课件19张PPT。第五章 透镜及其应用第4节 眼睛和眼镜 导入新课活动1:我们每个人都有一双眼睛,现在把你的眼睛用布蒙上,你生活和学习有哪些不方便?
活动2:很多同学戴了眼镜,现在把你的眼镜摘下来,看到的景物还清楚吗?眼镜为什么能够矫正视力?睫状体玻璃体视网膜通往大脑的神经虹膜瞳孔晶状体角膜一、眼睛眼球的构造 照相机成像的过程人眼视物的过程眼球相当于照相机 一、眼睛角膜晶状体视网膜角膜、晶状体的共同作用相当于凸透镜 视网膜相当于光屏 瞳孔瞳孔相当于光圈 一、眼睛◆实验:利用充水的透明橡皮膜模拟晶状体的变形与调焦。
实验器材:
透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹、水、蜡烛、光屏等。一、眼睛图1一、眼睛实验步骤:
1.将透明橡皮膜、注射器、水、乳胶管、止水夹按图1装配,利用注射器可以改变透明橡皮膜内水的多少,从而改变橡皮膜的厚薄程度,改变焦距。
2. 透明橡皮膜和水构成凸透镜,其共同作用相当于眼球中的晶状体,光屏相当于视网膜,先让蜡烛在距离凸透镜较近处,通过凸透镜在光屏上成清晰的像。这相当于眼睛观察较近处的物体,记下此时透明橡皮膜内水的多少和橡皮膜的厚薄程度。3.保持凸透镜和光屏的位置不变,把蜡烛移至距离凸透镜较远的位置,要使光屏上的像变清晰,透明橡皮膜内的水应该多些还是少些?橡皮膜是厚些还是薄些?一、眼睛人眼看清远近物体的原理──晶状体的调节作用 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。一、眼睛通过晶状体的调节,眼睛可以使不同远近的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的两个极限点叫远点和近点。正常眼睛的远点在无限远,近点大约在20cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离,大约25cm,叫做明视距离。
看书上的字,测出你的明视距离,和其他同学比较一下:正常眼、近视眼明视距离相同吗?有什么规律? 1.近视眼的明视距离比正常眼的明视距离短;2.不同近视眼的明视距离也不同;3.远视眼的明视距离比正常眼的明视距离长。一、眼睛◆探究实验:近视眼的矫正
猜想:
应用什么透镜来矫正近视眼,并用实验的方法验证自己的猜测。
实验器材:
凸透镜、蜡烛、光屏、近视眼镜一副、火柴等。二、近视眼及其矫正二、近视眼及其矫正实验过程:
1.将点燃的蜡烛放在离凸透镜较远处,使光屏上呈现烛焰像。
2.如图所示,将凸透镜看做眼睛的晶状体,将光屏看做视网膜,给“眼睛”戴上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成清晰的像。二、近视眼及其矫正3.移去近视眼镜,光屏上的像变模糊了,这就是近视眼所看到的景象。沿靠近凸透镜方向移动光屏,直到光屏上能重新呈现清晰的像。
实验结论:
1.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.矫正近视眼所配戴的镜片是凹透镜。凹透镜的作用是使像相对于晶状体向后移,从而能在视网膜上成清晰的像。 1.成因:2.矫正:晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上过长,远处物体的像成在视网膜前。配戴用凹透镜做成的近视眼镜。二、近视眼及其矫正二、近视眼及其矫正1.成因:2.矫正:晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,近处物体的像成在视网膜后。配戴用凸透镜做成的远视眼镜。(老花眼镜)三、远视眼及其矫正三、远视眼及其矫正1.人的眼睛好像一架照相机。 和角膜相当于一个 , 它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体 的像。
2. 如果一束来自远处某点的光经角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜 (选填“前”或“后”) 这就是近视眼。矫正的方法是戴一副由 透镜片做的眼镜。矫正前像离视网膜越远,所配眼镜的“度 数”越 。
3.为了保护眼睛,看书时眼睛离书本的距离应不小于 cm。
4.课后仔细观察近视眼镜和远视眼镜,它们有什么区别?度数深和度数浅有什么不同?课堂练习1.眼球的构造及眼睛的调节。
2.近视眼及其矫正方法。
3.远视眼及其矫正方法。
课堂小结请大家爱护我们的眼睛!!《眼睛和眼镜》同步试题
一、选择题
1.(2013·淮安)人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),视网膜相当于照相机内的胶片。若来自近处物体的光线,经晶状体折射后成像情况如图1,则正确的说法是( )
图1
A.该眼是近视眼,应配戴凹透镜矫正
B.该眼是近视眼,应配戴凸透镜矫正
C.该眼是远视眼,应配戴凹透镜矫正
D.该眼是远视眼,应配戴凸透镜矫正
答案:D
解析:根据图1可知,所成的像在视网膜的后方,该眼是远视眼;为了使像正好呈在视网膜上,应使光线提前会聚,即使所成的像相对于晶状体前移,所以应配戴会凸透镜。
2.小丽配戴200度的远视眼镜来矫正视力,针对这一情况,下列说法正确的是( )
A.远视眼镜的镜片是凹透镜
B.远视眼镜的镜片是凸透镜
C.透过眼镜看小丽的眼睛,看到她的眼睛变小了
D.小丽透过眼镜看书,书上的字变大了
答案:B
解析:远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜后方,所以要配戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上。故A不符合题意,B符合题意;透过眼镜看小丽的眼睛,由凸透镜成像规律可知当u<f,成正立放大的虚像,看到她的眼睛变大了,故C不符合题意,D也不符合题意。
3.下列说法正确的是( )
A.近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体
B.近视眼晶状体太厚,折光能力太弱
C.远视眼用凹透镜矫正
D.远视眼眼球在前后方向上太长
答案:A
解析:近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体。产生近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此远处某点传来的光线会聚在视网膜前。可以用凹透镜来矫正近视眼,因此选项A正确,B错误。产生远视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处外界物体的像成在视网膜后方。矫正远视眼,应配戴用凸透镜制成的远视眼镜,使入射的平行光线经凸透镜折射后再射入眼睛,会聚点就能移到视网膜上。选项C、D错误。
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
答案:C
解析:眼睛相当于凸透镜,它可以调节晶状体的形状,使物体在眼睛的视网膜上形成倒立的、缩小的实像,故选C。
5.眼睛能看见物体,是因为物体在视网膜上形成清晰的像,这种成像与下列成像在原理上相似的是( )
A.平面镜 B.照相机 C.幻灯机 D.放大镜
答案:B
解析:眼睛的成像原理与照相机相似,都是在物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
6.用一架镜头焦距不变的照相机,给一个人照了一张全身照,如果用它给这个人照一张同样尺寸的半身像,则应( )
A.照相机与人之间的距离增大,同时缩小暗箱的长度
B.照相机与人之间的距离增大,同时增大暗箱的长度
C.照相机与人之间的距离减小,同时增大暗箱的长度
D.照相机与人之间的距离减小,同时缩小暗箱的长度
答案:C
解析:要想照同样尺寸的半身像,则像要变大。照相机应靠近人,即物距减小,则像距就会增大,故正确答案应选C。
7.如图2所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A.将光屏适当远离凸透镜
B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜
D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
答案:B
解析:眼睛的晶状体是凸透镜,近视眼镜是凹透镜。给眼睛戴上近视眼镜相当于晶状体的凸起程度变小,对光的会聚本领变弱,即近视眼镜的作用是使像相当于晶状体向后移动,从而使像落在视网膜上。本题中的情形正好相反,近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜后,“眼睛”的会聚本领变强,烛焰的像会向前移动而变得模糊。解决的方法可以把光屏适当移近凸透镜。也可以不动光屏,移动蜡烛,根据“物远像近像变小”,要使像移近凸透镜,蜡烛应适当远离凸透镜。
8.高老师戴着眼镜正在批作业,听到远处有学生叫他,为了看清该学生的容貌,高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼,下列说法正确的是( )
A.高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
B.高老师是近视眼
C.高老师不戴眼镜看近物时,物像会成在视网膜前方
D.高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大
答案:A
解析:从题意中可以看出,高老师是有眼睛缺陷的,要靠戴眼镜来矫正视力。若他不戴眼镜看不清近处的作业本,但可以看清远处的学生,由此我们知道他是远视眼。远视眼的晶状体太薄,屈光能力太弱,或者眼球的前后方向上太短,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。为了矫正远视眼,使它能像正常眼睛那样把近处射来的平行光会聚到视网膜上,应该用适当的凸透镜做眼镜,因此选项A正确。
9.报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花镜、奶奶度数更深的老花镜以及妈妈的平光眼镜,如图3所示,则奶奶的老花镜为图中的( )
答案:B
解析:通过老花镜(即凸透镜),我们看到的是放大的像,所以A,B是老花镜,而奶奶的老花镜度数深,所以B是奶奶的老花镜(度数深,放大倍数大),选项B正确。通过平光眼镜(玻璃片)时我们看到的是等大的像,所以C是平光眼镜。通过近视眼镜(即凹透镜)时我们看到的是缩小的像,所以D是近视眼镜。
10.人在水中看不清水中的物体,但戴上潜水镜后就能看清了,下列解释方法中正确的是(多选题)( )
A.人眼只适宜在空气中看东西
B.在水中睁眼看东西时,水进入眼中影响视力
C.水中光线太弱,射入眼睛的光线太少,人无法看清物体
D.光从水中射入眼中和从空气中射入眼中折射情况不同,致使物体射来的光线无法会聚到视网膜上形成清晰的像
答案:A、D
解析:人眼只适宜在空气中看东西,如果在水中不戴潜水镜看东西,就只能看到模糊的景象。原因分析如下:光在两种不同介质的界面处发生光的折射,光在两种介质界面处的折射情况与光在两种介质中传送时的速度有关,速度差别越大,折射愈严重,折射能力越强。人眼内部折光物质如角膜、晶状体等都在折光能力上与水相差不多。当光从空气中折射到角膜上所产生的折射效果正好使光线会聚在视网膜上成清晰的像,而当光从水中斜射到角膜上时所产生的折射效果严重不足,无法在视网膜上成清晰的像。这与水进入眼睛影响视力及水下光线的强弱关系不大,故选项B、C错,选项A、D正确。潜水员可以使从水中景物射来的光线,经过潜水镜内的空气到达人眼,这就借助了在空气中看东西的折射能力,所以就能够看清水中的景物了。
二、填空题
11.人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个_________透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个__________的像(选填“正立”或“倒立”)。如果长期不注意用眼卫生,会导致近视。有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行处理,是晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_________一些(选填“强”或“弱”)。
答案:凸 倒立 弱
解析:人眼相当于一架照相机,也是利用凸透镜成像,所以晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,并由于物距都大于二倍焦距,就在视网膜上形成倒立、缩小的实像;近视眼是由于眼镜对光的偏折能力太强,所以矫正手术应是使眼睛对光的偏折能力变弱。
12.形成近视的原因是晶状体太_______,折光能力太_______,或者眼球在前后方向上太_______,因此来自远处的光只能会聚在视网膜之_______。近视眼用_______透镜来矫正。
答案:厚 强 长 前 凹
解析:形成近视的原因是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处物体某点发出的光会聚在视网膜前。戴上一个凹透镜,让射来的光线发散一些,来自远处的物体的光就会会聚在视网膜上。
13.(2014·威海)如图4所示的四幅图,有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理,有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法,能够说明远视眼的成像原理的是_______图;表示矫正近视眼的是_______图。
图4
答案:① ④
解析:远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,即折光能力减弱,像呈在视网膜的后方,应配戴会聚透镜,使光线提前会聚。因此图①能够说明远视眼的成像原理,图③给出了远视眼的矫正方法。近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,应配戴发散透镜,使光线推迟会聚。因此图②能够说明远视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法。
14.(2014·黄冈模拟)谷歌公司推出了一款“谷歌眼镜”,它是一个戴在眼睛上的微型电脑,如图5所示。使用时要盯着眼前12mm处的镜片屏幕,上网阅读、观看视频等。它的推出让人惊叹科技的进步,但也带来诸如电磁辐射等负面影响,同时由于使用“谷歌眼镜”是人眼到镜片屏幕的距离_______明视距离(选填“大于”“等于”或“小于”),长期使用还会的导致近视,近视眼看远处物体时像成在视网膜的_______(选填“前方”或“后方”),需要配戴_______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正。
图5
答案:小于 前方 凹透镜
解析:使用“谷歌眼镜”时人眼到镜片屏幕的距离为12mm,小于明视距离25cm。近视眼看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,但是我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体。
三、综合题
15.小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。如图6所示实验中,测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距。
图6
(1)测得焦距小于10cm的是图___________,模拟近视眼的是图____________。
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是____________图。
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有_______________作用(选填“会聚”或“发散”)。
答案:(1)乙 乙
(2)丙
(3)大于 发散
解析:(1)因凸透镜的凸度越大,焦距越小。由图可以看出,乙图的凸度比甲和丙图大,则测得焦距小于10cm的是图乙;因为乙的焦距比丙的焦距小,所以会聚能力强,因此乙模拟的是近视眼。
(2)由图可知,甲、乙、丙透镜中焦距最大的是丙,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,相对而言,丙透镜的物距最小,根据凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大。可知其中像距较大的是丙图。
(3)近视眼患者要戴凹透镜进行视力矫正,凹透镜的中间薄边缘厚,故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm,因为是凹透镜,所以此镜片对光有发散作用。
16.阅读理解题:
眼 睛
人类和某些动物的眼睛很像一架照相机。眼球内的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。眼睛与照相机的不同处是:人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像,普通照相机是通过改变像距使像变得清晰的。
由眼睛的调节作用所能看清的最远点,叫远点,正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼的近点约距眼10cm。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离为25cm。从眼的光心向物体两端所引的两条直线的夹角叫视角。视角越大,对物体的观察就越清楚。
阅读上文后,请你回答下列问题:
(1)人眼视网膜上所成的像是_____的_____的____像,眼睛与照相机不同之处是_______。
(2)正常眼睛观察物体的最佳距离为___________。
(3)某人视力正常,当他用平面镜仔细观察自己的脸部时,应当把镜子拿到离眼睛_________处最为合适。
答案:(1)倒立;缩小;实;人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。
(2)25cm
(3)12.5cm
解析:(1)眼球好像一架照相机,照相机的原理是物距大于二倍焦距时,成一个倒立的、缩小的实像。人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。
(2)看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离为25cm,所以正常眼睛观察物体的最佳距离为25cm。
(3)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,所以像到眼睛的距离应该等于明视距离,平面镜应该放在离眼睛12.5cm的地方。
《眼睛和眼镜》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解眼球的构造,知道眼睛是怎样看清物体的。了解用眼护眼常识。
2.了解近视眼和远视眼的成因,知道近视眼和远视眼的矫正方法。
(二)过程与方法
1.通过对“眼睛是怎样看清远处和近处物体的”以及“近视眼和远视眼成因”的探究, 培养学生信息收集、信息处理能力以及分析问题、概括问题的能力。
2.通过对“眼睛是怎样看清远处和近处物体的”以及“近视眼和远视眼成因”的探究,让学生经历科学探究过程,学习科学探究的基本方法。
(三)情感态度和价值观
1.通过对“眼睛是怎样看清远处和近处物体”以及“近视眼和远视眼成因及矫正”的探究,形成尊重事实的科学态度,培养勇于创新的科学精神。
2.通过用眼护眼教育,强化眼保健意识,教育学生热爱生活、珍爱生命。
二、教学重难点
本节内容是本章“透镜及其应用”的重要组成部分,不仅涉及透镜的初步知识、照相机成像原理、凸透镜成像规律等物理知识,还涉及生物学科知识。它是在学生认识了凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,了解凸透镜(如放大镜、照相机、投影仪等)的应用,探究凸透镜成像的规律后的一个与人们生活密切相关的内容。眼睛、近视眼及其矫正、远视眼及其矫正等内容都与我们的生活息息相关,这节教材充分体现了新的课程标准“从生活走向物理,从物理走向社会”这一发展的理念。眼睛是人体最重要的器官之一,是观察世界的窗口。这一节从眼睛的构造、成像原理,眼睛的调节作用逐步展开,在介绍眼睛的调节作用后,进一步引出了视力缺陷及其矫正的问题。本节通过实际问题的解决过程,让学生领悟知识获取的过程和方法,为主动探究、解决新问题奠定基础。
教学重点:眼睛是怎样看清远处和近处物体的,近视和远视的成因及矫正。
教学难点:近视和远视的成因。
三、教学策略
在教学目标上,不仅关注学生获得的有关眼睛和眼镜的知识,而且更加注重科学探究过程、探究方法的学习,不仅关注学生主动获取知识能力的培养,而且更加注重促进人的全面健康发展。在课堂结构上,按照“发现问题—提出问题—分析问题—解决问题”来建构课堂程序,即:让学生在创设的情境中发现问题、提出问题,进而引入新课,强化问题意识,激发学生探究学习的欲望。分析问题,即引导学生积极主动开展“眼睛是如何看清远处和近处物体的?”和“近视和远视成因”的探究活动,在探究活动中学习科学探究方法,发展科学探究能力,形成尊重事实的科学态度,培养追求真理的科学精神。解决问题,即通过“近视和远视矫正”的探究和“眼健康保健知识的教育”,使学生了解眼保健知识,学会正确用眼和护眼,体现物理教学的人本观。
四、教学资源准备
多媒体课件、透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹、水、蜡烛、光屏、火柴、眼球模型、近视眼镜、远视眼镜等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(5分钟)
导入:我们每个人都有一双眼睛,如果把你的眼睛用布蒙上,你生活和学习还方便吗?你知道眼睛是如何看到物体的吗?
很多同学戴了眼镜,现在把你的眼镜摘下来,看到的景物还清楚吗?你的眼镜是凸透镜还是凹透镜?眼镜为什么能够矫正视力?
引入课题──眼睛和眼镜。
?
学生按要求活动,描述自己的感受,并回答问题。
创设情景,从学生的亲身感受出发,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念,激发学生学习的兴趣。
新课教学(30分钟)
一、眼睛
结合眼睛的模型和挂图,观察眼睛的结构。
逐一介绍眼球的结构,并与照相机对比,明确晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,当物体的像成在视网膜上时,我们就看见物体了(提示学生,我们晶状体的焦距很短,只有1~2cm,因此我们平时看到的物体都在两倍焦距以外;同时让学生观察玻璃体、晶状体、视网膜的位置,为学生实验做好铺垫)。然后思考解决以下问题:
1.眼睛睫状体起什么作用?(眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,远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。)
2.眼睛中瞳孔起什么作用?(眼睛瞳孔的作用能改变大小以控制进入眼睛的光线量,若在一个阳光普照的室外环境下,由于我们的眼睛不用太多光线来观看物体。瞳孔会自动收缩;相反,在漆黑的环境下,由于我们需要更多的光线来看物体,瞳孔便会自动扩张,瞳孔好像照相机的光圈。)
3.视网膜起什么作用?(眼睛中视网膜的作用是把物体成的像的光能转变为神经冲动,再经过通往大脑的神经把神经冲动传入中枢神经系统,到达大脑皮层的视觉中枢,产生视觉,视网膜好像照相机的底片。)
4.既然晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,那么物体能成什么样的像?(光线由物体射入眼球,经过角膜和晶状体的折射,然后到达视网膜形成倒立缩小的像,但我们看见的物体都是直立的物像,是因为受生活经验的影响。)
师生总结:我们的眼睛就是这样,光线由我们所观看的物体发出,经过瞳孔(好像照相机的光圈)再由角膜及晶状体(功能好像照相机的镜头),再会聚在视网膜上(好像照相机的底片)。
◆实验:利用充水的透明橡皮膜模拟晶状体的变形与调焦。
实验器材:透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹、水、蜡烛、光屏等。
实验步骤:
1.将透明橡皮膜、注射器、水、乳胶管、止水夹按图1装配,利用注射器可以改变透明橡皮膜内水的多少,从而改变橡皮膜的厚薄程度,改变焦距。
2. 透明橡皮膜和水构成凸透镜,其共同作用相当于眼球中的晶状体,光屏相当于视网膜,先让蜡烛在距离凸透镜较近处,通过凸透镜在光屏上成清晰的像。这相当于眼睛观察较近处的物体,记下此时透明橡皮膜内水的多少和橡皮膜的厚薄程度。
3.保持凸透镜和光屏的位置不变,把蜡烛移至距离凸透镜较远的位置,要使光屏上的像变清晰,透明橡皮膜内的水应该多些还是少些?橡皮膜是厚些还是薄些?
图1
实验结论:人看远处物体时,睫状体放松,晶状体较薄,焦距较长,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,人便能看清楚远处的物体;看近处物体时,睫状体收缩,晶状体较厚,焦距较短,近处物体射来的光又会聚在视网膜上,人便能看清楚近处的物体。
教师介绍:眼睛的调节还是有一定限度的。当物距改变时,眼睛是靠改变晶状体表面的弯曲程度改变焦距。这种作用叫做眼睛的调节。当晶状体表面弯曲程度最小,眼睛的焦距最大时,人眼能看到的最远点,称为眼睛的远点。当晶状体表面弯曲程度最大,眼睛的焦距最小时,人眼能看到的最近点,称为眼睛的近点。正常眼的远点在无限远,近点在大约10 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离,大约是25 cm,叫做明视距离。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在25 cm左右。
眼球好像照相机,总结如下:
?
眼球
照相机
结
构
角膜、房水、晶状体和玻璃体(相当于一个凸透镜)
镜头(相当于一个凸透镜)
瞳孔
光圈
视网膜(有感光细胞)
底片(有感光材料)
成
像
缩小、倒立、实像
缩小、倒立、实像
调
节
作
用
像距不变。当物距变小(或变大)时,增大(或减小)晶状体的曲率以减小(或增大)焦距,使物体在视网膜上成清晰的像
焦距不变。当物距增大(或减小)时,减小(或增大)镜头与底片间的距离(即像距),使物体在底片上成清晰的像
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
学生观察并交流讨论提出的问题。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
学生按要求进行实验。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
让学生带着问题观察和思考,加深对眼球各部分作用的理解。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
通过阅读和画图理解主光轴、光心等概念,了解通过光心的特殊光线。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
通过实验理解眼睛的调节作用。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
二、近视眼及其矫正
请几位同学上台,其中几位视力正常的同学,几位是近视眼的同学,请近视眼的同学摘掉眼镜,配合实验。教师出示印有三字经的卡片,让同学们从眼前开始,每念一个卡片上的字后退一步,逐步后退。
问题:近视眼能看见近处的物体,看不见远处的物体。这些人单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上,这种情况是怎么形成的,如何处理?
讲解:由于长期不注意用眼卫生,使晶状体变凸,或睫状体调节能力降低,远处的景物的像落在视网膜前面,形成近视眼。形成近视眼的原因,一般认为主要有两个方面,一是遗传因素,二是环境因素。其中环境因素是形成学生近视眼的主要因素。
儿童、青少年眼睛中的晶状体弹性强,睫状体的调节能力大,但是如果看书写字的姿势不正确,书本放得离眼太近,或采光、照明条件不好,或持续用眼的时间过长,都会使睫状体内的肌肉持续收缩。晶状体凸度增大,久而久之,一旦看远方物体时,睫状体内的肌肉就不能放松。变凸的晶状体也不能恢复到正常状态,这样就造成了假性近视。
发生假性近视以后,如仍不注意采取有效的防治措施,就会造成变凸的晶状体不能恢复正常,就会变成真性近视。
◆探究实验:近视眼的矫正
猜想:应用什么透镜来矫正近视眼,并用实验的方法验证自己的猜测。
实验器材:
凸透镜、蜡烛、光屏、近视眼镜一副、火柴等。
实验过程:
1.将点燃的蜡烛放在离凸透镜较远处,使光屏上呈现烛焰像。
2.如图2所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,将光屏看作视网膜,给“眼睛”戴上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成清晰的像。
图2
?
3.移去近视眼镜,光屏上的像变模糊了,这就是近视眼所看到的景象。沿靠近凸透镜方向移动光屏,直到光屏上能重新呈现清晰的像。
实验结论:
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。
矫正近视眼所配戴的镜片是凹透镜。凹透镜的作用是使像相对于晶状体向后移,从而能在视网膜上成清晰的像。
?
?
学生配合进行实验。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
学生进行实验。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
从活动中得出近视眼能看见近处的物体,看不见远处的物体。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
渗透用眼卫生教育。
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
通过实验理解近视眼的矫正方法。
?
?
?
?
?
?
三、远视眼及其矫正
思考:请学生猜想一下远视眼的成因以及矫正方法。
远视眼是由于晶状体太薄,近处物体的像成在了视网膜后面而看不清。引导学生设想用凸透镜将光线会聚,使近处物体传来的光线仍能会聚在视网膜上,从而看清近处的物体。
根据刚才对近视眼如何矫正的推测,引导学生自己设计实验,小组合作探究,探究远视眼的矫正。
远视眼在观察近处的物体时,物体通过晶状体所成的像落在视网膜的后方。
矫正远视眼所配戴的镜片是凸透镜。凸透镜的作用是使像相对于晶状体向前移,从而能在视网膜上成清晰的像。
◆科学世界:眼镜的度数
这里有几个老花镜,请同学们自学课本的科学世界“眼镜的度数”,然后分组进行讨论,设计测量老花眼镜度数的实验方案。多媒体投影相关知识。
1.透镜的焦度(Φ):透镜焦距的倒数。
公式:Φ=1/f (f为透镜焦距)
单位:Φ——m-1 f──m
2.眼镜度数=透镜焦度×100
3.凸透镜的度数用正数表示,凹透镜的度数用负数表示。
?
?
?
?
?
?
?
学生按要求完成任务。
?
?
?
?
?
?
理解远视眼的矫正方法。
?
课堂小结(5分钟)
通过这节课你学到了什么?学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。
梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。
?