4.4 跨学科实践：小小验光师（教学课件） 物理北师大版（北京）2024八年级全一册

第四章 透镜及其应用 第四节 跨学科实践：小小验光师 2024 八年级上册（北师大（北京）2024） 目录 壹 学习目标 肆 探究新知 贰 重点难点 叁 课堂引入 陆 知识总结 伍 课堂练习 柒 课后作业 学习目标 1. 了解眼睛的结构，知道眼睛是如何视物的；了解晶状体的调节过程，知道人眼看清楚远处和近处的物体的原因。（物理观念） 2. 通过实验探究近视和远视眼形成的原因，了解眼睛是怎样矫正视力的。（科学态度和责任） 1. 近视眼的成因及视力矫正； 2.远视眼的成因及视力矫正； 重点难点 课堂引入 小明的爷爷年纪大了，看近处的物体总是模糊不清，配戴了一副老花镜之后，他才能看清物体，图甲所示的是小明爷爷的老花镜。小明由于平时看书学习时离书太近，导致眼睛近视，于是他配戴了一副近视镜，图乙所示的是小明的近视眼镜。 小明的眼睛和爷爷的有什么不同？它们是如何矫正视力的? 1. 眼球的主要结构及各部分作用 睫状肌：可改变晶状体的形状 角膜 瞳孔：光的通道 晶状体：等效于一个焦距可变的凸透镜 视神经：将视网膜产生的型号传输给大脑 视网膜：相当于光屏，感受光的刺激产生信号 玻璃体：无色透明的胶状物体 探究新知 知识点1 了解眼睛 6 　　 人眼是如何看到物体的？ 对比，发现了什么？ 照相机成像的过程 人眼视物的过程 成像原理相同 探究新知 知识点1 了解眼睛 照相机成像的过程 2. 眼睛的视物原理 人的眼球好像一架照相机，眼睛观看物体时，物距大于2倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。 视网膜上感光细胞受到光的刺激，视神经把这个信号传输给大脑，大脑将倒立图像处理后翻转过来，我们就看到了物体。 人眼看见物体的过程 晶状体 探究新知 知识点1 了解眼睛 照相机在拍摄远近不同的物体时，是通过调节像距（镜头到胶片的距离）来得到清晰的像。 用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，晶状体和视网膜之间的距离不能变，人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像？ 晶状体 3. 眼睛的调节 探究新知 知识点1 了解眼睛 　　照相机如何使远近不同的物体都在底片上成清晰的像？ 调焦 调节像距 实质 探究新知 知识点1 了解眼睛 人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像？ （1）正常眼睛的调节 眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。 当我们看远处的物体时，睫状体放松，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体. 当看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近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. 探究新知 知识点1 了解眼睛 晶状体自动调节折光能力 实质 通过调节焦距来改变像距 ①远点 眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松驰时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，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。 ②近点 当睫状体看近处物体时，晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。 （2）远点、近点和明视距离 探究新知 知识点1 了解眼睛 ③明视距离 正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。 正常眼睛的近点随年龄增加逐渐变远。幼年时，近点在眼前约7～8cm处，到了中年，近点在眼前约25cm处；到了老年近点可就远了，距离眼睛能达到1～2m ，那就是老花眼了。 探究新知 知识点1 了解眼睛 若睫状体不能调节或调节能力减弱会出现什么情况呢？ 看清物体的范围会变小 只能看清近处的物体 看不清远处的物体 只能看清远处的物体 看不清近处的物体 近视眼 远视眼 探究新知 知识点2 近视眼的成因及其矫正 1. 近视眼的特征 只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 2. 近视眼的成因 近视眼的晶状体太厚，折光能力太强；或者眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视网膜前，到达视网膜时一个模糊的光斑，得不到清晰的像。 晶状体太厚折光能力太强 眼球在前后方向上太长 探究新知 知识点2 近视眼的成因及其矫正 矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。 3. 近视眼的矫正 探究新知 知识点2 近视眼的成因及其矫正 晶状体太薄折光能力太弱 眼球在前后方向上太短 1. 远视眼的特征 只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 2. 远视眼的成因 远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱；或者眼球在前后方向上太短，来自近物的像成在视网膜的后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物体。 探究新知 知识点3 远视眼的成因及其矫正 远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。 3. 远视眼的矫正 探究新知 知识点3 远视眼的成因及其矫正 探究新知 知识点3 远视眼的成因及其矫正 视频欣赏：水透镜模拟眼睛成像过程 探究新知 知识点3 远视眼的成因及其矫正 【例题】在完成探究“凸透镜成像的规律”的实验后，利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜（凸起程度可以通过注射器对水透镜注水或吸水的多少来调节）探究视力缺陷的成因及矫正方法。 （1）如图-1所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像； （2）向水凸透镜内 （选填“注入”或“吸出”）适量的水可模拟近视眼的成因，光屏上的像变模糊后； ①保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明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 （选填“前”或“后”）方； ②如图-2所示，保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变清晰了，老师的眼镜是用 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的。 缩小 注入 前 凹 透镜焦距 f 的长短标志着折光本领的大小。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。 透镜焦度：Φ= ， 单位：m-1 例如，某透镜的焦距是0.5m，它的焦度 Φ = = =2 m-1 1. 透镜焦度 探究新知 知识点4 眼镜的度数 （1）眼镜度数：平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。 D=100Φ= （2）单位：度。 2. 眼镜度数 例如，某眼镜的透镜焦度为5m-1，则它的眼镜度数是500度，焦距是0.2m。 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。 （3）凸透镜（远视镜片）的度数用正数表示，凹透镜（近视镜片）的度数用负数表示。 探究新知 知识点4 眼镜的度数 1. 如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的调节，可以看清近处和远处的物体。根据上面的材料，利用所学的物理知识，回答下面的问题： 课堂练习 (1)人的眼球好像一架 （选填“照相机”、 “幻灯机”或“放大镜”），晶状体和角膜的 共同作用相当于一个 ； (2)视网膜相当于照相机的 ，看物体时在视网膜上成 （填像的性质）的实像； (3)正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体______（选填“变厚”“不变”或“变薄”）。 照相机 凸透镜 光屏 倒立、缩小 变厚 (1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在同一高度上，目的是 ； (2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 的实像，生活中常用的 。（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）是利用这一成像规律工作的。此时水透镜的焦距f的范围为 ； 课堂练习 使像呈在光屏的正中央 2. 小华探究眼睛的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 缩小 照相机 10cm＜f＜20cm 课堂练习 右侧 2. 小华探究眼睛的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 (3)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置_____（选填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 （选填“凸“或“凹”）透镜矫正。 凹 3. 已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.5m，下列说法中正确的是（ ） A．该眼镜的焦度为50m-1 B．该眼镜的焦度为-2m-1 C．该眼镜的度数为500度 D．该眼镜的度数为200度 课堂练习 B 知识总结 近视眼 及其矫正 ①结构：晶状体和角膜（相当凸透镜）、视网膜（相当光屏）. ②视物原理：物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像. ③眼睛的调节: 人的眼睛通过改变晶状体的厚薄，来看清楚 近处和远处的物体。（一架调焦照相机） ④近点和远点：正常眼睛的近点约10cm，远点在无限远处. ⑤明视距离：约为25cm. ①近视产生的原因：晶状体太厚，折光能力强， 像成在视网膜的前方。 ②矫正方法：选配合适的凹透镜 ①远视产生的原因：晶状体太薄，折光能力弱， 像成在视网膜的后方。 ②矫正方法：选配合适的凸透镜 远视眼 及其矫正 眼 睛 眼睛和眼镜 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“实践与探索”练习 自主安排 配套同步分层作业 28 ENDING! 2024 Thank you for watching! 谢谢观看 $$