3.7 眼睛与光学仪器（表格式教学设计）物理沪粤版2024八年级上册

3.7 眼睛与光学仪器（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 3.7 眼睛与光学仪器 教学 目标 物理观念 1．理解眼睛的成像原理：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，物体经晶状体成倒立、缩小实像于视网膜，通过视神经传入大脑形成视觉；知道晶状体通过改变弯曲程度调节焦距（看远时变薄、看近时变厚）； 2．掌握视力问题及矫正：近视：晶状体过厚/眼球过长，像成在视网膜前，需凹透镜矫正；远视：晶状体过薄/眼球过短，像成在视网膜后，需凸透镜矫正；眼镜度数计算：度数=（1/焦距，单位m）×100，凸透镜为正、凹透镜为负； 3．了解常见光学仪器 照相机：镜头（凸透镜）成倒立、缩小实像（物距＞2f），由镜头、光圈、快门、暗盒组成； 显微镜：物镜（成倒立放大实像，f＜物距＜2f）+目镜（成正立放大虚像，物距＜f），两次放大观察微小物体； 望远镜：物镜（成倒立缩小实像，物距＞2f）+目镜（成正立放大虚像，物距＜f），拉近远处景物。 科学思维 1．运用类比法建立认知：类比“眼睛与凸透镜成像”（晶状体→凸透镜，视网膜→光屏），理解眼睛成像原理；类比“照相机/显微镜/望远镜与凸透镜成像规律”，区分不同仪器的成像特点（如相机“缩小实像”与显微镜“两次放大”）； 2．通过对比法辨析概念：对比近视与远视的成因（像的位置、晶状体厚度）及矫正透镜（凹/凸），避免混淆；对比显微镜与望远镜的物镜/目镜作用（物镜：显微镜“放大实像”vs望远镜“缩小实像”），明确差异； 3．提升逻辑推理能力：从“水透镜注水后像变模糊”推理“晶状体过厚导致近视”，从“相机调焦”推理“物距变化时需调节像距”。 科学探究 1．完成核心实验与活动 活动1（研究近视/远视眼镜）： ①操作：观察近视镜（凹透镜）、远视镜（凸透镜）的外形，用平行光照射，观察光斑（凹透镜发散，凸透镜会聚）； ②分析：归纳“近视镜凹透镜、远视镜凸透镜”的特征，结合教材图3-7-3/4解释矫正原理； 跨学科实践（水透镜模拟近视）： ①操作：用注射器向水透镜注水（增厚，模拟晶状体变凸），观察光源在光屏上的像（从清晰→模糊，像前移）； ②分析：得出“晶状体过厚→像成在视网膜前→近视”的结论； 活动2（认识照相机）： ①操作：观察相机结构（镜头、显示屏），用相机拍摄远近物体，观察屏上像的变化（远物像小，近物像大）； ②分析：结合凸透镜成像规律，总结“物距＞2f→倒立缩小实像”； 活动3/4（认识显微镜/望远镜）： ①操作：用显微镜观察树叶细胞，用望远镜观察远处景物，记录像的倒正、大小； ②分析：区分“显微镜两次放大”“望远镜拉近景物”的成像过程； 2．合作设计实验：如“用凸透镜+纸盒+光屏制作简易相机”，验证“物距＞2f成缩小实像”。 科学态度 与责任 1．结合近视防控：通过“班级近视率调查”，认识不良用眼习惯（长时间看电子屏、读写姿势不当）的危害，养成“每40分钟远眺”“保持正确坐姿”的习惯； 2．感受科技成就：了解中国天眼（FAST）、显微镜推动医学发展的案例，增强民族自豪感和对科学的兴趣； 3．培养实验素养：在水透镜实验中，如实记录“注水多少与像模糊程度”的关系，拒绝主观臆断；操作显微镜时，规范使用粗/细准焦螺旋，保护仪器。 教材 分析 1．地位作用 本节是沪粤版八年级上册第三章“光和眼睛”的收官课，承接前一节“凸透镜成像规律”，将理论应用于实际（眼睛、光学仪器），是“透镜成像→生活/科技应用”的关键衔接，为后续“光学技术”相关内容奠定基础； 2．内容结构 教材以“眼睛→视力矫正→光学仪器”为主线，分三部分展开 第一部分（眼睛成像）：从“心灵的窗户”切入，介绍眼睛结构（晶状体、视网膜），类比凸透镜成像，通过水透镜实验模拟近视成因； 第二部分（视力矫正）：通过活动1区分近视/远视眼镜，结合图示解释矫正原理，补充眼镜度数计算（信息浏览）； 第三部分（光学仪器）：依次介绍照相机（活动2）、显微镜（活动3）、望远镜（活动4），结合凸透镜成像规律说明工作原理，拓展中国天眼等科技案例； 3．编写特点 以“实验活动”为核心（4个主体活动+1个跨学科实践），融入生活实例（近视、相机）和科技成就（FAST），注重“理论→实践→应用”的逻辑，符合八年级学生“从具象到抽象”的认知规律。 学情分析 1．已有基础：学生已掌握凸透镜成像规律（物距与像的关系），对眼睛、相机等有生活认知，但对“晶状体调节焦距”“显微镜两次成像”等抽象过程缺乏理解； 2．认知难点：-抽象原理：难以想象“晶状体变薄/变厚”对成像的影响，易混淆“近视/远视的像位置”；-仪器成像：显微镜/望远镜的“两次成像”（物镜→实像，目镜→虚像）易被简化为“一次放大”；-度数计算：忽略焦距单位（需换算为m），混淆凹/凸透镜度数的正负； 3．学习特点：对“水透镜实验”“显微镜观察”等动手操作兴趣高，对“中国天眼”等科技案例关注度高，适合通过实验和直观演示突破难点。 教学重点 1．眼睛成像与视力矫正：掌握“晶状体→凸透镜，视网膜→光屏”的成像原理；明确近视（凹透镜矫正）、远视（凸透镜矫正）的成因与方法； 2．光学仪器的成像原理：-照相机：物距＞2f成倒立缩小实像；显微镜：物镜（f＜u＜2f，放大实像）+目镜（u＜f，放大虚像）；望远镜：物镜（u＞2f，缩小实像）+目镜（u＜f，放大虚像）； 3．眼镜度数计算：记住“度数=100/f（f单位m）”，区分正负（凸正凹负）。 教学难点 1．晶状体的调节作用与近视成因：突破“晶状体厚度变化→焦距变化→像位置变化”的逻辑链，通过水透镜实验（注水增厚→像前移）直观验证； 2．显微镜与望远镜的两次成像：用“光路图”展示“物镜成实像→目镜放大实像”的过程，避免学生误解“望远镜放大远处物体”（实际是拉近视角）； 3．眼镜度数的实际计算：-强调“焦距单位换算（cm→m）”，如“f=50cm=0.5m，度数=200度”，纠正“直接用cm计算”的错误。 教师活动 学生活动 导入新课 1．双情境导入 生活情境：展示班级近视率调查数据（如“本班近视率约40%”），提问“为什么会近视？戴眼镜能矫正的原理是什么？”； 科技情境：播放中国天眼（FAST）观测宇宙的视频，提问“天眼能看到遥远天体，靠的是什么光学原理？和我们的眼睛有相似之处吗？”； 2．点明课题：“今天我们学习‘3.7眼睛与光学仪器’，探究眼睛成像的奥秘及光学仪器的工作原理。” 【例题1】下列与眼睛成像原理相同的是（ ） A．平面镜成像　　B．凸透镜成像　　C．凹透镜成像　　D．小孔成像 【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，成像原理与凸透镜相同。答案：B 【设计意图】1．生活+科技：用学生关注的近视问题和国家科技成就，快速激发兴趣，建立“眼睛与光学仪器”的关联； 2．例题铺垫：直击眼睛成像的核心（凸透镜），为后续学习奠定基础。 1．结合自身近视情况，小组讨论“近视的可能原因”（如看手机太久、坐姿不正）； 2．观看天眼视频，记录“天眼的巨大反射面”，猜想“可能与透镜聚光有关”； 3．完成例题1，同桌互查，错误者分析原因（如“误选A是混淆平面镜与凸透镜成像”）。 学习新课【模块一：眼睛的成像原理——像凸透镜一样工作】 1．结构与成像讲解：-展示教材图3-7-2（人眼剖视简图），介绍关键结构：①晶状体：透明、有弹性，相当于凸透镜；②视网膜：相当于光屏，接收像并通过视神经传向大脑； 演示“凸透镜成像模拟眼睛”：用凸透镜将蜡烛的像成在光屏上，说明“眼睛通过调节晶状体焦距，使不同距离的物体都能成清晰像于视网膜”； 2．晶状体调节演示：-用“可变焦距凸透镜”模拟：看远处（透镜变薄，焦距变大，像成在光屏），看近处（透镜变厚，焦距变小，像仍成在光屏）；-讲解：“睫状体收缩→晶状体变厚→焦距变小（看近）；睫状体放松→晶状体变薄→焦距变大（看远）”。 【设计意图】1．模型模拟：用可变焦距凸透镜直观展示晶状体调节，突破“抽象调节过程”的难点； 2．生活关联：通过“眼睛疲劳”的讨论，为后续近视成因铺垫。 1． 笔记整理：在课本上标注“晶状体→凸透镜，视网膜→光屏”，画出简易成像光路图； 2．观察演示：描述“透镜变薄/变厚时，像始终在光屏上”，理解“晶状体调节焦距的作用”； 3．小组讨论：“为什么长时间看近处物体，眼睛会疲劳？”（睫状体持续收缩，晶状体一直变厚）。 学习新课【模块二：近视与远视——视力问题及矫正】 活动1：研究近视眼镜和远视眼镜 1．实验指导 实验器材：每组1套（近视眼镜、远视眼镜、平行光源、光屏、直尺）； 实验步骤：①观察外形：对比两种眼镜的中间与边缘厚度（近视镜中间薄边缘厚，远视镜中间厚边缘薄）；②光的作用：用平行光源照射眼镜，观察光屏上的光斑（近视镜使光斑发散，远视镜使光斑会聚）； 2．成因与矫正讲解 展示教材图3-7-3/4（近视/远视及其矫正），分析：①近视：晶状体过厚/眼球过长→像成在视网膜前→凹透镜发散光线，使像后移到视网膜；②远视：晶状体过薄/眼球过短→像成在视网膜后→凸透镜会聚光线，使像前移到视网膜； 　　 3．眼镜度数计算 公式推导：度数=（1/f）×100（f单位：m），举例“f=0.5m的远视镜，度数=1/0.5×100=200度（正）”；-强调：凹透镜度数为负（如f=0.25m的近视镜，度数=-400度）。 【设计意图】1．实验+计算：通过外形观察和光的作用实验，建立“透镜类型与矫正作用”的关联，结合计算强化度数公式； 2．误区纠正：提前规避常见错误认知，落实教学重点。 1．分组实验：记录“近视镜边缘厚、发散光；远视镜中间厚、会聚光”；用光屏承接光斑，测量“会聚光斑的最小距离（焦距）”，尝试计算度数； 2．计算练习：完成“f=0.4m的远视镜度数”（250度）、“f=0.2m的近视镜度数”（-500度）的计算； 3．误区辨析：判断“‘近视镜是凸透镜’（错误）”“‘度数越高，焦距越大’（错误，度数越高焦距越小）”。 学习新课【跨学科实践：水透镜模拟近视成因】 1．实验指导 实验器材：每组1套（水透镜、注射器、光源、光屏、支架）； 实验步骤：①初始状态：向水透镜注入少量水（模拟正常晶状体），调整光屏位置，得到清晰的光源像；②模拟近视：用注射器缓慢注水（水透镜增厚，模拟晶状体变凸），观察光屏上像的变化（逐渐模糊，像前移）；③矫正尝试：在水透镜前加凹透镜，观察像是否重新清晰； 2．分析总结 引导学生得出：“晶状体过厚（水透镜注水多）→像成在视网膜前（光屏需前移才能清晰）→凹透镜矫正后像清晰”。 【设计意图】1．跨学科实践：结合生物（眼睛结构）与物理（透镜成像），用可操作的实验突破“近视成因”的抽象难点； 2．合作展示：培养学生的表达能力，强化实验结论的理解。 1．分组操作：记录“注水前：像清晰；注水后：像模糊、前移；加凹透镜：像重新清晰”；拍摄实验过程照片，标注“正常→近视→矫正”的关键状态； 2．班级分享：每组派代表展示实验结果，解释“水透镜模拟近视”的原理。 学习新课【模块三：光学仪器——凸透镜成像的应用】 活动2：认识照相机 1．结构与原理讲解 展示相机实物及教材图3-7-7，介绍结构：①镜头：相当于凸透镜；②暗盒（或感光元件）：相当于光屏；③光圈/快门：控制进光量和曝光时间； 结合凸透镜成像规律：“被摄物体在2f以外→成倒立、缩小实像于感光元件”；2．实践操作 指导学生用手机相机（模拟相机）拍摄：①拍摄远处景物（如教室外树木），观察屏上像的大小（小）；②拍摄近处物体（如课本），观察像的大小（变大）； 讲解：“物距变小→像距变大→像变大（相机调焦即调节镜头与感光元件的距离）”。 【设计意图】1．实物操作：用手机相机让学生亲历“物距与像的关系”，落实“相机成像原理”的重点； 2．生活应用：通过集体照问题，让知识贴近生活，提升应用能力。 1．观察与操作：-记录“远物像小、近物像大”，画出“u＞2f成缩小实像”的光路图； 2．应用讨论：“为什么相机拍集体照时，人要站远些？”（物距大，像小，能容纳更多人）。 活动3：认识显微镜和活动4：认识望远镜 1．结构与成像对比讲解：-展示显微镜（教材图3-7-8）、望远镜（教材图3-7-10）实物，介绍共同结构：物镜+目镜（均为凸透镜）；列表对比成像过程： 仪器 特点 显微镜 u在f~2f之间，成倒立、放大实像 望远镜 u＞2f，成倒立、缩小实像 　　　 补充：“显微镜放大微小物体（如细胞），望远镜拉近远处物体（如远山），最终像均为倒立虚像”； 2．实践观察：指导学生用显微镜观察树叶切片（教材图3-7-9），用望远镜观察远处景物；强调操作规范：显微镜“先调粗准焦螺旋，再调细准焦螺旋”，望远镜“对准景物后调节焦距”。 【设计意图】1．对比教学：通过表格和光路图，清晰区分两种仪器的成像差异，突破“两次成像”的难点； 2．实践观察：让学生直观感受仪器的作用，理解“凸透镜成像规律的实际应用”。 1．观察与记录：显微镜：描述“看到树叶的细胞（微小物体被放大）”；望远镜：描述“远处的楼变近了，细节更清晰”； 2．光路图绘制：分别画出显微镜“物镜成实像→目镜成虚像”、望远镜“物镜成实像→目镜成虚像”的简易光路图。 【随堂测试】1．眼睛的晶状体相当于______，视网膜相当于______，物体在视网膜上成______像（倒正/大小）。 答案：凸透镜；光屏；倒立、缩小实 2．近视眼看不清远处物体，是因为像成在视网膜______，需戴______透镜矫正。 答案：前；凹 3．某远视眼镜的焦距为0.2m，其度数为______度；某近视眼镜度数为-300度，其焦距为______m。 解析：度数=100/0.2=500度；f=100/300≈0.33m 答案：500；0.33 4．照相机镜头成______像（倒正/大小/虚实），显微镜的物镜成______像（倒正/大小/虚实）。 答案：倒立、缩小实；倒立、放大实 【设计意图】1．测试覆盖重点：包含眼睛成像、视力矫正、度数计算、仪器成像，全面检测学习效果； 2．互评纠错：通过同伴互助，纠正常见易错点（单位换算、仪器成像特点）。 1．独立作答：3分钟内完成测试，在度数计算题旁标注单位换算过程； 2．小组互评：3人一组，互相批改，对错误题目（如第3题忽略单位换算）进行讲解。 【例题1】人的眼睛相当于一架 “照相机”，请结合凸透镜成像规律，解释人眼看清远处物体时的工作过程，并说明晶状体的作用。 【解析】眼睛的结构与凸透镜对应关系：人眼中的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，瞳孔相当于光圈（调节进光量）。​ 看清远处物体的调节过程：当观察远处物体时，物体发出的光近似平行光；睫状体放松，晶状体曲度变小（变薄），焦距变大；平行光经晶状体（凸透镜）折射后，恰好会聚在视网膜上，形成倒立、缩小的实像；视网膜上的感光细胞将光信号转化为神经信号，传递到大脑，人就能看清物体。 晶状体的核心作用：通过改变自身曲度调节焦距，使不同距离的物体都能在视网膜上成清晰的像（类似照相机调节镜头焦距）。 【设计意图】知识衔接：将眼睛结构与前一节 “凸透镜成像规律”（物距大于 2 倍焦距成倒立缩小实像）关联，帮助学生建立 “生活现象→物理模型” 的认知，避免孤立记忆眼睛结构。​ 抽象概念具象化：通过 “更换凸透镜厚度” 的模拟实验，突破 “晶状体曲度调节焦距” 的抽象难点，让学生直观感受 “曲度与焦距” 的反向关系。​ 问题迁移：通过讨论 “晶状体功能异常” 的情况，为后续 “近视矫正” 知识点铺垫，培养学生 “从原理推导问题成因” 的逻辑思维。 【例题2】小明同学看不清黑板上的远处字迹，医生诊断为近视。请分析小明近视的成因，并说明应佩戴哪种镜片矫正，结合光路图解释矫正原理。 【解析】近视的成因：小明的睫状肌长期紧张，导致晶状体曲度过大（过厚），焦距变小；看远处物体时，物体发出的光经晶状体折射后，会聚点落在视网膜前方（而非视网膜上），因此无法形成清晰的像，导致看不清远处物体。矫正方案：应佩戴凹透镜矫正。​ 矫正原理：凹透镜对光有发散作用，能将远处物体射来的平行光先发散一些；发散后的光线再经晶状体（过厚）折射，会聚点后移到视网膜上，从而形成清晰的像（光路图：凹透镜→发散光线→晶状体→会聚在视网膜）。 【设计意图】生活问题解决：以学生常见的 “近视” 为切入点，让学生体会物理知识在健康生活中的应用，增强学习实用性。 实验探究能力：通过 “先观察问题（像在光屏前）→再解决问题（加凹透镜）” 的实验流程，培养学生 “发现问题→设计方案→验证效果” 的探究思维。​ 社会责任渗透：结合 “预防近视” 的讨论，将物理知识与健康生活习惯结合，落实 “科学态度与责任” 的核心素养。 【例题3】显微镜能将微小物体放大，其物镜和目镜均为凸透镜。请分析显微镜物镜和目镜的成像特点，说明物体最终成什么样的像，以及两次成像的作用。 【解析】显微镜的结构：主要由物镜（靠近物体的凸透镜，焦距短）和目镜（靠近眼睛的凸透镜，焦距长）组成，物体放在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间。 第一次成像（物镜成像）：物体在物镜的f物<u<2f物范围内，根据凸透镜成像规律，物镜成倒立、放大的实像（类似投影仪的成像原理）；此实像的位置恰好落在目镜的1倍焦距以内（u<f目）。​ 第二次成像（目镜成像）：物镜成的实像作为目镜的 “物体”，在目镜的1倍焦距以内，目镜成正立、放大的虚像（类似放大镜的成像原理）；​ 最终成像特点：经过两次放大，物体最终成 “倒立、放大的虚像”（相对于原物体），两次放大叠加，实现微小物体的高倍放大。 【设计意图】复杂仪器拆解：将显微镜的 “两次成像” 拆解为 “物镜成像（投影仪原理）” 和 “目镜成像（放大镜原理）”，帮助学生将复杂问题分解为已知的简单规律，降低学习难度。​ 动手与思维结合：通过 “组装透镜观察成像” 的活动，让学生直观感受 “两次放大” 的叠加效果，避免死记硬背显微镜成像特点。​ 原理深度理解：通过讨论 “焦距长短的影响”，引导学生从 “成像条件” 推导 “仪器结构设计”，培养学生 “从原理到应用” 的逆向思维，为后续学习望远镜等其他光学仪器奠定基础。 1．小组讨论：​ 思考 “如果晶状体无法变薄（如睫状体功能异常），看远处物体时像会成在视网膜前方还是后方？”，结合实验现象推导结论（像成在视网膜前方，类似近视的成因）。​ 画图梳理：在练习本上绘制 “人眼看清远处物体” 的光路图，标注晶状体、视网膜、入射光线、折射光线及像的性质（倒立、缩小、实像）； 2．光路图绘制：在练习本上分别绘制 “近视未矫正”（像在视网膜前）和 “近视矫正后”（像在视网膜上）的光路图，标注凹透镜的发散作用。​ 生活建议讨论：小组交流 “预防近视的方法”（如保持正确读写姿势、控制电子产品使用时间），结合近视成因说明建议的科学依据（如避免睫状肌长期紧张导致晶状体过厚）； 3．成像过程梳理：小组合作，用流程图梳理 “物体→物镜（倒立放大实像）→目镜（正立放大虚像）→最终像” 的过程，标注每一步的物距范围和像的性质。​ 问题讨论：思考 “为什么显微镜的物镜焦距要短，目镜焦距要长？”，结合凸透镜成像规律推导（短焦距物镜便于将物体放在1~2倍焦距间成放大实像，长焦距目镜便于将实像放在1倍焦距内成放大虚像）。 课 后 练 习 题组A 基础过关练 1．毕业照给同学们留下了美好的青春记忆。拍照时（　　） A．照相机镜头相当于凹透镜　　　　B．同学们应站在镜头一倍焦距以内 C．照相机成缩小的实像　　　　　　D．想让成的像变大，镜头应远离同学们 【答案】C 【解析】A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，故A不符合题意； BC．照相机照相时，同学们应站在透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故B不符合题意，C符合题意； D．凸透镜成实像时，物体越靠近透镜，像越远离透镜，成的像会变大，所以想让成的像变大，镜头应靠近同学们，故D不符合题意。 故选C。 2．把一个凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。小红用此凸透镜来研究凸透镜成像规律，第一次实验时蜡烛和透镜放在图示位置（光屏未画出），移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；然后再移动蜡烛、光屏继续进行实验，下列实验结果准确的是(　　) A．第一次得到的像是倒立放大的实像 B．第一次实验的成像规律可应用于幻灯机 C．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，光屏上得到的像逐渐变大 D．当物距为10cm时，光屏上得到等大的像 【答案】C 【解析】AB．由把一个凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑可知，凸透镜的焦距为10cm，由图可知，第一次实验时蜡烛和透镜之间的距离为30cm，此时物距大于两倍焦距，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，本次实验的成像规律可应用于照相机，故AB错误； C．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，物距不断变小，但始终大于一倍焦距，凸透镜始终成实像，由凸透镜成像规律可知，物距变小时，凸透镜所成像逐渐变大，即光屏上得到的像逐渐变大，故C正确； D．当物距为10cm时，物距等于焦距，由凸透镜成像规律可知，此时凸透镜不成像，所以光屏上得不到像，故D错误。 故选C。 3．下列说法正确的是（　　） A．用两个放大镜可以组成一个简易的望远镜，看到远处的景色 B．远处湖面波光摇曳，一只小鱼在水中“云朵”里穿行，能看到水中的鱼和云，光的传播路径都是从水中射向空气 C．一只捕食的水鸟，从高空疾冲而下，冲向湖面，它在水中的像逐渐变大 D．鱼儿受惊逃窜，可能是因为它看见了水鸟在水中的像正逼近自己 【答案】A 【解析】A．放大镜的实质是凸透镜，而望远镜的物镜和目镜的实质也是凸透镜，故用两个放大镜可以组成一个简易的望远镜，A正确； B．远处湖面波光摇曳，一只小鱼在水中“云朵”里穿行，能看到水中的鱼，是光的折射，是水中的鱼射入空气中，而水中的云是光的反射，是空气中的光线斜射入界面后发生了反射，故B错误； C．一只捕食的水鸟，从高空疾冲而下，冲向湖面，它在水中的像是平面镜成像，成的是等大的像，鸟的大小不变，像的大小也不变，故C错误； D．鱼儿受惊逃窜，可能是因为它看见了水鸟反射光线经水面折射后形成的像，故是在空中的像正逼近自己，故D错误。 故选A。 4．如图所示是南昌海昏侯博物馆“刘充国印”的展台，透过上方镜能看到放大的印章，这属于光的___________现象；通过下方镜能看到印章底部的字，这属于光的___________现象。 【答案】     折射     反射 【解析】[1]光通过透镜时，由空气进入玻璃、再进入空气。光由一种物质进入另外一种物质时，会发生折射。 [2]印章底部反射出来的光射到下方镜面上时，发生反射，进入人的眼中，人才能看见印章的底部。 题组B 能力提升练 5．下列关于生活中光现象的说法中，正确的是（　　） A．注水后的游泳池看起来池底变浅 B．使用照相机照相时，物距应小于凸透镜的2倍焦距 C．如果甲同学从平面镜中能看见乙同学的脚，根据光路可逆，乙同学从平面镜中也能看见甲同学的脚 D．人直立于平面镜前较近处在镜中不能看到自己的全身像，适当远离平面镜后就能看到镜中自己的全身像 【答案】A 【解析】A．注水后的游泳池，由于光的折射，看起来池底变浅，故A正确； B．使用照相机照相时，成的是缩小的实像，物距应大于凸透镜的2倍焦距，故B错误； C．如果甲同学从平面镜中能看见乙同学的脚，根据光路可逆，甲同学眼睛反射的光经平面镜会反射到乙同学的脚上，但是从平面镜中乙同学不一定也能看见甲同学的脚，故C错误； D．要看到全身像，要满足以下条件：镜子的高度至少是身高的一半，镜子要竖直挂在墙上，且上下边缘分别在人的眼睛和头顶、眼睛和脚的中间位置，与距离的远近无关，故D错误。 故选A。 6．眼睛的角膜和晶状体类似于______透镜。青少年如果长时间使用电子产品，缺乏户外活动，就可能患上近视。患近视后需要佩戴______ 透镜进行矫正。 【答案】     凸     凹 【解析】[1]眼睛的角膜和晶状体类似于凸透镜，能把物体的像成在视网膜上。 [2]患近视后晶状体变厚，会聚能力增强，像成在视网膜前方，故需要佩戴凹透镜，使光线变得发散，物体正好成像在视网膜上。 7．凸透镜可用于___________（选填“远视”或“近视”）眼的矫正，手机的镜头相当于一个凸透镜，若某手机镜头焦距为5cm，用它扫描健康码时，为保证扫描清晰，手机到健康码的距离应大于___________。 【答案】     远视     10 【解析】[1]近视眼需要配戴凹透镜来矫正，远视眼需要配戴凸透镜来矫正，所以凸透镜可用于远视眼的矫正。 [2]用手机扫健康码时，相当于给健康码照了一张相片，健康码与手机之间距离相当于物距，而像距是小于物距的，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、缩小的实像，物距应该大于两倍焦距，即手机到健康码的距离应大于两倍焦距，手机镜头焦距为5cm，则这个距离应大于10cm。 8．在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于______； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰像，生活中应用该成像原理制作的光学仪器是______（选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”）； （3）实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将凸透镜的高度调______（选填“高”或“低”）些，使像再次呈现在光屏中央； （4）把蜡烛向左移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了，则需向______（选填“左”或“右”）移动光屏才可得到清晰的像；若不移动光屏，将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，也能使光屏上的像变清晰，则该眼镜片是______（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片； （5）利用上述器材，小明分别用两种方法测量该凸透镜的焦距。 方法一：小明将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为50cm，则凸透镜的焦距为______cm； 方法二：小明将蜡烛放在距透镜较远处，移动光屏至某位置时，恰好在屏上成清晰的像；当蜡烛继续远离透镜时，在此处光屏上还能成清晰像。小明认为此时光屏与透镜间的距离即为透镜的焦距，用该方法测出的焦距与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】     凸透镜主光轴上     照相机     低     左     近视     12.5     偏大 【解析】（1）[1]调整实验仪器时，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，这样成像才在光屏中间。 （2）[2]由图示知，凸透镜与蜡烛的距离大于凸透镜与光屏的距离，即物距大于像距，所以在光屏上成的是缩小、倒立的实像，照相机便是用这一原理工作的。 （3）[3]蜡烛变短了，烛焰移到主光轴的下方，所成的像将移到主光轴的上方，若使像再次呈现在光屏中央，可调高光屏或调低凸透镜。 （4）[4]把蜡烛向左移，物距变大，则像距应变小，所以要向左移动光屏才能再次成清晰的像。 [5]不移动光屏，可在烛焰和凸透镜间放一个凹透镜即近视眼镜，将光线先发散，则成的像会变远，才能在光屏上再次成清晰的像。 （5）[6]由题意知，蜡烛与光屏的距离为50cm时，光屏承接到的像是等大的，则此时的物距等于像距，所以物距等于25cm，那么此时有物距是二倍焦距，所以此凸透镜的焦距 f=12.5cm [7]由题意知，蜡烛一开始在光屏上成的是缩小倒立的实像，此时像距较远，则物距较近，而物距是大于一倍焦距而小于二倍焦距，且将透镜继续远离至某个位置时，光屏上依然能承接到清晰的像，则是像足够远了，像几乎成在一倍焦距处了，所以可以认为此时光屏与透镜的距离即是焦距，但此法得到的焦距会比真实值要大，因为虽然像距离无限接近焦距，但并不是在焦距处，而是比焦距大一点点。 题组C 培优拔尖练 9．学习小组“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作： （1）按照图甲安装实验器材时，为了使像成在光屏中央，除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上，还应调整他们的中心大致在______。 （2）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、光屏和透镜的位置如图甲所示，光屏上出现清晰的烛焰像。若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座20cm刻度时，移动光屏，使光屏上再次呈现清晰的像，利用该成像原理可制成______（照相机、投影仪、放大镜）。 （3）通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图乙所示，则该透镜的焦距是______cm。 （4）疫情期间上网课时，发现有些同学用手机拍照上传的作业图片总是一头大一头小，一侧亮，一侧暗。你认为下列分析正确的是______。 A．大的一头是虚像，小的一头是实像 B．大的一头是放大的，小的一头是缩小的 C．大的一头离镜头近，小的一头离得远 D．把拍照手机水平放到作业本的上方，拍出来就会一样亮 （5）同学们紧接着利用透明橡皮膜、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注水或吸水的多少来调节）探究近视眼、远视眼的成因及矫正方法。 ①如图（a）所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。若向水凸透镜内______（注入/吸取）适量的水来模拟远视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向远离透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像。说明远视眼将远处的物体成像在视网膜______（前/后）方。 ②老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小明同学发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰，由此可知，张老师的眼睛属于______眼（选填“近视”或“远视”）。 【答案】     同一高度     照相机     10cm     C     吸取     后     近 【解析】（1）[1]根据实验要求，为了使像成在光屏中央，除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上，还应调整他们的中心大致在同一高度。 （2）[2]在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、光屏和透镜的位置如图甲所示，可知物距小于像距，因光屏上出现清晰的烛焰像，可知此时成的是倒立、放大的实像，此时的物距 u=50.0cm-35.0cm=15.0cm 故有 f＜15.0cm＜2f 可得 7.5cm＜ f＜15.0cm 若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座20cm刻度时，这时的物距 u1=50.0cm-20.0cm=30.0cm 因u1＞2f 故成倒立、缩小的实像，利用该成像原理可制成照相机。 （3）[3]根据绘制的物距u与像距v之间的关系图像可知 u=v=20.0cm 此时u=2f=v=20.0cm 则该透镜的焦距是10cm。 （4）[4] A．拍照上传的作业图片是实像，大、小均为实像，故A错误； B．当u＞2f时，凸透镜成缩小的实像，作业本到镜的距离在2f以外，所以拍照的作业的像都是缩小的，故B错误； C．凸透镜所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关，成实像时，物体到凸透镜的距离越小，像越大，所以大的一头离镜头近，小的一头离得远，故C正确； D．把拍照手机水平放到作业本的上方，由于作业本上亮度不同，拍出来的照片拍照亮度也会不一样亮，故D错误。 故选C。 （5）①[5][6]远视眼是因为晶状体变薄，对光的折射能力变弱引起的，如图（a）所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像，若向水凸透镜内吸取适量的水来模拟远视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，若将光屏向远离透镜的方向移动适当距离，会再次得到清晰的像，则像距变大，说明远视眼将远处的物体成像在视网膜后方。 ②[7]老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小明同学发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰，可知老师自己戴的眼镜延迟了光线的会聚，对光线有发散作用，由此可知，张老师的眼睛属于近视眼。 板 书 设 计 3.7　眼睛与光学仪器 一、眼睛的成像原理 1．结构类比：晶状体→凸透镜；视网膜→光屏； 2．成像特点：倒立、缩小实像； 3．调节作用：看远：睫状体放松→晶状体变薄→焦距变大；看近：睫状体收缩→晶状体变厚→焦距变小。 二、近视与远视的矫正 近视 晶状体过厚/眼球过长→像前 远视 晶状体过薄/眼球过短→像后 三、光学仪器（凸透镜成像应用） 1．照相机：结构：镜头（凸）、感光元件（光屏）；成像：u＞2f→倒立、缩小实像； 2．显微镜：物镜（u在f~2f→倒立放大实像）+目镜（u＜f→正立放大虚像）→最终倒立放大虚像；3．望远镜：物镜（u＞2f→倒立缩小实像）+目镜（u＜f→正立放大虚像）→最终倒立拉近虚像。四、科技拓展 中国天眼（FAST）：凹面镜会聚射电波，探索宇宙；近视防控：良好用眼习惯（远眺、正确姿势）。 课 堂 小 结 作业布置 1．基础作业：完成课后练习题，核对答案并订正； 2．实践作业 家庭实验：用凸透镜（如老花镜）+纸盒+光屏制作简易相机，拍摄近处和远处物体，记录像的变化，撰写150字实验报告； 调查记录：记录家人的眼镜类型（近视/远视）及度数，计算对应的焦距； 3．拓展作业 资料调研：查阅“中国天眼的最新观测成果”，制作1页手抄报（图文结合）；小组合作：设计“班级近视防控倡议书”，包含“用眼建议”“实验数据（班级近视率）”，下次课宣读。 【设计意图】1．分层作业：基础题巩固知识，实践作业提升操作能力，拓展作业培养调研与合作能力； 2．生活关联：通过家庭实验、家人调查，让知识贴近生活，落实“学以致用”。 教学反思 1．成功之处 实验设计贴合难点：水透镜模拟近视、眼镜光的作用实验，直观突破“晶状体调节”“矫正原理”的抽象难点，学生参与度高；-对比教学效果好：通过表格对比显微镜与望远镜的成像过程，通过例题辨析仪器差异，学生对“两次成像”的理解更清晰；-科技与生活融合：引入中国天眼、近视防控，既增强民族自豪感，又培养良好习惯，落实“科学态度与责任”。 2．不足 显微镜操作时间不足：部分学生未熟练掌握“粗/细准焦螺旋”的调节，导致未清晰观察到细胞；-度数计算易忽略单位：仍有学生用“cm”直接计算（如f=50cm误算为2度，正确为200度）； 望远镜“视角放大”理解浅：学生易误解“望远镜放大物体本身”，未理解“拉近视角”的本质。 3．改进方向 增加仪器操作时间：下次课提前5分钟讲解显微镜操作规范，分组时安排“操作能手”协助； 强化单位换算：课前用5分钟进行“cm→m”换算小练习，结合度数公式反复强调； 补充视角演示：用“手握远处钢笔”的演示（近看钢笔占满视野，远看变小），帮助学生理解“望远镜拉近视角”。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $