初中物理人教版八年级上册第五章 透镜及其应用第4节 眼睛和眼镜优秀教案及反思

这是一份初中物理人教版八年级上册第五章 透镜及其应用第4节 眼睛和眼镜优秀教案及反思，共7页。

教材分析和设计思想


眼睛和眼镜是第五章“透镜及其应用”中的重要组成部分，它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，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。《眼睛和眼镜》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，进一步引出了两种视力缺陷及其矫正的问题。实验室平时用的凸透镜薄厚不可调节。而眼睛的晶状体相当于一个薄厚可调的凸透镜。


本节内容的知识点：1.眼睛结构及视物原理；2.近视眼及矫正；3.远视眼及矫正。


眼睛结构及视物原理：讲述眼睛的结构、视物特点，和照相机对比异同点。


近视眼及矫正：视觉特征、成因、矫正方法；


远视眼及矫正：视觉特征、成因、矫正方法；


教学目标


1.了解眼睛的结构


2.知道眼睛是怎么看见物体的


3.近视眼、远视眼的成因及矫正


知识结构图





教学要点


1.重点：眼睛成像原理和调节作用、近视眼和远视眼的矫正；


2.难点：眼睛调节作用、近视眼和远视眼的矫正。


教学过程→知识回顾





直径相同时，凸透镜越厚，对光的折射能力越强，焦距越小。凸透镜越薄，对光的折射能力越弱，焦距越大。


PPT1:直径相同时，凸透镜厚度越大，则折光能力越强，焦距越小。


眼睛是心灵的窗户，其实我们通过眼睛可以看到物体，那是因为物体表面反射的光通过角膜和晶状体折射后会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激，将信号传输给大脑，于是看见了物体。（产生神经递质，神经递质传输到大脑中枢神经，大脑中枢神经就将这种信号翻译为物体的形状）


眼睛成像原理：通过示意图和生活实际可以看出，对于眼睛来说，晶状体的焦距在17mm-22mm之间，因此物距（物体到晶状体的距离）要远远大于像距（视网膜到晶状体的距离），同时物距要远大于二倍焦距，因此眼睛成的是倒立、缩小的实像，和照相机成像原理很相似。因此视网膜就好比照相机的胶片，晶状体和眼角膜就好比照相机的镜头（对透光和折光都有一定的作用）。由于，所以眼睛成的都是实像。





①晶状体——照相机镜头；视网膜——照相机胶片（光屏）；睫状体——调节晶状体的厚度（焦距）；


②眼睛成倒立、缩小的实像，且。


眼睛的调节：


由图1可知，物体离眼睛越远，那么光线到达眼睛时，发散程度越小，越接近于平行平行。


来自较远处物体的光，经晶状体折射后会聚在视网膜上，可知光线的偏折程度小，所需晶状体折光能力弱，因此晶状体较薄；来自近处物体的光，经晶状体折射后落在视网膜上，可知光线的偏折程度大，所需晶状体折光能力强，因此晶状体较厚。眼睛是通过调节晶状体的厚薄来将物体的像成在视网膜上的。调节晶状体厚薄的是睫状体。眼睛就好比一架焦距可以调节的照相机。





图 1








总结：


③近处物体的光比远处物体的光更发散。（考点）


④看近处物体时，晶状体变厚，焦距减小，折光能力增强，使近处物体的像成在视网膜上；看远处物体时，晶状体变薄，焦距变大，折光能力减弱，使远处物体的像成在视网膜上。（考点：附图，前面要铺垫不同透镜的厚薄与折光能力，焦距的关系）


眼睛和照相机：对于远近不同的物体，眼睛是通过调节晶状体的厚薄（焦距）来让物体的像成在视网膜上，照相机是通过调节物距和像距的大小来进行成像的。下表是是眼睛和照相机的异同点对比：


思考：当眼睛从看A点到看点，则晶状体如何变化，焦距如何变化？





正常眼睛结构及调节


⑤当物距足够大时，可视为入射光线是平行主光轴的光线，此时的像距近似等于焦距。


远点：眼睛能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处，从无限远处射入眼睛的光可以看成平行光，恰好成像在视网膜上。


近点：眼睛能够看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约 10cm处。


明视距离：再合适的光照条件下，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约 为25cm ，这个距离叫做明视距离。


【例题】正常人的眼睛能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远处或近处的物体，这是由于（ ）


A.不断改变物距，使像成在视网膜上


B.不断改变晶状体的凸起程度，使像成在视网膜上


C.不断改变像距，使像成在视网膜上


D.不断改变晶状体到视网膜的距离，使像成在视网膜上


答案：B


【例题】如图，眼睛和照相机都可以成像，但它们的调节方式不相同。如照相机要拍摄远处景物时，必须 （填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离，使像成在胶片上；而正常人的眼睛看远处物体时，调节晶状体的厚度使之 （填“变薄”或“变厚”），从而使像成在视网膜上。





答案：减小 变薄


【例题】如图当物体在很远的地方时，物体成像在视网膜上。当物体靠近人眼时，若晶状体的焦距不变，则它的像将会落在视网膜 （选填“前”、“上”或“后”而导致看不清物体。但实际上，人眼在由远到近地观察物体时，晶状体的焦距会变 （选填“变大”、“不变”或“变小”），对光的折射能力 （填写“增强”、“减弱”或“不变”），所以人们还是能清晰地观察到物体。


答案：后 变小 增强


探究二：近视眼的成因及矫正


近视眼，顾名思义只能看清近处的物体的眼睛缺陷叫近视眼。若眼睛长期在紧张状态下看物体，例如看电视、玩游戏等，那么就会导致晶状体变厚，且变厚后不能自动恢复原状，因此折光能力变强，那么针对远处物体射来的光，就会聚在视网膜前方，到达视网膜上时，已经是一个模糊的光斑了，这种叫近视眼。





视觉特征——能看清近处的物体，看不清远处的物体；


成因——晶状体太厚，折光能力太强，或者晶状体前后方向上太长，导致像成在视网膜前方；


矫正——看远处物体时，应配戴凹透镜制成的近视镜片。





预防近视——注意用眼卫生，看书时保持与书本之间25cm左右；不要长时间离书本太近，间隔休息，加强远眺；不在移动的车厢中看书；不在强光或弱光下看书；不躺着看书；不走路看书。


题型：对于近视眼的判断方法：


这一类题目可以从以下几个方面来进行出题，从视觉特征，成因（结构示意图），矫正方法、预防近视等几个角度进行出题。


【例题】在模拟近视眼的实验中，将蜡烛放在离凸透镜较远的位置，如图所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像；若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应该将光屏（ ）


A.远离透镜 B.靠近透镜 C.靠近透镜和远离透镜都可以 D.保持在原来的位置





答案：B


【例题】（多选）在探究凸透镜成像规律实验中，通过移动光屏，使光屏上成清晰的像时，在蜡烛和凸透镜之间放一个镜片，这时发现光屏上的像变得模糊了，通过向右移动光屏，像又变得清晰，则该镜片（ ）


A.远视眼镜片 B.近视眼镜片 C.由凹透镜制成 D.由凸透镜制成


答案：B





探究三：远视眼的成因及矫正


远视眼，顾名思义，只能看清远处物体的眼睛缺陷叫远视眼。当晶状体变薄时，睫状体调节能力减弱，折光能力减弱，那么对于看近处的物体，像会成在视网膜的后方，用凸透镜制成的远视镜片进行校正。老花眼属于远视眼。





视觉特征——能看清远处的物体，看不清近处的物体；


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，导致像成在视网膜后方；


矫正——看近处时，佩戴由凸透镜制成的远视镜片。








点拨：两种方法解释这种题型


方法一：光线越发散，则经凸透镜后越延迟会聚，光屏远离凸透镜；光线越会聚，则经凸透镜后越提前会聚，光屏靠近凸透镜。


方法二：加凸透镜相当于减小焦距→增大物距→减小像距；去掉凸透镜相当于增大焦距→减小物距→增大像距。加凹透镜相当于增大焦距→减小物距→增大像距；去掉凹透镜相当于减小焦距→增大物距→减小像距。


探究四：眼镜的读数（科学世界）


透镜焦度的定义：透镜焦距的倒数，用表示


公式：


单位：m-1


眼镜的度数：焦度乘以100的值，用表示。


眼镜度数的公式：（的单位是m-1）


注意：凸透镜焦距为正，凹透镜焦距为负。





相同点
不同点
眼睛
晶状体、角膜
视网膜
倒立、缩小实像
改变晶状体的厚度（焦距）
照相机
镜头
胶片
倒立、缩小实像
改变物距和像距
光线发散程度
折光能力强/弱
晶状体厚/薄
焦距/大小
看远处
小
弱
薄
大
看近处
大
强
厚
小
由远及近
变厚
变小
由近及远
变薄
变大
看清


远/近
晶状


体厚薄
折光能


力强弱
焦距


大小
模糊


像位置
镜片


类型
远视眼
远
薄
弱
大
视网膜后
凸
近视眼
近
厚
强
小
视网膜前
凹