就由实像变成了虚像，发生了质的变化。（用计算机多媒体突破像变大或变小这个难点）。

引导学生归纳总结：能用简练的语言表达一下吗？

学生总结归纳：焦点是虚像和实像的分界点；二倍焦距是像的放大或缩小的分界点。

（三）评价

让学生进行自我评价：通过刚才的实验和回答能对自己做个评价吗？

启发学生回答：通过自己亲自动手实验才能明确物理现象；在实验过程中遇到问题应该多想、合作解决；猜测的结果和实验结果不一定相同；自己动手动脑做出的实验现象有意思、真实„„

四、课堂教学小结与延展

帮助学生熟练掌握规律提高归纳、概括能力。引导学生联系实际，体现从生活走向物理从物理走向社会。

1．多媒体计算机演示凸透镜成像的规律。

2．思考：水珠还能成其他的像吗？

投影图片讨论其中蕴涵什么物理规律？

学生回答：水珠离另一侧的花朵较远（u＞2f），成的是倒立的、缩小的、实像。

当花朵离水珠较近时（f＜u＜2f），成倒立放大的像。

当花朵离水珠很近时（u＜f），成正立放大的像。

3．由学生总结本节课的主要内容，教师提示本节课所总结的规律是下一节应用学习的原理。

透镜”的创新教学设计 1 设计思想

新的物理课程标准提出了新的理念： ①“从生活走向物理，从物理走向社会”。即力求贴近学生生活，激发学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示隐藏在其中的物理规律。②“注重科学探究，提倡教学方式多样化”。即以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的探究精神，实践能力包括技术设计能力以及创新意识。改革以书本为主、实验为辅的传统教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将现代信息技术、多媒体技术，应用于物理教学中。为了体现这些新的理念，“透镜”教学总的设计思想是：从“冰透镜向日取火”的实况录像直接切入课题“透镜”；就地取材，用学生熟悉的眼镜组织学生实验探究如何用多种方法判别凸透镜与凹透镜以及如何测量凸透镜焦距等问题；并从中提炼出通过科学探究解决问题的方法；最后，鼓励学生运用方法，解决新问题。本课的教学流程为：引入课题→判别透镜→测定焦距→总结方法→课题研究。2 过程设计 2．1 引入课题

通过“冰透镜向日取火”的实况录像，结合配音资料，开门见山地引出课题“透镜”，并介绍透镜的概念。这样一开始就把学生的注意力都集中到课上，激发学生的学习兴趣。当学生得知，冰透镜是教师自己动手制成，这一段录像是本校摄制时，更激起学生对物理课学习的重视

【学生实验1】感受凸透镜与凹透镜中间及边缘的厚与薄，使学生悟出凸透镜与凹透镜的定义。

2．2 判别透镜

问题：近视眼镜和老花眼镜的镜片分别是用什么类型透镜做的？学生通过观察、体验，认识到近视镜的镜片是凹透镜，而老花镜的镜片是凸透镜。接下来的问题是怎样判别凸透镜与凹透镜？也即如何区分近视镜与老花镜？

【学生实验2】组织学生讨论、猜想，设计实验探索多种方法判别眼镜。学生介绍判别眼镜镜片的方法： 方法①摸：用手直接去摸眼镜的镜片，发现镜片中间薄、边缘厚的则为近视镜；镜片中间厚、边缘薄的则为老花镜。教师表扬学生能活学活用，利用刚学的凸、凹透镜的定义区分眼镜，并及时指出光学仪器一般不允许用手摸。

方法②看：使眼镜靠近书本，透过镜片观察字的变化，发现字变小的是近视镜，字变大的是老花镜。

【学生实验3】制作水膜透镜：将铅丝紧绕在透镜的金属柄上，绕成一个封闭的小圈。把小圈浸入水中，取出后小圈上形成一个水膜透镜。用此透镜观察字的变化。有发现字变大的，有发现字变小的，而发现字变大的甩一甩后又发现字变小了。学生通过实验，认识到成放大像的水膜形成的是凸透镜，成缩小像的形成的是凹透镜。

【学生实验4】移动透镜，观察现象。使两种透镜从靠近书本慢慢远离书本，透过镜片观察字的变化。学生经过仔细观察，发现凹透镜在移动的过程中，总是成正立缩小的像；而凸透镜在移动过程中，既能成正立的像，又能成倒立的像，即可以成放大的像，也可以成缩小的像。其中有什么规律，鼓励学生课后去研究。

教师结合凸透镜与凹透镜对光不同作用的动画讲解凸透镜对光有会聚作用，而凹透镜对光有发散作用，并介绍焦点、焦距的概念。教师补充判别眼镜的方法：

方法④晃：把两种眼镜放在字前慢慢摇晃，透过镜片观察现象

【学生实验5】学生晃动两种眼镜，发现像的移动方向与近视镜的移动方向相同，而老花镜则相反。

以上判别近视镜与老花镜的方法，其实也是区分凸透镜与凹透镜的方法。点评：教师通过一个问题，引发学生的思考，接着学生自主设计各种实验，找出了多个方法。学生在解决问题的过程中，不仅获取了知识，而且还经历了作科学研究的过程，体验到了成功的喜悦。2．3 测定焦距

问题：眼镜有不同的度数，度数表示什么意思？ 显示资料：眼镜的度数一般不用焦距f表示，而用屈光度φ表示，其关系如下：φ＝（1／f）×100。

学生通过阅读，体会到眼镜的度数与镜片的焦距有关，怎样来测焦距呢？ 【学生实验6】组织学生设计实验测凸透镜的焦距。（学生一般都能用平行光聚焦法测出凸透镜的焦距）

2．4 总结解决问题的方法

通过对怎样区分近视镜与老花镜和怎样测凸透镜的焦距的探究，从中可以总结出解决问题的一种方法。以区分眼镜为例，怎样判别近视镜与老花镜，这是问题的提出（显示“提出问题”）。提出问题后，组织学生讨论、猜想有哪些方法，例如有学生想到“摸”、“看”等方法（显示“设计方案”）。接着用实验去探究这些方法的可行性，及寻找更多的方法（显示“实验探究”）。方法找到后，还要对方法进行交流、评估，如“摸”虽为一种方法，但光学仪器不允许用手摸（显示“交流评估”）这就是人们常用来解决问题的一种方法： 提出问题→设计方案→实验探究→交流评估。2．5 课题研究

针对上述方法，提出4个课题，鼓励学生学用方法作课后研究。

课题①：为什么凹透镜晃动时像的移动方向与镜片的移动方向相同，而凸透镜则相反？ 课题②：平行光聚焦法能测出凸透镜的焦距，怎样测凹透镜的焦距？ 课题③：怎样用透镜组合成望远镜？ 【学生实验7】用透镜组合望远镜。课题④：透镜与现代文明有什么关系？ 演讲：的确，人类自从发明了望远镜，从而认识了广阔无垠的宇宙，也推动了航海业的发展，人类也许正是因为发明了望远镜才加快走进了现代文明。透镜可以组合成望远镜，那么透镜与现代文明有什么关系呢？ 对“透镜”展示课教学设计的点评

在判别凸透镜与凹透镜的环节中，用学生熟悉的老花镜与近视镜等生活常见的物品来判别，用最普通的铅丝、水来做水膜透镜，使学生有亲切感，感到物理课程不是想象中那样枯燥、难以下手。体现了“从生活走向物理”的课程理念。最后设计课题组合望远镜及研究透镜与现代文明的关系，体现了“从物理走向社会”的课程理念。