（八上）5.4 眼睛和眼镜（教案1）

skybamboo

人教版八年级  物理  教学设计

主备人		学科	物理	时间
课题	第五章  透镜及其应用  第4节 眼睛和眼镜
教 学 目 标	知识与技能	1.了解眼睛的结构和成像原理； 2．知道近视眼的特点、成因及矫正方法； 3．知道远视眼的特点、成因及矫正方法。
	过程与方法	1.通过模拟眼睛成像活动经历、体验和领悟眼睛成像的原理； 2.通过对近视眼和远视眼形成原因的了解,学会如何保护眼睛和矫正视力； 3.通过探究活动，培养学生的科学探究能力和精神。
	情感态度与价值观	1. 通过了解近视眼的成因和矫正方法使学生有眼睛保健知识和保护视力的意识； 2．通过测量眼睛的近点和眼镜的度数等探究活动，培养学生对科学的求知欲和乐于探索日常生活中的物理学知识，有将物理知识应用于日常生活的意识。
教学重点	1.知道眼睛成像原理和调节作用； 2.了解近视眼和远视眼(老花眼)的成因及矫正。
教学难点	探究“近视和远视的成因”
教具准备	自光具座、蜡烛、火柴、焦距不同的凸透镜2个、凹透镜1个、光屏1个、近视眼镜一架、远视眼镜一架.
教学方法	观察法、讨论法、分析法、探究法、实验法。

教学过程设计

导 入 新 课	我们通过眼睛看到美丽的大自然、获取很多信息，你知道眼睛是如何看到物体的吗？很多同学戴了眼镜，你的眼镜是凸透镜还是凹透镜？为什么近视之后，佩戴了度数合适的眼镜。就能看清楚远处的物体。如图是三个焦距不同的凸透镜，凸透镜越凸起，焦距越短，折光能力越强。 我们的眼睛就是这种焦距可变化的凸透镜，它是怎样看清物体的呢？
教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程	新课学习 一、眼睛 眼睛是怎样看到物体的呢?先来了解眼睛的结构： 1.眼睛的结构： 主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。 图1    2.视物原理： 眼球相当于一架照相机： 角膜、晶状体的共同作用相当于一个凸透镜，瞳孔相当于光圈，视网膜相当于光屏。     图2                               图3 （1）晶状体和角膜相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的倒立倒立、缩小的实像； （2）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。 眼睛 照相机 结构 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) 成像 倒立、缩小、实像 调节作用 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 3.眼睛调节： 照相机如何使远近不同的物体都在底片上成清晰的像？当物距改变时，照相机是通过调节像距，来得到清晰的像的。人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像？ 演示实验：利用充水的透明橡皮膜模拟眼睛成像 实验器材：透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹、水、蜡烛、光屏等。 实验步骤： 1．将透明橡皮膜、注射器、水、乳胶管、止水夹按图所示装配好，利用注射器可以改变透明橡皮膜内水的多少，从而改变橡皮膜的厚薄程度，改变焦距。 2.透明橡皮膜和水构成凸透镜，其共同作用相当于眼球中的晶状体，光屏相当于视网膜，先让蜡烛在距离凸透镜较近处，通过凸透镜在光屏上成清晰的像。这相当于眼睛观察较近处的物体，记下此时透明橡皮膜内水的多少和橡皮膜的厚薄程度。 3．保持凸透镜和光屏的位置不变，把蜡烛移至距离凸透镜较远的位置，要使光屏上的像变清晰，透明橡皮膜内的水应该多些还是少些？橡皮膜是厚些还是薄些？ 图4 实验结论：蜡烛在距离凸透镜较近处，透明橡皮膜内的水透镜厚度大，水透镜焦距短，在光屏上成清晰的像；把蜡烛移至距较远的位置时，要减少橡皮膜内的水，水透镜变薄，焦距焦距变长，才能在光屏上得到清晰的像。 问题：我们是如何看清远处与近处的景物的？ 眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状，当睫状体放松时，晶状体比较薄，焦距较长，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，焦距较短，远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。                         图5 归纳：看远处与近处景物时，眼睛通过睫状体来改变晶状体的凹凸程度，从而改变“凸透镜”的焦距,使远处和近处的物体都能在视网膜上成像，可以看清远处和近处的物体。 人的眼睛就是一架“神奇”的、高度精密的、可调焦的照相机。 4．远点和近点 眼睛的调节有一定的限度，晶状体变得最扁平(薄)时，能看到的最远叫做眼睛的远点。正常眼睛的远点在无限远处，从无限远处物体射来的平行光经晶状体折射后，它们的像恰好能成在视网膜上。晶状体变得最凸(厚)时能看清的最近点叫做眼睛的近点。正常眼睛的近点约在离眼睛10cm的地方。     正常眼睛观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离，大约是25cm，叫做明视距离。近视眼的明视距离比正常眼睛近一些，患近视眼的人在看书时，常把书放到离眼睛很近的位置。远视眼的明视距离比正常眼睛远一些，患远视眼的人在看书时，常将书离眼睛远一些。 （1）正常眼睛的远点在无限远，近点在大约10cm处。 （2）明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰又不疲劳的距离是25cm。 问题：晶状体不能调节或调节能力减弱时，会出现什么情况呢？ 看清物体的范围减小了。 二、近视眼及其矫正 有些人单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上，这种情况是怎么形成的，如何处理? 近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体； 提出问题：近视眼是怎样形成的？ 实验：近视眼的成因及矫正方法 实验器材：光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、眼镜、白纸板。 实验过程： （1）取一个凸透镜,蜡烛、光屏和近视眼镜。把蜡烛、凸透镜和光屏摆好,调节蜡烛和凸透镜位置,使得在光屏上得到一个蜡烛的缩小实像。我们用白纸板模拟眼睛的视网膜,实验表示正常眼看物体时,能在视网膜上生成清晰的像。 （2）把蜡烛向左移动一定距离,此时蜡烛的实像不再落在光屏上,光屏上蜡烛的像变得模糊,用另一张白纸在光屏前移动,可得到蜡烛清晰的像。这个实验模拟近视眼看不清远处的物体,远处物体的像成在近视眼视网膜的前方。 （3）用一个近视眼镜镜片放在凸透镜前,模拟近视眼用凹透镜来矫正视力。这时物体发出的光通过凹透镜发散后再进入眼睛,可以看到光屏上又出现了清晰的蜡烛像。                  图6 结论：用凹透镜将光线发散，使远处景物传来的光仍能会聚在视网膜上，从而能看清远处的景物。 1. 近视眼的特征：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体； 2.近视眼的成因： （1）晶状体变厚，折射能力过强，来自远处的物体的光线会聚在视网膜前， （2）近视眼的视网膜距晶状体过远。 致使远处射来的平行光线还未到达视网膜就已聚成一点，而当光线到达视网膜时又都分散开，形成一个模糊的光斑，因此看不清远处的物体。如图7甲所示；                                图7 （3）近视眼的矫正方法：近视眼患者可以佩戴由凹透镜制作的眼镜，让光先发散，使清晰的像略向后移，准确地成在视网膜上，如图7乙所示. 三、远视眼及其矫正 在我们的周围有很多同学不注意用眼卫生,戴上了近视眼镜.也有个别同学戴上了远视眼镜,爷爷奶奶在读书看报时也总戴上眼镜,他们配戴的眼镜和近视眼同学配戴的眼镜一样吗? 远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 提出问题：远视眼是怎样形成的？ 实验： 远视眼的成因及矫正方法 实验器材： 光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、眼镜、白纸板. 实验过程： （1）取一个凸透镜,蜡烛、光屏和远视眼镜.把蜡烛、凸透镜和光屏摆好,调节蜡烛和凸透镜位置,使得在光屏上得到一个蜡烛的缩小实像.我们用白纸板模拟眼睛的视网膜,实验表示正常眼看物体时,能在视网膜上生成清晰的像. （2）把蜡烛向右移动一定距离,此时蜡烛的实像不再落在光屏上,光屏上蜡烛的像变得模糊,用另一张白纸在光屏后移动,可得到蜡烛清晰的像.这个实验模拟远视眼看不清近处的物体,近处物体的像成在远视眼视网膜的后方. （3）用一个远视眼镜镜片放在凸透镜前,模拟远视眼用凸透镜来矫正视力.这时物体发出的光通过凸透镜会聚后再进入眼睛,可以看到光屏上又出现了清晰的蜡烛像. 结论：用凸透镜将光线会聚，使近处景物传来的光仍能会聚在视网膜上，从而能看近处的景物。 1.远视眼的特征：远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体； 2．远视眼的成因： （1）晶状体太薄,折光能力太弱；   （2）眼球在前后方向上太短。 来自近处物体的光线，会聚于视网膜后边，在视网膜上形成两个模糊的光斑，如图8甲所示； 3.远视眼的矫正方法：远视眼患者要戴由凸透镜制作的眼镜，让光先当会聚，使清晰的像略向前移，准确地成在视网膜上，如图8乙所示.                                图8 四、眼睛的度数 科学世界——眼镜的度数 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（Φ）。 1. 焦度：焦距的倒数叫焦度。Φ=（<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>），单位：m-1 2.眼镜度数：D＝100Φ=<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>×100。 焦距越短，眼镜片的度数越大，镜片弯曲程度越大。 3.远视眼镜(凸透镜)的度数是正数，近视眼镜(凹透镜)的度数是负数。 4.判断近视眼镜与远视眼镜： （1） 对光的作用：会聚的是远视镜（凸透镜），发散的是近视镜（凹透镜）； （2） 靠近物体，物体被放大的是远视镜（凸透镜），物体被缩小的是近视镜（凹透镜）。 5.用眼卫生： （1）看书时保持书本到眼镜的距离为25厘米左右，此时正常眼睛观察物体最清晰又不容易疲劳； （2）在光线适度处读书学习，不要再昏暗的房间或者强烈的阳光下学习； （3）看电视要离电视2米以上；（4）看电视、用电脑等时间不要太长；（5）认真做眼保健操。      类型 近视眼 远视眼 光路图 成因 晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长，成像于视网膜前: 晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短，成像于视网膜后 矫正 方法 配戴对光线有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜 配戴对光线有会聚作用的凸透镜制成的远视眼镜 课堂小结 课堂练习   1.（2020广西百色市）如图所示是我们看远处物体的示意图，来自远处物体的光经过眼睛晶状体后在视网膜上形成（　　） A. 正立、缩小的实像        B. 正立、缩小的虚像 C. 倒立、缩小的实像        D. 倒立、缩小的虚像 【答案】C 【解析】眼睛的成像类似照相机，物体位于二倍焦距以外，成倒立缩小的实像。故选C。 2.（2020南宁市）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降．图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是 A. 甲和丙        B. 甲和丁        C. 乙和丙        D. 乙和丁 【答案】D 【解析】甲图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；乙图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；丙图佩戴凸透镜，是远视眼的矫正；丁图佩戴凹透镜，是近视眼的矫正．故D符合题意． 3.(2020黔南州)关于透镜，下列说法正确的是（　　） A. 远视眼的人佩戴的眼镜是凹透镜 B. 照相机中所成的像是放大正立的 C. 用投影仪投放出来的电影画面属于虚像 D. 丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾，是因为矿泉水瓶相当于一个凸透镜，能会聚阳光 【答案】D 【解析】A．远视眼像成在视网膜的后方，应佩戴凸透镜进行矫正，故错误； B．照相机在使用时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，故错误； C．投影仪在使用时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故错误； D．丢弃的矿泉水瓶与瓶内剩余的水组成一个中间厚边缘薄的凸透镜，能会聚阳光，容易引起火灾，故正确。故选D。 4.（2020 湖北咸宁市）关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（　　） A. 焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显 B. 校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜 C. 为矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜 D. 平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点 【答案】A 【解析】A．凸透镜的焦距越小，其对光的会聚作用就越强，故A正确； B．校园内安装的监控摄像头，相当于一个凸透镜，故B错误； C．近视眼是由于晶状体太厚或眼球的前后方向太短，使得像成在视网膜的前方造成的，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体，故C错误； D．平行于主光轴的光线通过凸透镜后一定经过焦点，平行于主光轴的光线通过凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点，故D错误。故选A。 5.（2020黑龙江龙东地区）如图所示，下列有关眼睛的示意图，远视眼是______图，远视眼矫正是______图。 【答案】    (1). 丁    (2). 乙 【解析】[1][2]远视眼是由于晶状体会聚能力弱，成像在视网膜的后方，需要佩戴凸透镜矫正。故远视眼为丁图，远视眼矫正为乙图。 6.（2020甘肃金昌市）新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图______（选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图，人眼的成像原理与______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。 【答案】    (1). 乙    (2). 照相机 【解析】[1]甲图将光线会聚在视网膜后方，因此甲图表示远视眼，乙图将光线会聚在视网膜前方，因此乙图表示近视眼。 [2]人的眼睛成倒立、缩小的实像，人的眼睛的成像规律与照相机相同。 7.（2020甘肃天水市）小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜（f=10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、___的清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有_____作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏___凸透镜． 【答案】    (1). 放大    (2). 会聚    (3). 靠近 【解析】[1][2][3]因为：<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>，即：<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>， 所以成倒立、放大、实像；远视眼镜片是凸透镜，对光有会聚作用；两个凸透镜组合在一起，使会聚能力增强，所以成像在距离透镜更近处，则光屏应靠近凸透镜． 8.（2020江苏扬州市）同学们课间在走廊上眺望远方。此时晶状体变（填“厚”或“薄”），晶状体的发生变化，远处的景物在视网膜上成倒立、的实像。有些同学看不清远处的景物，可以佩戴透镜制作的眼镜矫正视力。 【答案】薄；焦距；缩小；凹。 【解析】解：同学们观看远方时，此时晶状体变薄，晶状体的焦距发生变化，晶状体把光线会聚到视网膜上，成一个倒立缩小的实像； 有些同学看不清远处的景物，是因为晶状体的厚度变大，像成在了视网膜的前方，需要佩戴凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，把光线的会聚点移到视网膜上，呈现一个清晰的像。
板 书 设 计	第4节    眼睛和眼镜 一、眼睛 1.眼睛结构：眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于底片. 2.眼睛的工作原理：倒立、缩小的实像　 3.调节：改变焦距。 二、近视眼和远视眼 1.近视眼 (1)成因:晶状体太厚或眼球前后方向太长,物体成像于视网膜前方. (2)矫正: 近视眼对光的偏折（会聚）能力太强，所以要用发散透镜（凹透镜）来矫正。 2.远视眼 (1)成因:晶状体太薄或眼球前后方向太短,物体成像于视网膜后方. (2)矫正: 视眼对光的偏折（会聚）能力太弱，所以要用会聚透镜（凸透镜）来矫正。 3.预防近视
布 置 作 业	【必做题】　 教材第102页动手动脑学物理的2、4题.。 【选做题】　 教材第102页动手动脑学物理的1、3题.
课 后 反 思	在学习了照相机的工作原理和调节的基础上。一定要结合照相机来理解眼睛的成像原理和特点。和照相机不同的是。照相机是通过调节像距来调节像。而眼睛是通过调节焦距，来调节看远近不同的物体的像。引导学生理解人眼看远近物体都能看清的原因是晶状体在调节。 关于近视眼和远视眼的矫治，一方面引导学生分析光路图，利用他们所学过的知识寻找解决的办法，另一方面，师生共同设计方案探究，培养了学生动手操作能力和主动学习的兴趣。远视眼的成因和矫正更是放手让学生完成，这也体现了老师的引导地位和学生学习的主体地位。