3.7 眼睛与光学仪器 课件-2026-2027学年沪粤新版八年级物理上册

该初中物理课件围绕“眼睛与光学仪器”，系统讲解眼睛成像原理、近视与远视矫正及照相机、显微镜、望远镜的构造和原理，通过生活现象导入，从结构分析到原理探究再到仪器应用，构建连贯知识支架。 其亮点在于采用跨学科实践（水透镜模拟晶状体）培养科学探究能力，通过表格对比（眼睛与相机、显微镜与望远镜）促进模型建构（科学思维），融入预防近视教育渗透科学态度与责任。实例丰富，帮助学生联系生活，教师教学更高效。

引入新课 我们要感谢自己的眼睛，是它让我们看到如此美丽的世界； 随着年龄的增长，好多同学的眼睛都近视了； 爷爷奶奶的眼睛都变成了老花眼了。 眼睛是如何成像的呢？ 一.眼睛是怎样看见物体的 1.眼睛的结构： 角膜 晶状体 视网膜 瞳孔 睫状肌 玻璃体 视神经 一.眼睛是怎样看见物体的 2.眼睛的成像原理： u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像 模型建构 角膜、晶状体共同类似于凸透镜 视网膜相当于光屏 物体经晶状体成像于视网膜上，再通过视神经把信息传入大脑，从而产生视觉。 一.眼睛是怎样看见物体的 3.眼睛是怎样看清物体的： 物远像近像变小 物近像远像变大 (1)凸透镜前的物距改变时： 通过调节光屏的位置，使清晰的像成在光屏上。 (2)眼睛前的物体位置改变时： v 眼睛的晶状体与视网膜之间的距离不变 眼睛成像时的像距无法改变 怎样才能在视网膜上成清晰的像呢？ 一.眼睛是怎样看见物体的 3.眼睛是怎样看清物体的： (3)凸透镜焦距对凸透镜成像的影响： 物距不变时，焦距变长，对光的会聚能力变弱，像距变长；焦距变短，对光的会聚能力变强，像距变短。 改变凸透镜的厚度可以改变凸透镜的焦距，进而改变像距。 一.眼睛是怎样看见物体的 3.眼睛是怎样看清物体的： (4)正常眼睛的调节： 眼睛通过睫状肌来改变晶状体的形状。当睫状肌放松时，晶状体比较薄，焦距变长，远处物体射来的光恰好会聚在视网膜上，人便能看清远处物体； 当睫状肌收缩时，晶状体变厚，焦距变短，近处物体射来的光恰好会聚在视网膜上，人便能看清近处物体。 晶状体具有自动调节焦距的作用 一.眼睛是怎样看见物体的 4.眼睛看清近、远处物体的原理： 一.眼睛是怎样看见物体的 5.近视眼与远视眼： 睫状肌的调节能力是有限度的。 当睫状肌不能调节或调节能力减弱时会怎样呢？ 看清物体的范围减小了 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 活动1：研究近视眼镜和远视眼镜 1.近视眼的成因及其矫正： (1)近视眼的成因： 当人长时间看近处的物体时，睫状肌长时间处于收缩状态，晶状体长时间保持较厚的形状，导致晶状体的形状不能自动恢复。 近视眼成像于视网膜前 (2)近视眼的矫正： 配戴用凹透镜做成的近视眼镜，可以使像往后移动，成在视网膜上。 活动1：研究近视眼镜和远视眼镜 2.远视眼的成因及其矫正： (1)远视眼的成因： 随着人的年龄的增长，睫状肌的收缩功能逐渐退化，晶状体弹性变小，导致晶状体的形状保持着较薄的状态。 远视眼成像于视网膜后 (2)远视眼的矫正： 配戴用凸透镜做成的远视眼镜，可以使像往前移动，成在视网膜上。 一.眼睛是怎样看见物体的 6.近视眼与远视眼的比较： 症状 产生的原因 成像位置 矫正 近视眼 远视眼 只能看清近处物体 看远处物体模糊 ①晶状体太厚，折光能力太强；②眼球前后径过长 视网膜前方 配戴 凹透镜 只能看清远处物体 看近处物体模糊 ①晶状体太薄，折光能力太弱；②眼球前后径过短 视网膜后方 配戴 凸透镜 跨学科实践 用“水透镜”探究近视眼的形成原因 1.活动主题： (1)你知道产生近视眼的原因吗？ (2)能不能用“水透镜”模拟眼睛的晶状体来研究近视眼的成因？ (3)为了预防近视眼，应该养成怎样的学习与生活习惯？ 跨学科实践 2.方案制订与实施： 跨学科实践 3.成果展示与交流： 保护眼睛——预防近视“三要”“四不看”： (1)读写姿势要正确，眼与书的距离要在33厘米左右； (2)看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下，要远眺几分钟； (3)要定期检查视力，认真做眼保健操； 跨学科实践 3.成果展示与交流： 保护眼睛——预防近视“三要”“四不看”： (4)不在直射的强光下看书； (5)不在光线暗的地方看书； (6)不躺卧看书； (7)不走路看书。 凸透镜的焦距取正值 凹透镜的焦距取负值 信息浏览 眼镜的度数 在配眼镜时，常用“度数”来反映眼镜的性能。 通常把透镜焦距(单位：m)的倒数叫做透镜焦度。用Φ表示。即： 眼镜的度数就是焦度×100的值，用D表示。即： 例如，某一老花眼镜镜片(凸透镜)的焦距f是0.5m，眼镜的度数就是： = 100 0.5m =2m-1×100 =200(度) 眼镜度数越深，说明镜片焦距越短，折光本领越大。 二.影像的保存 眼睛看到生动的画面，给人留下深刻的印象，但却没有办法准确地保存和再现这些画面。为了记录难以忘怀的瞬间和美不胜收的景色，人们发明了照相机。 你是否使用过照相机？ 你了解照相机吗？ 照相机是怎样保存这些精彩的瞬间呢？ 活动2：认识照相机 1.照相机的主要构造： (1)镜头：由一组透镜组成，相当于凸透镜； (2)胶片(图像感应器)：相当于光屏； (3)调节控制系统： ①取景窗：观察所拍景物； ②光圈：控制进入镜头中的光束的直径； ③光圈环：调节光圈大小的装置； ④快门：控制曝光时间，与光圈一起控制曝光量； ⑤调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距。 活动2：认识照相机 2.照相机的成像原理： u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像。 照相机所成的像是倒立、缩小的实像。 类比 活动2：认识照相机 3.照相机的使用： (1)某人照完半身像，想再利用同一个照相机照一张全身像，这时他应该离相机远些还是近些？同时调节调焦环，使胶片远离镜头还是靠近镜头？ 解析：从拍半身像改为拍全身像，实际上像缩小了，此时像距应该缩小，同时增大物距。因此，人应该远离相机，同时使镜头往后缩。 (2)当摄影师用一台镜头焦距一定的相机给全班同学照完合影后,接着又给小明同学照半身像,这时摄影师应该减小照相机镜头和小明的距离,同时增大镜头到底片的距离。 活动2：认识照相机 3.照相机的使用： (3)晓晨同学在校门前给全班同学照集体像，发现两边的两个同学照不上，请帮助他解决这个问题。 解析：若使两个同学的像再进入底片内，全班同学的像就要缩小了。 　 根据凸透镜成像时，物远像近像变小的规律进行调节。只要晓晨向后退一些以增大物距，同时缩短镜头与胶片的距离来减小像距，就可以把全班同学都照进去了。 二.影像的保存 全自动数码照相机具有自动调焦、调光功能，摄影时只需将被摄主体调整在显示屏画面中的恰当位置，按下快门就可拍得所需要的影像了，操作非常简单，而且可以方便地将图像传输到计算机上欣赏和加工。 眼睛与照相机的比较 眼　睛 照　相　机 结构 成像 调节作用 晶状体(相当于凸透镜) 镜头(相当于凸透镜) 瞳孔 光圈 视网膜(有感光细胞) 底片(有感光材料) 倒立、缩小、实像 像距不变，当物距改变时，通过改变晶状体的弯曲程度，来改变焦距，使视网膜上成的像清晰。 焦距不变，当物距改变时，通过改变镜头与底片间的距离，来改变像距，使底片上成的像清晰。 三.眼睛的好帮手 利用凸透镜成像的规律，人们还制成了显微镜和望远镜等光学仪器。 活动3：认识显微镜 1.显微镜的主要构造： (1)目镜：靠近眼睛的凸透镜； (2)物镜：靠近物体的凸透镜； (3)反光镜：凹面镜，使光会聚。 2.显微镜的成像原理： (1)物镜：相当于投影仪的镜头，成倒立、放大的实像。这实像落在了目镜的一倍焦距以内； (2)目镜：相当于普通的放大镜，将物镜形成的放大的实像再次放大，得到正立、放大的虚像。 活动3：认识显微镜 3.显微镜成像的光路图： 微小物体 第一次成像 第二次成像 物镜成倒立、 放大的实像 目镜成正立、 放大的虚像 最终看到：倒立、放大的虚像 活动3：认识显微镜 4.显微镜的放大倍数： 显微镜放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数 (1)显微镜的物镜是一个焦距较短的凸透镜，而目镜是一个焦距较长的凸透镜。物镜和目镜不能互换位置； (2)显微镜的反光镜有两面，光线太弱时用凹面镜会聚更多的光线，光线较强时用平面镜反光。 f目＞f物 5.显微镜的作用： 光学显微镜的发明，使人们观察到了微生物，发现了细胞，引发了医学和生物学的划时代革命。 活动3：认识显微镜 6.显微镜的发展历程： 活动3：认识显微镜 显微镜的发明者列文虎克(1632-1723)是一位平凡而又充满传奇的科学家。他除了在20岁之前当过几天学徒工之外，一生都在家乡荷兰的德尔夫特市市政府做看门人，直至91岁时去世。看门人的工作悠闲枯燥，他迷上了磨制透镜，竟磨镜成癖，成天手不离油石和玻璃，一直磨了40年。他用自己磨制的透镜装配成显微镜，他又用显微镜发现了微生物，因而他是微生物学的奠基者。他没有受过正规的教育，有着一双被油石磨出老茧的手，却被破例吸收为英国皇家学会会员。他一生为世人留下了419块镜头，247台显微镜，375篇文章。 活动3：认识显微镜 7.显微镜的发明者： 这就是一位“看门人”为后世留下的宝贵遗产。 活动4：认识望远镜 微观世界用显微镜观察，观察庞大的天体用望远镜。 普通望远镜和天文望远镜主要也是由物镜和目镜两组凸透镜组成的。 活动4：认识望远镜 1.望远镜的工作原理： (1)物镜：相当于照相机的镜头，使被观察的物体成一个倒立、缩小的实像。这实像落在了目镜的一倍焦距以内； (2)目镜：相当于普通的放大镜，将物镜形成的缩小的实像放大，得到正立、放大的虚像； (3)物镜的焦距比较长，目镜的焦距比较短：f物＞f目 活动4：认识望远镜 2.望远镜成像的光路图： 远处物体射来的光 第一次成像 第二次成像 物镜成倒立、 缩小的实像 目镜成正立、 放大的虚像 最终看到：倒立、缩小的虚像 望远镜的物镜的直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。 活动4：认识望远镜 3.望远镜种类： (1)折射望远镜： 又称开普勒望远镜：目镜和物镜都是凸透镜，看到倒立的像。 开普勒望远镜的成像特点： 物镜 使远处的物体成倒立、缩小的实像，相当于照相机的镜头。 目镜 使物镜所成的像，在经过目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 通过物镜和目镜的两次折射，相当于把物体拉近。 增大了观测的视角。 活动4：认识望远镜 3.望远镜种类： (2)反射望远镜： ——物镜是口径很大的凹面镜，目镜是凸透镜，光从物镜到目镜是由其中间的平面镜反射而来的，主要应用于天体物理方面的研究。 活动4：认识望远镜 3.望远镜种类： (3)折反射望远镜： ——伽利略望远镜：物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，看到正立的像。 4.探索宇宙： 活动4：认识望远镜 5.显微镜和望远镜的成像比较： 显微镜 望远镜 物镜 目镜 倒立、放大的实像 倒立、缩小的实像 正立、放大的虚像 正立、放大的虚像 课堂练习 1.智能手机的摄像头相当于___(选填“凸”或“凹”)透镜。如下左图所示的“自拍神器”给旅行者带来方便，与直接拿手机拍相比，利用自拍杆可以_____物距，______人像的大小，从而______取景范围，取得更好的拍摄效果。 凸 增大 减小 增大 2.龙龙爷爷的眼睛是老花眼，爸爸是近视眼。两人的眼镜都放在书桌的报纸上，如上右图所示。现在爷爷要看一份说明书，龙龙应该把报纸上____侧的眼镜拿给爷爷(选填：“左”或“右”)。 左 3.如下图所示是一款人脸识别器，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍摄图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模版进行对比。该机摄像镜头相当于____透镜，这种透镜可用来矫正______眼；若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应该大于____cm，在夜间工作时，必须用光源将______(选填“摄像镜头”或“人脸”)照亮。 凸 20 远视 人脸 4.李军拿着爷爷的老花镜正对太阳光，纸在老花镜下面可以来回移动，纸上得到的一个最小的光斑距老花镜25cm，则李军爷爷老花镜的度数是______度。 400 5.小刚和小强都是近视眼，小刚的视力是0.5，小强的视力是0.8，通常情况下，他们的晶状体都较正常眼的晶状体___，而_____眼睛的晶状体更厚，他们要矫正视力，_____配戴的眼镜度数更高，透镜的焦距更____。 厚 小刚 小刚 短 6.小明和爷爷的眼镜放在一起，虽然爷爷的眼镜是老花镜，小明的眼镜是近视镜，但两个眼镜的外形完全相同，请你帮小明用三种最简单的方法区分两个眼镜。 答：⑴摸形状：中间厚边缘薄的是远视镜，中间薄边缘厚的是近视镜； ⑵看成像：放在报纸上，成缩小虚像的是近视镜，成放大虚像的是远视镜； ⑶看对光的作用：会聚光的是远视镜，发散光的是近视镜。 8.高老师戴着眼镜正在批改作业，听到远处有学生叫她，为了看清该学生，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼，下列说法正确的是 ( ) A.高老师是近视眼； B.高老师不戴眼镜看近处物体时，像成在视网膜前方； C.高老师眼球前后径过长或晶状体过厚； D.高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜。 D 7.下面关于近视的说法中正确的是 ( ) A.近视眼镜片能将太阳光会聚于一点； B.近视眼镜是发散透镜； C.“度数”越大的近视眼镜片，凹面弯曲越明显，焦距越大； D.远视眼镜本身就是发散透镜。 B 9.如右图所示，小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时，把王老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着，他再将光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于王老师的眼睛和眼镜说法正确的是 ( ) A.王老师是近视眼，戴凹透镜； B.王老师是近视眼，戴凸透镜； C.王老师是远视眼，戴凹透镜； D.王老师是远视眼，戴凸透镜。 A 10.下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( ) A.甲乙； B.甲丁； C.丙乙； D.丙丁。 A 11.在探究近视眼视力矫正问题时用如下图所示的装置模拟眼睛，烧瓶中的着色液体相于玻璃体，烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于眼球的晶状体，右侧内壁相当于视网膜。下面的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路，其中能达到近视眼矫正目的的是 ( ) D 12.如右图所示为显微镜和天文望远镜的示意图，关于两种仪器下列说法错误的是 ( ) A.显微镜的物镜相当于投影仪； B.天文望远镜的物镜相当于照相机； C.显微镜的目镜是凹透镜； D.天文望远镜的目镜是凸透镜。 C 13.天文爱好者所使用的望远镜如下图所示。以下判断正确的是 ( ) A.A镜是目镜； B.B镜是物镜； C.由于没有光屏，太空中的星体 通过A镜成的是虚像； D.太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的。 D 14.探究凸透镜成像特点： (1)将器材按照顺序摆放，点燃蜡烛后，调节______、凸透镜、光屏的中心大致在_________上，目的是___________________； (2)如图1所示，a、b、c、d、e是透镜主光轴上的点，其中当蜡烛在____、____点时，可以看到缩小、______的______像； (3)将蜡烛移动到____点，此时不能在光屏成像。需要透过凸透镜观察烛焰，说明此时成的是____像(选填“虚”或“实”)； (4)如图2所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将______；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将______； 烛焰 同一高度 使像成在光屏的中央 d 倒立 实 a e 虚 变小 变大 ①如图2所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个______________的光斑，则水透镜的焦距为_____cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心，使烛焰和光屏的中心在水透镜的________上； ②该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图3所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成_________；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏______(选填“能”或“不能”)看到清晰的像； ③在图3所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图4所示)，当从水透镜中抽出适量的水后，再次在光屏上观察到清晰的像，由此判断该同学戴的是_______(选填“近视”或“远视”)眼镜。 最小、最亮 8.0 主光轴 照相机 能 远视 一.眼睛与视力矫正： 1.眼睛的结构： 2.眼睛的成像原理-----凸透镜成像 3.正常眼睛的调节： ①近视眼产生的原因： ②近视眼的矫正：加凹透镜 ①远视眼产生的原因： ②远视眼的矫正：加凸透镜 二.照相机： 三.显微镜与望远镜： 本节小结 4.视力的矫正： (1)近视眼： (2)远视眼： ②成像原理： ①结构： Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.62.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $