(共15张PPT)
第6节 透镜和视觉（1）
内容要求
①通过实验了解凸透镜成像特点，能解释相关问题，如近视眼、远视眼的成因，形成保护视力和用眼卫生的意识。
学业要求
①能用实验探究凸透镜所成的实像（放大、等大、缩小）和虚像，并能利用成像规律解释投影仪、照相机、远视眼镜、放大镜的光学原理。
令人流连忘返的自然风光，我们喜欢用相机把它拍摄下来。
你知道吗？我们的眼睛也有这样的成像功能。
让我们一起走入透镜和视觉的世界吧。
一、透镜
眼睛近视的同学需要配戴______眼镜，眼睛远视的老年人需要配戴______眼镜。
近视
远视
近视眼镜和远视眼镜的镜片都是________。
透镜
透镜也广泛地应用在放大镜、显微镜、望远镜等常见的光学仪器中。
仔细观察远视眼镜和近视眼镜的镜片，我们会发现不同镜片的中间和边缘_______是_________的。
厚薄
不一样
特点：
中间_____边缘_____
厚
薄
中间_____边缘_____
薄
厚
这类透镜叫做__________
凸透镜
这类透镜叫做__________
凹透镜
主光轴
（点划线）
科学术语
O
光心
1. 让凸透镜正对着_________，拿一张_______在它的另一侧来回________，直到纸上的光斑变得最_____、最_____。测出这个光斑到凸透镜的距离：_____________ 。
太阳光
2. 换用凹透镜再做上面的实验，纸上还能得到最小、最亮的光斑吗？ _____________ 。
白纸
移动
小
亮
不能
凸透镜对光有______作用。凸透镜能使______于主光轴的光______于一点，这一点叫做凸透镜的_____ （F），焦点到凸透镜______的距离叫做______ （f）。
凹透镜对光有______作用。
会聚
平行
焦点
光心
会聚
焦距
发散
你能用冰和阳光来取火吗？
凸透镜能使物体成____。这个像能呈现在______上，它是由______光线______而成的，这样的像叫做______ 。
在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。
像
光屏
实际
会聚
实像
我们把______到凸透镜的距离叫做______ （ _____），
______到凸透镜的距离叫做______ （ _____）。
物体
物距
u
像
像距
v
小结：
1、在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（ ）
C
2、下列光学仪器中对光有会聚作用的是（ ）
A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.凸面镜
B
3、在图中的虚线框内填入合适的透镜。
4、补全下列光路图和作出下图中线段AB在平面镜中所成的像。(共19张PPT)
第6节 透镜和视觉（2）
内容要求
①通过实验了解凸透镜成像特点，能解释相关问题，如近视眼、远视眼的成因，形成保护视力和用眼卫生的意识。
学业要求
①能用实验探究凸透镜所成的实像（放大、等大、缩小）和虚像，并能利用成像规律解释投影仪、照相机、远视眼镜、放大镜的光学原理。
凸透镜能使物体成____。这个像能呈现在______上，它是由______光线______而成的，这样的像叫做______ 。
在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，使蜡烛在光屏上得到倒立的像。
像
光屏
实际
会聚
实像
我们把______到凸透镜的距离叫做______ （ _____），
______到凸透镜的距离叫做______ （ _____）。
物体
物距
u
像
像距
v
u
v
凸透镜成像规律
通过上面的活动，我们知道凸透镜能够成倒立的实像，并且这个像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。我们以前用放大镜观察过蜗牛，其实放大镜也是凸透镜。通过放大镜，我们能够看到一个正立、放大的像，而这个像与蜗牛都位于凸透镜的同一侧。那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？下面让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。
1. 提出问题：
物体经凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？
2. 建立猜想：
物体经凸透镜所成像的大小、正倒可能跟物体与凸透镜的距离有关。
3. 设计实验和进行实验：
选择 1块凸透镜，在阳光下或利用平行光源测出凸透镜的焦距 f =_____ 厘米。用 1支蜡烛作物体，研究蜡烛所成的像；用 1块白色硬纸板做______，来承接蜡烛的____。
把______、 ________和______依次放在成像装置上，调节它们的______使它们的______处于____________ 。想一想，为什么要这样做？
蜡烛
凸透镜
光屏
高低
中心
同一高度
光屏
像
使成像在光屏中央
然后将蜡烛逐次移近凸透镜，每次都需要调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒是如何随物距的减小而变化的。
点燃蜡烛，把______放在离________尽量远的位置上，调整_______到_________的距离，使蜡烛在_____上成一个清晰的像。
当烛焰在光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。
当通过凸透镜能观察到蜡烛正立、放大的像时，测量并记录这时的物距。试一试，这个像能成在光屏上吗？
蜡烛
凸透镜
光屏
凸透镜
屏
当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，测量并记录物距和像距。
当烛焰在光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距。
4. 记录实验数据：
将测量的结果记录在表 2-6中。
像的性质 实验次数 物距（厘米） 像距（厘米）
倒立、缩小的像 1
2
倒立、等大的像 1
倒立、放大的像 1
2
正立、放大的像 1
2
表 2-6 记录表
5. 分析与论证：
分析上述实验数据，归纳凸透镜成像的规律。
6. 实验结论：
(1) 当 u ___ f 时，在光屏上可得到倒立、缩小的 ____ 像。
(2) 当 u ___ f 时，在光屏上可得到倒立、等大的 ____ 像。
(3) 当 f ___u ___ f 时，在光屏上可得到倒立、放大的 ____ 像。
(4) 当 u ____ f 时，可透过凸透镜看到正立、放大的 ____ 像。
>2
=2
<2
<
实
<
实
实
虚
使用放大镜时，把放大镜放在被观察物体的______，使物体在凸透镜的______以内，并通过调节放大镜与物体的______来改变放大倍数。
放大镜是一种焦距较小的________。
凸透镜
u ＜ f
放大
虚
正立
上方
焦点
它就是利用 ________时，物体经过凸透镜成______、 ______的_____像的原理制成的。
原理:
使用方法：
距离
应用1：放大镜
数码照相机就是利用将景物放在离凸透镜 ___________之外（_________）时，能在影像传感器上成一个清晰、 ______ 、 ______的______像的原理制成的。
数码照相机的镜头相当于一个________，影像传感器相当于______。
凸透镜
u >2 f
缩小
2倍焦距
倒立
原理:
应用2：照相机
光屏
实
镜头
影像传感器
举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。
应用3：投影仪
2 f > u > f
放大
倒立
实像
举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。
应用4：显微镜
应用5：望远镜
小结：
小结：
物距（u） 像距（v） 成像特点 v与u的关系 应用
u>2f
u=2f /
fu=f / / /
ufv=2f
v>2f
倒立、缩小、实像
倒立、等大、实像
倒立、放大、实像
不成像
正立、放大、虚像
vv=u
v>u
照相机
投影仪
放大镜
凸透镜成像的规律
像与像距成正比
1、为了在墙幕上得到更大的清晰投影，对a、b的调整情况应是（ ）
A.增大a,增大b B.增大a,减小b
C.减小a,增大b D.减小a,减小b
C
2、某同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在光屏的下方。为了使像能成在光屏的中央，下列操作可达到目的的是（ ）
A、将蜡烛往下移 B、将蜡烛往上移
C、将凸透镜往下移 D、将光屏往上移
A
3、某同学用焦距为 10 厘米的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成清晰像的四组数据如下表，其中明显错误的有（ ）
A、甲 B、乙 C、丙 D、丁
组别 甲 乙 丙 丁
物距（cm） 10 15 20 30
像距（cm） 40 30 20 15
A
4、如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置：
（1）让凸透镜正对着太阳光，得到图甲所示的光路图，可知凸透镜的焦距为___________厘米；
（2）将蜡烛和透镜按图乙所示位置放置，移动光屏直至像清晰，可得到一个倒立___________的实像（填“放大”、“缩小”或“等大”）；
（3）小科实验时，发现烛焰的像成在光屏的上侧，为使烛焰的像能成在光屏中央，小科接下来的操作是___________（写出一种即可）。
11
缩小
蜡烛上移，光屏上移或凸透镜下移(共29张PPT)
第6节 透镜和视觉（3）
内容要求
①通过实验了解凸透镜成像特点，能解释相关问题，如近视眼、远视眼的成因，形成保护视力和用眼卫生的意识。
学业要求
①能用实验探究凸透镜所成的实像（放大、等大、缩小）和虚像，并能利用成像规律解释投影仪、照相机、远视眼镜、放大镜的光学原理。
眼睛是人体重要的感觉器官。
据统计，大脑中约有 80% 的信息来自于眼睛。
那么，眼睛是如何看见物体的呢？
三、眼睛
对着平面镜观察自己的眼睛，可以看见一圈有颜色的环形物，这就是______。虹膜中央的小孔叫做______，光线就是通过______进入眼睛的。
虹膜
瞳孔
睫毛
巩膜
眼睑
虹膜
泪腺管
瞳孔
瞳孔
在光较暗的环境下仔细观察一位同学的瞳孔，然后在他（她）眼前约 10厘米的位置，用小手电筒照向这位同学的右眼睛（或左眼睛），留心观察___________的变化。
图2-71 观察虹膜和瞳孔
瞳孔大小
这位同学眼睛的瞳孔有什么变化？
他（她）的 瞳 孔 变 __________（填“大”或“小”）了。这样的变化说明：在光亮的环境中瞳孔能让__________( 填“较少”或“较多”) 的光进入眼睛。
虹膜可以通过调节 __________ 的大小，控制进入 眼睛的光的量。
图2-71 观察虹膜和瞳孔
小
较少
瞳孔
人的眼睛的结构和功能与照相机非常相似。
视网膜
视神经
玻璃体
角膜
虹膜
晶状体
巩膜
图2-72 眼球的结构
一种透明的胶状物质
透明
根据光的强弱调节瞳孔
凸透镜，能使物体成像
白色，保护眼球
把信息传入大脑
分布着感光细胞，相当于光屏
眼睛的主要部分是_______，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小一部分，这样有利于保护眼球。
眼球
眼睑
此外，眼球前有_______ ，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。
那么，眼睛是如何观察到物体的呢？
当我们看一个物体时，来自该物体的光线经过_______、_______和_________，最后到达________。 _______和______的共同作用相当于一个________ ，它把来自物体的_____会聚在________上，形成物体_______、______的____像。视网膜上有很多__________，这些细胞受到______刺激后发出______，信息沿着_________传到______而形成______，我们就看到了物体。
角膜
房水
睫状肌
晶状体
玻璃体
大脑
角膜
晶状体
玻璃体
视网膜
晶状体
角膜
凸透镜
光
视网膜
倒立、缩小的实像
倒立
缩小
实
感光细胞
光
信息
视神经
大脑
视觉
图2-73 视觉的形成
刺激
视觉的形成
形成感觉
感受环境中的刺 激，并发出信息
感觉器官
大脑
信息经神经传送到大脑
光
感光细胞
视神经
眼睛通过_________改变_________的形状，使我们能够看清远近不同的物体。
睫状肌
当我们看近处的物体时，睫状肌________，晶状体变_____，对光的折射能力变_____ ，近处物体射来的光会聚在_________上，从而看清近处物体；
晶状体
收缩
厚
大
视网膜
睫状肌
晶状体
变厚
收缩
近处的物体
眼睛通过_________改变_________的形状，使我们能够看清远近不同的物体。
睫状肌
当我们看远处的物体时，睫状肌________ ，晶状体变_____，对光的折射能力变_____ ，远处物体射来的光会聚在_________上，从而看清远处物体。
晶状体
放松
薄
小
视网膜
睫状肌
晶状体
变薄
放松
远处的物体
你是否发现，在较暗的环境下很难分辨物体的颜色 原来，人眼的视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞。在较亮的环境下，视锥细胞起主要作用，能感觉到物体的色彩。视锥细胞有三种，分别对红光、绿光和蓝光较为敏感。大脑把来自各种视锥细胞的信息综合后，产生彩色的影像。然而，在较暗的环境下，视杆细胞起主要作用，主要成像物体的外形和运动，形成黑白图像。
颜色的分辨
四、人类视觉上的限制
虽然眼睛能看到很多物体，可是人的视觉仍然存在着一定的限制。
例如：
太远或太近的物体，我们可能看不清楚。
1. 将课本放在眼睛前方约 30厘米的地方，看着右边的两条平行黑线。
2. 凝视这两条平行黑线。慢慢将眼睛移近，直至你不能再清楚看到这两条线为止。请同学用直尺帮你量一下这时你的眼睛与课本之间的距离。
你能清晰看到的最近距离是 _______ 厘米。
如果你是戴眼镜的，现在把眼镜摘下，再重复这个实验，你现在能清晰看到的最近距离是 _______ 厘米。
3. 请同学帮你拿着课本，再次凝视这两条平行黑线，把课本慢慢后移，直至这两条线看似变成一条线为止。这时量一下你与课本之间的距离是_______ 厘米。这就是你眼睛能清晰看到的最远距离。
如果你是戴眼镜的，现在把它摘下，再重复这个实验。你现在眼睛能清晰看到的最远距离是 _______ 厘米。
在视神经离开_________的地方，也是视网膜上唯一没有任何____________的地方，这个地方叫做______。
视网膜
盲点
感光细胞
注视下图，可以定出视觉盲点的位置。
盲点
把课本放在离眼睛约25厘米远的地方，闭上左眼，用右眼盯着“+”看，略微调节眼与课本的距离，你将会发现到某个距离时不能看到 2，因为这时 2落在盲点上了。如果你现在把课本移得近一些，2将重新出现而 1将消失。你也可以用你的左眼来检验，但这时你必须把课本倒过来看。
五、视力缺陷与矫正
班级中有部分同学的眼睛已经近视，那么近视患者看物体有什么特点？
图2-78 患近视的人所看见的影像
①晶状体曲度过大
成因：
矫正方法
来自远处物体的光聚焦在视网膜____，使物像模糊不清。
前
②眼球前后径过长
凹透镜
近视眼的成因与矫正
①晶状体曲度过小
成因：
矫正方法
来自近处物体的光聚焦在视网膜____，使物像模糊不清。
后
②眼球前后径过短
凸透镜
远视眼的成因与矫正
失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍，称为_______。
色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲之分。
色盲
1. 观看图 2-82，并写出你所看到的数字是 ____。
2. 与老师核对结果。如果你看到的数字与答案相同，那么你就没患色盲症。
图2-82 辨色卡
为什么色盲者不可以担任机动车驾驶员或其他需要辨别颜色的工作？
眼睛的疾病除了远视、近视、色盲以外，还有斜视、白内障等。查阅相关资料，了解眼睛疾病的症状和预防方法。
爱护眼睛 保护视力
小结：
1、习近平总书记提出：“共同呵护好孩子的眼睛，让他们拥有一个光明的未来”。作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。下列关于近视的成因及矫正方法正确的是（ ）
A
2、2020年，我国近视人口将达7亿，5岁-15岁群体近视患病率将达到77.42％，近视防控任务艰巨。下图能正确反映近视成因的是（ ）
D
3、某同学用如图装置模拟眼睛，探究近视眼的视力矫正方法。烧瓶左侧的凸透镜模拟晶状体，内部着色液体模拟玻璃体，右侧内壁模拟视网膜。下列光路图能正确表示近视眼矫正原理的是（ ）
C
4、为了保护视力以及让学生安心在校学习。2月1日教育部印发了《关于加强中小学生手机管理工作的通知》。通知要求：中小学生原则上不得将个人手机带入校园。如图是眼球结构及成像示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．如图表示视力正常的眼睛的成像原理
B．结构3既是成像也是视觉形成的部位
C．当某学生从教室走到明亮的室外时，他的瞳孔变小
D．近视眼形成的原因之一是结构[2]曲度过小，不能恢复原状
C
