第六节 神奇的眼睛
第1课时 眼睛与视力矫正
第2课时 透镜的应用
教学目标
1．了解眼睛的简单构造和眼睛视物的基本原理。
2.知道近视眼和远视眼的特点、成因及矫正方法。
3.知道照相机、投影仪、放大镜成的像。
4．了解显微镜和望远镜的作用。
重点难点
重点
1．眼睛的构造和眼睛视物的基本原理。
2．近视眼和远视眼的特点、成因及矫正方法。
3．照相机、投影仪、放大镜的成像特点。
4．显微镜和望远镜的作用。
难点
1．实验探究视力的矫正方法。
2．照相机、投影仪、放大镜的成像特点。
教学用具
硬纸板、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃、蜡烛、火柴、凹透镜、两个焦距不同的凸透镜、玻璃片、水、多媒体课件。 教学过程
一、创设情境，导入新知
凸透镜可以成像，那么它的成像情况是怎样的呢？结合学生的回答，教师引导学生答出物距变化而带来像距与像大小的变化。我们的眼睛中也有一个凸透镜，它很神奇，可以看到五彩缤纷的世界，但也有许多不足：比如太远、太小的物体人的眼睛就无法观察。人类是聪明的，这就在于我们制造了许多“神奇”的眼睛，可以帮助人们看到许多我们肉眼不能看到的世界。 二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成 “预习导学”部分。
三、师生互动，理解新知
(一)眼睛的视物原理
1.眼睛的构造
提出问题：(1)眼睛是怎么看见物体的呢？(2)外界物体在视网膜上成的是一个怎样的像呢？
课件展示：眼睛的结构
结合课本P75图4－46“眼睛的构造”。让学生说说。
学生思考，观察后回答：人眼的构造是：角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经。 晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体相当于蜡烛。
提问：从物距和像距的关系来看，眼睛看物体相当于凸透镜成像的哪一种？
(相当于物体距离凸透镜大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。)
2．眼睛成像的调节
提问：我们的眼睛可以看清近处的物体，也可以看清远处的物体，管它是如何实现这种功能的呢？
学生观察、讨论后回答：通过晶状体弯曲程度的调节，人的眼睛既能看清近处的物体，也能看清远处的物体。
课件展示：保持光屏和透镜位置不变，换上弯曲程度不同的透镜，移动蜡烛，使它在光屏上成清晰的像，引导学生总结。
总结：其实眼睛在看远近不同的物体，晶状体在睫状体的作用下，改变厚薄，改变焦距(即调焦)。
课件演示正常眼看远处物体和正常眼看近处物体。
3．近视眼和远视眼的成因
提问：近视眼和远视眼是怎样形成的？
课件演示课本P76图4—48(a)近视眼将像成在视网膜前，(b)老花眼和远视眼将像成在视网膜后。
总结：原因是晶状体的调节能力变弱、失效。近视眼的成因：晶状体变凸，焦距变短，像落在视网膜的前面。远视眼的成因：晶状体变凹，焦距变长，像落在视网膜的后面。
典例解读
【例1】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iscr-006，使像成在视网膜上
D．以上说法都不对
【解析】 人眼晶状体的曲度可以调节，当看远处物体时，晶状体变薄，折光能力变弱，焦距变长，使像成在视网膜上；当看近处的物体时，晶状体变厚，折光能力变强，焦距变短，也能使像成在视网膜上。故正常的人眼，能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远近不同的物体，是由于不断改变晶状体的焦距(凸起程度)。
【答案】 B
(二)视力的矫正
提问：怎样帮助近视或远视的人看清物体呢？
(戴眼镜)
1．探究近视眼的矫正
实验探究1：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点而是一个模糊的光斑了，为了能看清物体应在近视眼模型的“晶状体”前选加一个透镜，使光束会聚在视网膜上，这个选加的透镜是什么透镜？
课件演示课本P76图4—49“近视眼的矫正”。
(放一个凹透镜，因为凹透镜对光线起发散作用。)
2．探究远视眼的矫正
实验探究2：远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。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，因此来自近处一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。为了能看清近处物体，应在远视眼模型的“晶状体”前选加一个透镜，使光束会聚在视网膜上，这个选加的透镜是什么透镜？
课件演示课本P77图4—50“远视眼的矫正”。
(放一个凸透镜，因为凸透镜对光线起会聚作用。)
总结：近视眼配戴凹透镜做的眼镜；远视眼配戴凸透镜做的眼镜。
老花眼看不清近处的物体，矫正老花眼需用老花镜，老花镜由凸透镜制成。
3．眼镜的度数
阅读课本P77“信息窗”，了解眼镜的度数。
透镜焦距f的长短标志折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，即Φ＝1/f。
如果某透镜的焦距是0.5 m，它的焦度就是Φ＝1/0.5＝2 m－1。
如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些。平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如，100度远视镜片的透镜焦度是1 m－1，它的焦距是1 m。
凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
近视眼和远视眼患者应到有关的眼科医疗部门去检查，请眼科专家诊断应戴什么样的眼镜，如果配制不好，会加剧视力下降。
典例解读
【例2】小强看远处的某点时，其光路如图所示，则下列说法正确的是 ( )
A．小强的眼睛是近视眼，应配凸透镜做成的眼镜
B．小强的眼睛是近视眼，应配凹透镜做成的眼镜
C．小强的眼睛是远视眼，应配凸透镜做成的眼镜
D．小强的眼睛正常，无须配戴眼镜
【解析】由图可知，像成在视网膜的前方，故小强的眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应配戴发散透镜，使光线推迟会聚，即凹透镜。
【答案】B
【例3】学习了透镜知识后，小勇回家认真研究爷爷的老花镜，并得出以下结论，你认为他的这些结论中不妥当的是( )
A．老花镜是一种凸透镜
B．老花镜可以用来做放大镜发动机摇臂
C．老花镜能在阳光下点燃白纸
D．爷爷原来是个近视眼
【解析】 老花镜的镜片中间厚，边缘薄，因此是凸透镜，对光线起会聚作用，同时也可以用来当放大镜使用；远视眼是晶状体会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，应配戴凸透镜矫正，因此爷爷是个远视眼。
【答案】D
(三)透镜的应用
学生阅读课本，结合凸透镜成像的原理分析透镜的应用。
1．放大镜
提问：放大镜就是凸透镜。用放大镜观看近处的物体，我们看到的是怎样的像？根据凸透镜成像的原理物体应放在离凸透镜什么位置才合适呢？
(正立、放大的像，像和物体在同一侧；当物体位于凸透镜的焦距以内时，成正立放大的虚像。)
说明：通常选用焦距比较短的凸透镜作为放大镜。
2.照相机
照相机的镜头相当于凸透镜，底片相当于光屏。
提问：照相机拍照时，要求被拍物体成像在相机内小小的底片上。那么，底片上成的是怎样的像？利用凸透镜怎样才能得到这样的像呢？
(缩小的像。当物体位于凸透镜2倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像。)
说明：使用数码照相机时，为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离，拍摄近景时，镜头往前调，离胶片远一些；拍摄远景时，镜头往后缩，离胶片近一些，滴胶卡制作调焦环上的数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。
3.投影仪
教学中常用到投影仪，现在观察它的结构，想想使用它有什么优点？分组观察，教师指导。投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成。
演示：把投影仪上的平面镜(反光镜)取下，投影片放到载物台上(正放)，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，再把反光镜安上，把图案打到屏幕上。
思考：像是缩小还是放大？像是正立还是倒立？像距与物距哪个大？像与物体位于凸透镜的同侧还是异侧？
(投影仪成放大、倒立的像；像距大于物距；像与物体位于凸透镜的两侧。)
4.显微镜和望远镜
(1)显微镜
显微镜的目镜和物镜都是凸透镜。用显微镜可以观察微生物、细胞等人眼无法看见的物体。
保压阀 (2)望远镜
望远镜能将很远的物体成像在眼前，就像物体被“拉近”了。望远镜的基本元件是透镜和三棱镜。
提问：你知道望远镜应用于哪些方面吗？你还知道凸透镜的哪些应用？
(在生活、军事和天文观察等方面都有应用；摄像头)
望远镜、照相机、摄像头、有摄像功能的手机等物品、设备，方便了我们的学习、生活、娱乐，但使用不当，就会违法，我们一定要有相应的道德、法制观念。
典例解读
【例4】如图所示，用焦距为10 cm的凸透镜，观察一张印有南京青奥会会徽的图片，此时图片到凸透镜的距离应( )
A．大于10 cm小于20 cm
B．等于20 cm
C．小于10 cm
D．大于20 cm
【解析】从图中可以看出，该凸透镜所成的像是正立、放大的虚像。所以该凸透镜此时的功能相当于放大镜。根据凸透镜成像的规律，此时图片到凸透镜的距离应该小于焦距，即小于10 cm。故C答案正确。
【答案】C
【例5】如图所示，是小华用相机拍摄的桂林市杉湖上的双塔相片。下面说法正确的是( )
A．双塔在湖中的倒影是实像
B．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应向塔靠近些
C．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应离塔更远些
D．要使塔的像更小些，小华或相机镜头应离塔更近些
【解析】双塔在湖中的倒影是光的反射所成的虚像，A答案错误。照相机是根据凸透镜成缩小、倒立、实像的原理制成的。凸透镜成实像时多聚磷酸盐，物近像远像变大。据此，要使塔的像更大一些，应减小物距，即小华或相机镜头应向塔靠近些，要使塔的像更小些，小华或相机镜头应离塔更远些。所以B答案是正确的，C、D答案均错误。
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