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第4章 多彩的光
第6节 神奇的眼睛
人的眼睛是如何看到物体的?
睫状体
瞳孔
角膜
晶状体
视网膜
视神经
玻璃体
晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,视网膜相当于光屏.
眼睛的视物原理:
人眼看到的是物体倒立、缩小的实像.
实验1:
利用凸透镜在光屏上成一个倒立、缩小的烛焰的像,并将眼睛看物体与该实验进行类比——晶状体相当于凸透镜;视网膜相当于光屏.
思考:
人眼是如何看到远近不同的物体的?
实验2:
不改变凸透镜的位置,只改变物体的远近,研究透镜所成的像的位置是怎样随物体远近的改变而改变的.
思考:
在透镜和光屏的位置不变时,若要使距离透镜远近不同的物体都成像在光屏上,该怎么办?
实验3:
利用焦距不同的凸透镜,研究透镜的焦距与透镜形状的关系——透镜扁平则焦距长,折光能力弱;透镜凸厚则焦距短,折光能力强.
思考:
在透镜和光屏的位置不变时,若要使距离透镜远近不同的物体都成像在光屏上,该怎么办?
当睫状体放松时,晶状体变薄,远处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体.
当睫状体收缩时,晶状体变厚,近处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清近处的物体.
这是晶状体和睫状体共同所起的调节作用形成的.
实验4:
利用水透镜,模拟晶状体的调焦,体会人眼能看到远近不同物体的原理——人眼通过晶状体的自动调焦功能来看到远近不同的物体.
实验5:
利用焦距不同的凸透镜验证眼睛调焦的问题——当f=10 cm,u=21 cm时,调节光屏,烛焰在光屏上成清晰的像.在透镜和光屏位置不变的情况下,f=15 cm,调节u(大约70 cm),仍能在光屏上成像.
思考:
若晶状体不能调节或调节能力减弱,会出现什么情况呢?
看清物体的范围减小了
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
近视眼
远视眼
成因:
晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一个点而是一个模糊的光斑.
近视眼及其矫正
近视眼及其矫正
实验6:
当f=10 cm(当作正常眼),u=70 cm时,调节光屏,烛焰在光屏上成清晰的像.
换上f=5 cm的凸透镜(当作近视眼),光屏不动,观察光屏上像的情况.
在凸透镜前插上凹透镜(或学生的近视眼镜),观察光屏上像的情况.
矫正:
在眼球前加一凹透镜,使光先发散一下再进入眼球,可达到矫正的目的.
近视眼及其矫正
成因:
晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑.
远视眼及其矫正
远视眼及其矫正
实验7:
当f=10 cm(当作正常眼),u=25 cm时,调节光屏,烛焰在光屏上成清晰的像.
换上f=15 cm的凸透镜(当作远视眼),光屏不动,观察光屏上像的情况.
在凸透镜前插上凸透镜(f=5 cm ),观察光屏上像的情况.
矫正:
在眼球前加一凸透镜,使光先会聚一下再进入眼球,可达到矫正的目的.
远视眼及其矫正
⒈什么是透镜焦度?
焦距的倒数,Φ=—,单位:m﹣1.
⒉什么是眼镜的度数?
镜片度数:透镜焦度乘100的值,D=100Φ,
单位:度.
⒊眼镜的正、负度数是什么意思?
近视镜用凹透镜,度数为负.
老花镜用凸透镜,度数为正.
生活中经常不说“﹣”,就说近视眼xx度.
眼镜的度数
1
f
从眼睛的光心向所观察物体的两端所引的两条直线的夹角叫视角.
视角
右边的仪器我们在生物实验课上是不是用过?这是什么仪器呢?它由哪几部分组成?你们知道为什么它的放大倍数比普通放大镜要大得多吗?
⒈显微镜主要由哪几部分组成?
⒉什么叫目镜?
⒊什么叫物镜?
⒋物镜的作用是什么?它与生
活中哪种透镜作用相似?
⒌目镜的作用是什么?它与生
活中哪种透镜作用相似?
⒍用显微镜观察到的物体是倒
立的还是正立的?为什么?
物镜
目镜
显微镜的光路图:
显微镜的成像原理:
物镜的作用(第一次成像):物体成倒立、放大的实像,相当于投影仪的镜头.
目镜的作用(第二次成像):以第一次成的像为物体成正立、放大的虚像,相当于放大镜.
经过两次放大,增大了视角.
显微镜的常见类型:
⒈光学显微镜:放大几百到几千倍,可看
清细胞.
⒉电子显微镜:放大倍数更高,可以观察
细胞内部结构等.
⒊隧道扫描显微镜:能看清原子轮廓.
红外望远镜
数码望远镜
这也是一种常见的望远镜,它是由两组凸透镜组成的.
物镜
目镜
望远镜的光路图
目镜
物镜
成像原理
物镜的作用(第一次成像):以物体成倒立、缩小的实像,相当于照相机的镜头.
目镜的作用(第二次成像):以第一次成的像为物体成正立、放大的虚像,相当于放大镜.
将物体移近并放大,增大了视角.
照相机的镜头就是一个凸透镜,被拍物体到镜头的距离远远大于焦距时,在胶卷上能得到倒立、缩小的实像.
投影仪的镜头也是一个凸透镜,投影片上的图案通过凸透镜形成一个放大、倒立的实像,再由平面镜反射到光屏上.
放大镜本身就是一个凸透镜,能成正立、放大的虚像.
症 状 成 因 成像
位置 矫正
方法
近
视
眼 只能看清近处的物体,看不清远处的物体 晶状体太厚或眼球在前后方向上太长 视网膜前 凹透镜
远
视
眼 只能看清远处的物体,看不清近处的物体 晶状体太薄或眼球在前后方向上太短 视网膜后 凸透镜
本课小结
课堂练习:
1.关于近视眼及其矫正,下列说法中正确的是
( )
A.近视眼只能看清近处物体,看不清远处物体
B.近视眼的成因是晶状体太厚或眼球前后方向
上太长
C.来自远处物体某点的光还未会聚已到达近视
眼的视网膜
D.近视眼的矫正方法是在眼睛前面放一个凸透
镜
AB
2.关于远视眼及其矫正,下列说法中不正
确的是 ( )
A.远视眼只能看清近处物体,看不清远
处物体
B.远视眼的成因是晶状体太薄或眼球前
后方向上太短
C.近处物体某点的光还未会聚已到达远
视眼的视网膜
D.远视眼的矫正方法是在眼睛前面放一
个凸透镜
A
3.龙龙的爷爷是老花眼,而爸爸是近视眼.两人的眼镜都放在书桌的报纸上,如图所示.现在爷爷要看一份说明书,龙龙应该把报纸上________(选填“左”或“右”)侧的眼镜拿给爷爷.
左
4.物体在眼睛的视网膜上形成 ( )
A.与实物等大、倒立的实像
B.放大、正立的虚像
C.缩小、倒立的实像
D.缩小、正立的虚像
C
5.在探究近视眼视力矫正问题时,用右图
所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液
体相于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸
透镜相当于眼球的晶状体,右侧内壁相当于视网
膜.下面的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的
方法和光路,其中能达到矫正目的的是 ( )
A
C
B
D
D
⒍观察右图中李老师拿的眼镜可以推断,
该眼镜的镜片属于 ( )
A.凸透镜,用于矫正近视眼
B.凸透镜,用于矫正远视眼
C.凹透镜,用于矫正远视眼
D.凹透镜,用于矫正近视眼
B
⒎来自物体的光线经过眼睛中的晶状体成
像在视网膜上,则 ( )
A.视网膜相当于光屏
B.晶状体相当于凹透镜
C.所成的像可能是正立的
D.所成的像可能是虚像
A
8.探究凸透镜成像规律:
(1)实验中,烛焰的像成在了光屏的下方,要使像成在光屏的中央,应将透镜向_______(填“上”或“下”)调整.
(2)已知凸透镜的焦距为10 cm,将烛焰放在距离凸透镜25 cm处,调节光屏可得到倒立、___(填“放大”
“缩小”或“等大”)的实像,应用这个原理工作的仪器有____.
(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像,则应将光屏___(填
“远离”或“靠近”)透镜,光屏上的像___(填“变大”“变小”或“不变).
上
缩小
照相机
靠近
变小
谢 谢