3.7 眼睛与光学仪器--2025-2026学年沪粤版物理八年级上册教学课件（42页PPT）

(共42张PPT)
3.7 眼睛与光学仪器
第三章 光和眼睛
沪粤版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
3.7 眼睛与光学仪器
教学目标
了解眼睛的构造，知道眼睛是如何看清物体的。
理解近视眼和远视眼的成因及矫正方法。
了解显微镜和望远镜的基本构造和工作原理。
认识光学仪器在生活和科研中的应用，激发对光学知识的探究兴趣。
眼睛的构造与视物原理
眼睛的构造
眼睛是一个精密的光学仪器，主要由角膜、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜和视神经等部分组成。
角膜：位于眼球前端，透明且有弹性，相当于一个凸透镜，对光线有折射作用。
晶状体：位于角膜后方，透明、有弹性，形状像双凸透镜，它的焦距可以通过睫状体的收缩和舒张来调节。
睫状体：连接晶状体，能改变晶状体的形状，从而改变其焦距。
玻璃体：透明的胶状物质，填充在晶状体和视网膜之间，对光线起折射和支撑作用。
视网膜：位于眼球内壁，相当于光屏，上面分布着许多感光细胞，能感受光的刺激，并将信号通过视神经传给大脑。
视神经：将视网膜接收到的光信号传递给大脑，使人产生视觉。
（此处可插入眼睛构造示意图，标注各部分名称）
眼睛的视物原理
眼睛视物的过程类似于照相机成像。晶状体和角膜的共同作用相当于一个可变焦距的凸透镜，来自物体的光线经过它们的折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激，产生神经冲动，神经冲动通过视神经传到大脑，大脑经过处理，就形成了我们看到的正立的物体形象。
眼睛的调节作用
眼睛能看清远近不同的物体，是因为睫状体可以调节晶状体的形状，改变晶状体的焦距。
看远处物体时：睫状体放松，晶状体变薄，焦距变大，远处物体射来的平行光线刚好会聚在视网膜上。
看近处物体时：睫状体收缩，晶状体变厚，焦距变小，近处物体射来的发散光线也能会聚在视网膜上。
近视眼和远视眼的成因及矫正
近视眼
成因：近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球的前后径过长，导致来自远处物体的光线经过晶状体折射后，会聚在视网膜的前方，从而看不清远处的物体。
矫正方法：佩戴凹透镜制成的近视眼镜。凹透镜对光线有发散作用，能使远处物体射来的光线经过凹透镜发散后，再经过晶状体折射，恰好会聚在视网膜上，从而看清远处的物体。
远视眼
成因：远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球的前后径过短，导致来自近处物体的光线经过晶状体折射后，会聚在视网膜的后方，从而看不清近处的物体。
矫正方法：佩戴凸透镜制成的远视眼镜（老花镜）。凸透镜对光线有会聚作用，能使近处物体射来的光线经过凸透镜会聚后，再经过晶状体折射，恰好会聚在视网膜上，从而看清近处的物体。
（此处可插入近视眼、远视眼的成像示意图及矫正示意图，对比展示）
显微镜
构造
显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜等部分组成。
物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距较短。
目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距较长。
载物台：放置被观察物体的平台。
反光镜：一面是平面镜，一面是凹面镜，作用是反射光线，照亮被观察的物体。
工作原理
显微镜是利用两个凸透镜的放大作用来工作的。
物镜的作用：物镜相当于一个投影仪的镜头，被观察的物体放在物镜的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，通过物镜成一个倒立、放大的实像。
目镜的作用：目镜相当于一个放大镜，物镜所成的实像刚好落在目镜的 1 倍焦距以内，通过目镜成一个正立、放大的虚像。
总的放大倍数：显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数与目镜的放大倍数的乘积。
应用
显微镜能将微小的物体放大，常用于生物学、医学、材料科学等领域，帮助人们观察肉眼无法直接看到的细微结构，如细胞、细菌等。
望远镜
构造
常见的望远镜（如开普勒望远镜）主要由目镜和物镜组成，两者都是凸透镜。
物镜：焦距较长，通常口径较大，能收集更多的光线。
目镜：焦距较短。
工作原理
望远镜是利用凸透镜的成像原理来观察远处物体的。
物镜的作用：物镜相当于一个照相机的镜头，远处的物体在物镜的 2 倍焦距以外，通过物镜成一个倒立、缩小的实像。
目镜的作用：目镜相当于一个放大镜，物镜所成的实像刚好落在目镜的 1 倍焦距以内，通过目镜成一个正立、放大的虚像。
视角的影响：望远镜虽然没有将物体的像放大到比物体本身更大，但它通过增大视角，使我们能看清远处的物体。视角越大，物体在视网膜上所成的像就越大，看起来就越清晰。
应用
望远镜广泛应用于天文学、航海、军事等领域。天文望远镜能帮助天文学家观测遥远的天体，探索宇宙的奥秘；航海望远镜可用于观察远处的船只和海岸线；军事望远镜能让士兵观察远处的目标。
其他常见光学仪器
放大镜：本质是一个短焦距的凸透镜，当物体放在其 1 倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，常用于观察细小物体。
照相机：利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作，镜头相当于凸透镜，胶片或感光元件相当于光屏，可将远处的景物成像并记录下来。
投影仪：基于凸透镜成倒立、放大的实像原理，将投影片上的内容投射到屏幕上，广泛应用于教学、会议等场合。
课堂练习
眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个（ ），视网膜相当于（ ）。
近视眼应佩戴（ ）透镜制成的眼镜进行矫正，远视眼应佩戴（ ）透镜制成的眼镜进行矫正。
显微镜的物镜成（ ）、（ ）的（ ）像，目镜成（ ）、（ ）的（ ）像。
课堂总结
眼睛的构造类似照相机，晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，通过调节晶状体的焦距看清远近不同的物体。
近视眼因晶状体折光能力过强或眼球前后径过长，需用凹透镜矫正；远视眼因晶状体折光能力过弱或眼球前后径过短，需用凸透镜矫正。
显微镜由物镜和目镜组成，物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，可放大微小物体。
望远镜由物镜和目镜组成，物镜成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像，通过增大视角观察远处物体。
多种光学仪器都基于凸透镜成像原理，在不同领域发挥重要作用。
课后作业
查阅资料，了解不同类型的显微镜（如电子显微镜）和望远镜（如反射式望远镜）的工作原理。
为什么长时间近距离看书或使用电子设备容易导致近视？结合眼睛的调节作用解释。
尝试用两个不同焦距的凸透镜自制一个简易望远镜，观察远处的物体，并记录现象。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
人们常说，眼睛是心灵的窗户。我们依靠眼睛观察事物，眼睛是怎样看到物体的呢？
下面我们一起来探究眼睛的结构及视物原理。
观察与思考
眼睛的成像原理跟凸透镜类似，可把物体的景像投影到视网膜上 。
一、眼睛是怎样看见物体的
如图是眼睛的剖视图：
相当于凸透镜
相当于
光屏
物体经晶状体成像于视网膜上，通过视神经把信息传入大脑，从而产生视觉。
一、眼睛是怎样看见物体的
眼睛观察远近不同的物体时，靠调节晶状体的弯曲程度，改变焦距，获得清晰的像。
看远处时
看近处时
一、眼睛是怎样看见物体的
近视眼：远处景物经过晶状体后所成的像落到视网膜前面。
远视眼：物体经过晶状体后所成的像落到视网膜后面。
近视眼是由于光到达视网膜前会聚到一起。
远视眼是由于光到达视网膜处还未会聚到一起。
一、眼睛是怎样看见物体的
活动1——研究近视眼镜和远视眼镜
近视眼镜镜片的中间比边缘薄，由凹透镜制成；
远视眼镜镜片的中间比边缘厚，由凸透镜制成。
观察比较近视眼镜和远视眼镜镜片有什么不同。
近视眼镜
远视眼镜
一、眼睛是怎样看见物体的
活动1——研究近视眼镜和远视眼镜
近视眼的矫正：利用凹透镜对光的发散作用延迟光线的会聚；
远视眼的矫正：利用凸透镜对光的会聚作用使光线提前会聚。
观察近视眼、远视眼的矫正原理图，总结矫正原理。
近视眼矫正
远视眼矫正
一、眼睛是怎样看见物体的
【项目实施】
（1）眼睛的视物原理
为了探究的视物原理，组装如图甲的实验装置，其中“F”字样的光源代替物体，光屏模拟视网膜。图乙中②号凸透镜模拟晶状体，打开光源，调节器材高度，使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在 同一高度。调节器材的位置，使光屏上呈现倒立缩小的清晰的像。
一、眼睛是怎样看见物体的
（2）近视眼的形成原因
模拟近视眼视物情况，应选择图乙中的 ③号透镜代替②号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；适当向左移动光屏，光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体过 厚
（填“厚”或“薄”），折光能力过强造成的。
一、眼睛是怎样看见物体的
（3）如何矫正近视眼
用如图丙的水透镜放在光具座上的合适位置，代替眼镜模拟近视眼矫正视力。将水透镜置于光具座上的B点，缓缓调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的凹透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。近视程度更严重的同学应选择焦距更小的透镜来矫正视力。
一、眼睛是怎样看见物体的
眼镜的度数
在配眼镜时，常用“度数”来反映眼镜的性能。眼镜的度数等于镜片焦距（单位：m）的倒数乘100得到的数值。
例如，某一老花眼镜片（凸透镜）的焦距 f 是0.5m，眼镜片的度数就是 ×100=200（度）。
度数= ×100
一、眼睛是怎样看见物体的
为了记录难以忘怀的瞬间和美不胜收的景色，人们发明了照相机。你了解照相机吗？你知道照相机的成像原理吗？
昙花盛开瞬间的照片
花样滑冰比赛瞬间的照片
水花溅起瞬间的照片
二、影像的保存
活动2——认识照相机
照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理制成的，它主要由镜头、光圈、快门和暗盒等部件组成。
照相机的镜头相当于一个凸透镜。
暗盒中的感光胶片（或感光元件）相当于光屏。
二、影像的保存
活动2——认识照相机
照相机选定拍摄景物（一般在镜头2倍焦距以外）后，调节镜头与胶片（或感光元件）的距离，胶片（或感光元件）上会出现倒立、缩小的实像。
二、影像的保存
全自动数码照相机
全自动数码照相机（通俗名称“傻瓜相机”）具有自动调焦、调光功能，摄影时只需通过显示屏将被摄主体设在画面中的恰当位置，按下快门就可拍得所需要的影像了。
二、影像的保存
教室中常见的投影仪也是利用凸透镜成像的，工作原理如图：
屏幕
镜头
像
投影片
平面镜
投影仪工作时利用的是凸透镜成什么性质的像的原理呢？
利用的是凸透镜能成倒立、放大的实像的原理。
二、影像的保存
利用透镜成像的性质，人们制成了显微镜和望远镜等光学仪器。显微镜和望远镜的主要构造都是物镜和目镜两组透镜，你了解它们的工作原理吗？
光学显微镜
普通望远镜
天文望远镜
三、眼睛的好帮手
活动3——认识显微镜
显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成。
通过物镜和目镜可形成物体的放大的虚像，从而使我们观察到肉眼无法看到的细微物体或物体的精细结构。
目镜
物镜
载物台
反光镜
粗准焦螺旋
细准焦螺旋
显微镜下叶子的局部结构
三、眼睛的好帮手
目镜
物镜
活动3——认识显微镜
显微镜的工作原理如图：
类似
投影仪
类似
放大镜
显微镜的物镜成倒立、放大的实像；目镜成正立、放大的虚像。
物体的像经过两次放大。
三、眼睛的好帮手
活动4——认识望远镜
普通望远镜和折射式天文望远镜主要由物镜和目镜两组透镜组成。
通过目镜观察到物体的虚像，使我们能看清远处的物体，拓宽了观察的视野。
天文望远镜观测到的星空
伽利略首次将望远镜指向天空
三、眼睛的好帮手
目镜
物镜
远处物体
活动4——认识望远镜
类似
照相机
类似
放大镜
望远镜的工作原理如图：
望远镜的物镜成倒立、缩小的实像；目镜成放大、正立的虚像。
物体的像先缩小，再放大，
效果相当于把物体移近到眼前。
三、眼睛的好帮手
哈勃空间望远镜
美国国家航空与航天局于1990年4月成功发射了以天文学家哈勃的名字命名的空间望远镜，它的口径为2.4m，在离地约575km的轨道上环地球运行，每97min绕地球一周。它能观测到许多很远处的天体，使天文学家们获得宝贵的信息。
哈勃空间望远镜和深空照片
三、眼睛的好帮手
知识点1 眼睛是怎样看见物体的
（第1题）
1.眼睛里的睫状体牵拉晶状体，
会改变眼睛的焦距，看远处的物
体时，睫状体放松，晶状体变薄，
焦距______（填“变大”“变小”或
“不变”），使远处的景物的像成
在________上，写字时，睫状体
变大
视网膜
变小
倒立
缩小
收缩，晶状体变厚，焦距______（填“变大”“变小”或“不
变”）。物体在视网膜上成______、______的实像。
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知识点2 近视眼、远视眼及其矫正
（第2题）
2. ［2024·山西］如图为青少年眼病患者
眼球与正常眼球对比图。关于该患者的
晶状体及视力矫正，下列说法正确的是
( )
A
A. 对光的会聚能力太强，需配戴近视眼镜
B. 对光的会聚能力太强，需配戴远视眼镜
C. 对光的会聚能力太弱，需配戴近视眼镜
D. 对光的会聚能力太弱，需配戴远视眼镜
【点拨】由图可知，患者眼球中的晶状体太厚，折光能力太
强，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，因此
应配戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。故选A。
（第2题）
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3. 小剑长时间盯着手机屏幕，导致视力下降，患上近视。现
在有甲、乙、丙、丁四种镜片，如图是光照射到这四种镜片
上产生的现象。他应该选择的矫正镜片是( )
B
A. B. C. D.
【点拨】近视眼需要戴凹透镜矫正，凹透镜对光有发散作用；
镜片甲、镜片丁对光有会聚作用，为凸透镜，故 不符合题
意；镜片乙对光有发散作用，为凹透镜，故B符合题意；镜
片丙不改变光的传播方向，对光没有会聚作用，也没有发散
作用，故C不符合题意。
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（第4题）
4.如图所示， 点是某同学眼睛能看清
的最远距离。若眼球的位置不变，把
点向靠近眼球的方向移动一段距离，
在晶状体不能再自动调整的情况下，
后面
远
凸
点的像将成在视网膜的______（填“前面”或“后面”），这就
是____（填“远”或“近”）视眼，矫正的方法是戴一副由____
（填“凸”或“凹”）透镜做成的眼镜。
【点拨】眼球的位置不变，把 点向靠近眼球的方向移动一
段距离，物距变小了，在晶状体不能再自动调整的情况下，
像距会变大，则 点的像将成在视网膜的后面，形成远视眼。
凸透镜能使光会聚，在患有远视的眼睛前面放一个凸透镜，
可使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
（第4题）
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纠易错 混淆摘下眼镜与戴上眼镜后的效果
（第5题）
5.通过专业检测，发现张老师为远视眼,
张老师应该戴____（填“凸”或“凹”）透
镜制成的眼镜矫正视力，他看远处的物
体时，______（填“摘下”或“戴上”）眼
凸
摘下
戴上
镜看得更清楚，观察近处的同学时需要______（填“摘下”或
“戴上”）眼镜，这样戴上摘下非常不方便。小军将一种新型
眼镜送给了老师，如图所示，镜片 区
厚度相同， 区可以矫正视力，现在王
老师可以通过___区看书，通过___区看
远处，再也不需要频繁戴上或摘下眼镜。
（第5题）
6. 如图所示的是我国自主研制的某新型战斗机上
的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机
提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人
眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于
人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是( )
A. 该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B. 该系统在光电传感器上成的是放大的实像
C. 周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的
距离大于镜头的2倍焦距
D. 该系统成的像为倒立、缩小的实像
√
7. 图甲是一种能满足特殊人群需求
的眼镜片，它的改变是通过在透明
薄膜中注入或抽出光学液体来实现
D
A. 镜片Ⅰ为凸透镜
B. 镜片Ⅱ可以使物体成倒立的虚像
C. 继续往镜片Ⅱ中注入液体，其焦距将变大
D. 小明需戴合适的镜片Ⅰ进行矫正
的。图乙是小明看远处物体时的成像情况，下列说法正确的
是( )
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的___（填序号）号
透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。
3
（2）用图丙所示的水透镜模
拟近视眼矫正视力，应将水透
镜置于光具座上的___
（填“A”“B”或“C”）点，缓慢
调节水透镜中的水量，当水透
镜形成焦距合适的____透镜时，
凹
光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。
（3）更换焦距更小的凸透镜
模拟近视程度更严重的眼睛晶
状体，为了改善视网膜上的成
像情况，实验时需要用注射器
______（填“抽取”或“注入”）
适量水。
抽取
（4）根据上述实验，近视程
度更严重的同学应选择焦距更
大还是更小的透镜来矫正呢？
答：焦距______的透镜。请结
合透镜对光的作用来分析选择
更小
课堂小结
谢谢观看！