第三章 跨学科实践 用“水透镜”探究近视眼的形成原因-【优+学案】2025-2026学年新教材八年级上册物理课时通（沪粤版2024）

跨学科实玉 1.在学习了光的反射定律之后，小明联想到声音 遇到障碍物也会发生反射，那么声音的反射是 否会遵循相同的规律呢？为此小明利用生活 中的物品开展了下面的实践探究活动， (1)实验器材：装薯片的空桶、小闹钟、平面镜， A 将圆环和 支架固定 甲 (2)实验操作： 如图甲所示，将小闹钟调至响铃的状态，放在 空薯片桶的底部，在桶口上方的A点放置一 个平面镜，逐渐调整平面镜的角度并观察平面 镜，同时要留意听到的声音 的变化 (填声音的特性)， (3)实验现象： 小明发现，当平面镜调整至某一角度时，听到 的铃声明显变大，同时恰好能够 ,则可以初步得到结论：声音的反 射与光的反射大致遵循相同的规律 (4)实验拓展： 结合上面的探究结果，小明和同组的小刚同学 联想到凹面镜对光具有 作用的原理， 设计出了一款“无绳土电话”.他们找到了两个 相同的大凹面镜正对太阳光，用一张白纸放在 凹面镜内部上下移动，直到在纸上出现一个 的光斑，他们将两个圆环和支架，分 别固定在两个凹面镜内部，使圆环恰好处在光 斑所在位置，如图乙. 将其中一个凹面镜放在如图丙P点所在位 置，另一个凹面镜放在较远的Q点，其中一个 同学对着P点圆环小声说话，另一个同学耳 朵放在Q点圆环处，便可以清楚地听到说话 声，则凹面镜在Q点的放置方向应为图丁中 的 .若将凹面镜的内部换成粗糙不平 58 战（答案P8) 的材料，则“无绳土电话”的通话效果将会 (选填“受影响”或“不受影响”). P点 Q点· 利 2.创新实验小组的同学们开展“制作照相机模 型”实践活动，活动包括设计方案、探究调查、 选材制作三个环节. 【设计方案】 小组同学设计了如图甲所示的照相机模型构 造图.在设计伸缩筒长度时，同学们想到照相 机的物距(u)应该满足u>2f,像距(v)应该 满足 玻璃树脂树脂 伸缩纸筒 树脂 B 半透明膜 凸透镜镜头 B C D 甲 乙 【探究调查】 由于对模型的伸缩筒的长度有要求，因此透镜 的焦距越小，模型就会越轻巧便携.为了能快 速挑选出焦距小的透镜，小组同学提出疑问， 凸透镜的焦距与什么因素有关呢？结合生活 经验和所学知识他们提出以下猜想： ①可能与凸透镜的厚度有关 ②可能与凸透镜的材料有关 ③可能与凸透镜的半径有关 为了完成以上探究，小组同学在眼镜店借来四 块镜片，材料和形状如图乙所示，其中A、B、C 是没经磨制的原始镜片，直径相同，A、B厚度 相同，C更厚一些，D是利用原始镜片磨制后 的圆形镜片，厚度与C相同，半径小一些.同学 们在实验时，点燃一根蜡烛放在水平纸面上， 并将另一张白纸竖直放置，作为光屏且位置固 定.拿出透镜B,使烛焰的中心和透镜的中心 优计学案·课时通 在同一高度，通过不断地调整蜡烛和透镜的位 置，直到光屏上得到清晰的像， (1)只将透镜B换成C,发现光屏上的像变得 模糊，适当移动蜡烛的位置，光屏上的像重新 变得清晰，通过分析蜡烛移动的方向可得到： 当其他条件一定时，透镜越厚，折光能力越强， 焦距越小.请你推断蜡烛移动的方向是 (选填“靠近”或“远离”)透镜 (2)再只将操作(1)中的透镜C换成厚度和材 料都不同的透镜A,发现光屏上的像依然清 晰.分析论证可知：当透镜的厚度和材料都不 同时，它的折光能力却是一样的.基于(1)得出 的结论，可分析论证得出 (3)如果想探究凸透镜的焦距和半径的关系， 应选择 两个凸透镜进行对比实验，观 察到当保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变， 只更换凸透镜时，光屏上的像依然清晰，只是 亮度改变了.说明凸透镜的焦距和半径无关. 【选材制作】同学们充分讨论后完成了模型制 作.如果你是这个小组的一员，你会选择哪种 材料的透镜做相机的镜头，并说明理由： 3.随着中考的临近，同学们每天都在紧张的学习 和备考中度过，部分同学由于用眼过度，导致 视力下降，形成了近视眼.物理实践小组的同 学开展了“保护视力，远离近视”的项目学习活 动.下面是该小组同学交流的实践过程，请帮 他们完成以下内容： 【项目分解】 (1)近视眼的形成原因；(2)如何矫正近视眼. 【项目实施】 (1)近视眼的形成原因 为了探究近视眼的形成过程，组装如图甲所示 的实验装置，其中用“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，调节器材高度和位置，直到光屏 上呈现倒立、缩小的清晰的像.请回答下列 问题： 一八年级·上册·物理H 光源 凸透镜光屏 光源 000 ①②③ & 注射器 注射器 ■H W 光源 光屏 橡皮膜 水透镜 B 水透镜说明：注水： 抽水： 00203040506070809010 平整橡皮膜橡皮膜 橡皮膜 表面 变凸 变凹 丙 模拟近视眼视物情况，应选择图乙中的 (选填序号)号透镜代替②号透镜安装在光具 座上，此时光屏上的像变模糊；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 (选填 “厚”或“薄”)，折光能力过强。 (2)如何矫正近视眼 ①近视程度不同的同学需要配戴焦距不同的 眼镜， 将如图丙所示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.应将水 透镜置于光具座上的 （选填“A”“B” 或“C”)点，缓缓调节水透镜中的水量，当水透 镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈 现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。 ②更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严 重的晶状体，为了改善视网膜上的成像情况， 实验时发现只需要用注射器抽取适量的水，就 可以改变水透镜的“度数”（眼镜的度数= 焦距)，光屏上呈现清晰的像.根据上述实验现 100 象可知：近视程度更严重的同学应选择焦距更 (选填“大”或“小”)的透镜来矫正 视力 【项目拓展】 该小组同学查阅资料得知，我国青少年近视患 病率高达50%左右，近视率仍处于高位.我们 养成良好的用眼习惯.请你从防止近视、保护 视力的角度提出一条合理性建议： 59(3)亮①太厚②玻璃板与桌面没有垂直 ③不能④没有平面镜所成的像是虚像 3.(1)①粗糙②10.0③烛焰同一高度 (2)①照相机②右大③光屏一侧 放大镜④3040 (3)AD(4)C(5)左(6)C(7)C 4.(1)可以比较出像与物左右是否相反 (2)光源、凸透镜、光屏三者中心没有调到同 一高度 (3)使实验结论具有普遍性(4)①更换厚度 更大的凸透镜，探究焦距变化对成像的影响 ②用硬纸片遮住凸透镜的一部分，研究成 像亮度与凸透镜透光多少的关系 跨学科实践 1.(2)响度(3)通过平面镜看到闹钟的像 (4)会聚很小很亮B受影响 2.【设计方案】2f>v>f 【探究调查】(1)靠近(2)凸透镜的焦距与材 料有关(3)C、D【选材制作】选树脂材料 的透镜.因为玻璃易碎，且相同体积的镜片， 树脂的质量更轻（合理即可） 3.【项目实施】(1)③厚(2)①B凹②小 【项目拓展】连续看书、写字的时间不宜过长 (合理即可) 本章总结 1.601406不变2.反射反射 虚像 3.如图所示. 空气 玻璃 4.B5.B6.B7.C 8.C解析：平面镜所成的像为虚像，但由于像 与物体关于镜面对称，所以铅笔尖端朝左，选 项A错误；若铅笔以2cm/s的速度向平面镜 靠近，所以笔尖的像移动速度等于笔尾的像 移动速度，同时像也以2cm/s的速度向平面 镜靠近，选项B错误；由于像与物的大小相 等，所以铅笔长6cm,铅笔的像也长6cm,即 笔尖的像与笔尾的像相距6cm,选项C正 确；将M逆时针转动45°，则铅笔与平面镜的 夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平 面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它 在平面镜中的像互相垂直，即铅笔的尖端朝 下，选项D错误 9.C10.D 11.(1)垂直(2)等于(3)可逆(4)下半部 分有反射光线，上半部分无反射光线 12.(1)②(2)C 第四章物质的形态及其变化 4.1从全球变暖谈起 1.冷热程度100℃负（零下）10摄氏度 2.B 3.C 4.B 3 5.BACEDF 6.热胀冷缩不能36.5 7.(1)增加公园面积(2)建造人工湖（合理即可） 8.一4A较长 9.40解析：当温度升高时，球形瓶内气体受热 膨胀，体积增大，管中液面将向下移动，所 以A点对应的温度较高，为40℃. 10.50解析：标准大气压下，沸水的温度是 100℃，冰水混合物的温度是0℃，该温度 计的读数分别为96℃、4℃，则该温度计的 分度位为号一器心，设外茶的实际强 度为t时，被测物体的温度和温度计的示数 则25℃×(u-4)=t,解得t=50℃. 相同，则23 11.D12.D 13.D解析：同一杯热水，用两支不同的温度 计测量，温度计示数应该相同，选项BC错 误；玻璃泡中汞量相等，说明汞受热后膨胀 程度相同，即增大的体积是相同的，内径的 不同影响的是汞升高的高度，内径粗的温度 计中汞升得较低，内径细的温度计中汞升得 较高，选项A错误，D正确. 14.(1)气体的热胀冷缩(2)0℃低 (3)换用更细的玻璃管换用容积更大的 瓶子 15.解：(1)标准大气压下，冰水混合物的温度为 0℃，沸水的温度是100℃，这支不准确的 温度计对应的格数为105+5=110（格），所 以该温度计的实际分度值为。只℃。 (2)该物体温度对应的实际格数为17十5=