資源簡介

(共23張PPT)
射電望遠鏡
光圈環
調焦環
鏡頭
快門
膠片
顯微鏡
天文望遠鏡
3.4 透鏡的應用
2024年秋蘇科版八年級物理上冊
照相機和眼球
數碼相機
眼球
人的眼球像一架神奇的照相機，晶狀體相當于照相機的鏡頭，視網膜相當于照相機的感光器件。來自物體的光通過晶狀體成像于視網膜上，如圖所示，視覺神經把信息傳遞給大腦，人就產生了視覺。
照相機是利用凸透鏡能成縮小實像的原理制成的。
以現在最常用的數碼相機為例，數碼相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，來自物體的光通過鏡頭成像在感光器件上，如圖所示，感光器件將光信號轉換為電信號，可在顯示屏上顯示出來。
視力的缺陷與矯正
活動3.6
模擬探究近視眼的缺陷
【做一做】
如圖所示，將凸透鏡看作眼球的晶狀體、光屏看作視網膜，給“眼睛”戴上近視眼鏡，使燭焰在“視網膜”上成像，并標出此時光屏的位置。移去近視眼鏡，光屏上的像變得模糊了，這就是近視眼所看到的景象。移動光屏，使光屏上燭焰的像重新變清晰，標出光屏的位置。
睫狀體
角膜
瞳孔
晶狀體
視神經
視網膜
玻璃體
眼睛的構造
活動3.6
模擬探究近視眼的缺陷
【說一說】
近視眼看遠處的物體時，物體通過晶狀體所成的像落在視網膜前方還是后方？
常見的視力缺陷有近視和遠視，它們都是由于人眼的調節功能降低，不能使物體成像在視網膜上引起的。
近視眼看不清遠處的物體，是因為晶狀體的彎曲度經調節后，物體的像仍落在視網膜的前方，如圖 3-29（a）所示。利用凹透鏡能使光發散的特點，在眼球前面放一個合適的凹透鏡，就能使像向后移到視網膜上。
遠視眼看不清近處的物體，是因為晶狀體的彎曲度經調節后，物體的像仍落在視網膜的后面，如圖 3-29（b）所示。利用凸透鏡能使光會聚的特點，在眼球前面放一個合適的凸透鏡，就能使像向前移到視網膜上。
正常眼睛看
遠處的物體
近視眼看
遠處的物體
近視眼看遠、
近處的物體
讀一讀
眼鏡的度數
眼鏡的度數表示的是鏡片（透鏡）折光本領的大小。我們知道，近視或遠視程度越嚴重，所配眼鏡的度數越高。鏡片的度數越高，焦距就越短，發散或會聚光的本領就越大。
眼鏡的度數在數值上等于鏡片焦距（以米為單位）倒數的100倍。
D=（度）
遠視鏡片（凸透鏡）度數為正，近視鏡片（凹透鏡）度數為負。
例如，焦距為0.5m的遠視鏡片度數為200 度，焦距為0.2 m 的近視鏡片度數為 -500度。
望遠鏡與顯微鏡
望遠鏡（telescope）能使遠處的物體在近處成像。觀看演出時，借助望遠鏡可以清晰地看到遠處舞臺上的精彩表演；旅行時，也可用望遠鏡來欣賞遠處的風景。圖 3-30 所示是一架雙筒望遠鏡。
1608 年，荷蘭的一位眼鏡制造師在通過兩個透鏡看遠處的物體時，意外地發現遠處的物體好像變近了
望遠鏡與顯微鏡
如圖所示，一般的單筒天文望遠鏡可看作是由兩個透鏡組成的，靠近人眼的透鏡叫作目鏡，靠近被觀察物體的透鏡叫作物鏡。目鏡的焦距較短，物鏡的焦距較長。將它對準遠處的物體（如月球）進行觀察時，物體發出的光經物鏡折射后成縮小的實像，再通過目鏡的放大作用，增大視角，我們就能清楚地看到遠處物體的像。
目鏡
人眼最終看到的是：
倒立、放大的虛象
物鏡
光路圖
生活 物理 社會 光學天文望遠鏡的發展
伽利略望遠鏡
第一位把望遠鏡用于天文觀測的是意大利物理學家伽利略。他用自制的望遠鏡觀察天體，并以確鑿的證據支持了哥白尼的“日心說”。伽利略制作的望遠鏡是用一塊凸透鏡作為物鏡、用一塊凹透鏡作為目鏡制成的，通常叫作伽利略望遠鏡。
1611年，德國天文學家開普勒用兩個凸透鏡組成望遠鏡。這種望遠鏡更適宜于觀察天體，通常稱為開普勒望遠鏡。
生活 物理 社會 光學天文望遠鏡的發展
1668 年，牛頓用金屬磨成的凹面鏡代替凸透鏡作為物鏡，制成了第一架反射式望遠鏡，如圖所示。由于這種望遠鏡可以 使接收光的口徑更大并能較好地消除色差，因此現代大型天文望遠鏡大多采用這種結構。
1990 年，哈勃空間望遠鏡被送入太空，它避免了大氣層的干擾，將人們的視覺范圍擴展到遙遠的宇宙深處。
牛頓制造的反射式望遠鏡
哈勃空間望遠鏡
顯微鏡
顯微鏡（microscope）可以幫助我們看清肉眼看不見的微小物體，如微生物、動植物的細胞等。顯微鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡，與開普勒望遠鏡不同的是，它的物鏡的焦距很短、目鏡的焦距較長。微小的物體經過物鏡和目鏡兩次放大后，人眼就可以看清楚了。圖示是光學顯微鏡和光學顯微鏡下的洋蔥鱗片葉表皮。
光學顯微鏡下的洋蔥鱗片葉表皮
國家工程
南極巡天望遠鏡和月基光學望遠鏡
國家工程
南極巡天望遠鏡和月基光學望遠鏡
1．人眼的晶狀體相當于凸透鏡。觀察物體時，物體在視網膜上所成的像有哪些特點？
實踐與練習
若將人眼的晶狀體當作凸透鏡，視網膜當作光屏，那么在人觀察物體時，物距往往要遠大于2倍焦距，因此成的像應該是倒立、縮小的實像。
2. 向眼鏡銷售或制造人員請教，有哪些辨別眼鏡類型及估測眼鏡度數的簡便方法？請嘗試用學過的光學知識加以解釋。
根據《城市區域噪聲標準》明確規定了城市五類區域的環境噪聲最高限值：
1、療養區、高級別墅區、高級賓館區，晝間50分貝、夜間40分貝；
2、以居住、文教機關為主的區域，晝間55分貝、夜間45分貝；
3、居住、商業、工業混雜區，晝間60分貝、夜間50分貝；
4、工業區，晝間65分貝、夜間55分貝；
5、城市中的道路交通干線道路、內河航道、鐵路主、次干線兩側區域，晝間70分貝、夜間55分貝，（夜間指22點到次日晨6點）。
實踐與練習
辨別眼鏡類型的方法：如對太陽光是會聚還是發散；成像情況；用手摸等。
估測眼鏡度數的簡便方法：
將遠視鏡片正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側，改變鏡片與紙的距離，直到紙上的光斑變得最小、最亮，測量這個最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離就是焦距f ，則眼鏡的度數=100/f。
我們知道，近視或遠視程度越嚴重，所配眼鏡的度數就越大。眼鏡的度數表示的是鏡片折光本領的大小。鏡片的度數越大，發散或聚光的本領越大。
眼鏡的度數在數值上等于鏡片（透鏡）焦距f（以m為單位）倒數的100倍。 眼鏡的度數=100/f。
3. 如圖所示，透過盛有水的水杯觀察人偶。改變人偶與水杯的距離，描述你所看到的像的特點，并分析原因。
實踐與練習
透過盛有水的水杯觀察人偶，此時盛有水的水杯相當于一個凸透鏡。據凸透鏡成像規律：物距小于焦距，成正立放大虛像；物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大實像；物距大于二倍焦距，成倒立縮小實像。
注意水杯形成的透鏡左右邊薄，中間厚，是凸透鏡的形狀特點；而在豎直方向上水的厚薄程度相同，則可知光線通過水時，在水平方向上對光線有偏折作用，而在豎直方向上則沒有，所以所成的像，左右顛倒、上下不顛倒。
（1）當人偶比較靠近水杯時，到水杯的距離小于一倍焦距，會成正立、放大的虛像，看到人偶變粗的像，但高度不變；
（2）當人偶離水杯足夠遠時，在水杯的2倍焦距之外，成倒立、縮小的實像，此時左右顛倒、上下不顛倒。
4. 小水滴相當于一個焦距較短的凸透鏡，再選用一個焦距較長的凸透鏡作為目鏡，自制一個水滴顯微鏡，如圖所示，并用它觀察細鹽粉、頭發絲、昆蟲翅膀等。
實踐與練習
小水滴接近圓形，所以其相當于一個焦距很小的凸透鏡，是當作顯微鏡的物鏡來使用的；
凸透鏡在上面，是目鏡；此時，凸透鏡鏡相當于一個放大鏡，成的是一個正立、放大的虛像；二次放大成的像相對于物體是倒立的。
5. 調查班上同學的視力狀況和用眼習慣（如連續看電視、看手機、看書、做作業的時間），并查閱資料，了解保護視力的方法，對用眼衛生等提出合理的建議。
實踐與練習
保護視力的方法與建議：做好眼部衛生，使眼睛保持清潔，避免過度揉眼睛；合理安排用眼時間，每隔20分鐘休息一會，閉眼或眺望遠方；注意用眼環境，光線要適宜；注意用眼姿勢，避免趴著、躺著、走路、坐車的時候讀寫；等等。

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