3.7眼睛與光學(xué)儀器第三章光和眼睛逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2眼睛是怎樣看見物體的跨學(xué)科實(shí)踐用“水透鏡”探究近視眼的形成原因影像的保存眼睛的好幫手知識(shí)點(diǎn)眼睛是怎樣看見物體的知1－講11.人眼視物的過程(1)如圖1所示，角膜和晶狀體的共同作用相當(dāng)于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。知1－講(2)晶狀體相當(dāng)于一個(gè)焦距可以調(diào)節(jié)的凸透鏡，正常的眼睛無(wú)論看遠(yuǎn)處物體還是近處物體，像都成在視網(wǎng)膜上。當(dāng)睫狀體放松時(shí),晶狀體變薄,遠(yuǎn)處來的光線恰好會(huì)聚在視網(wǎng)膜上,眼球可以看清遠(yuǎn)處的物體；當(dāng)睫狀體收縮時(shí),晶狀體變厚,近處來的光線恰好會(huì)聚在視網(wǎng)膜上,眼球可以看清近處的物體。(圖2)知1－講思想方法等效法：在保證效果相同的前提下，將陌生的、復(fù)雜的、難處理和難理解的問題轉(zhuǎn)換成熟悉的、簡(jiǎn)單的、易處理和易理解的問題的一種方法。例如：把不熟悉的晶狀體等效成凸透鏡，把看不見的視網(wǎng)膜等效成光屏。知1－講2.近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因與矯正近視眼和遠(yuǎn)視眼是兩個(gè)相對(duì)的對(duì)象，其成因和矯正方法都是相反的，故采用比較法識(shí)記并理解。知1－講特點(diǎn)成因矯正近視眼能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或者眼球前后方向太長(zhǎng)，導(dǎo)致成像在視網(wǎng)膜前戴用凹透鏡(發(fā)散透鏡)做成的近視眼鏡知1－講特點(diǎn)成因矯正遠(yuǎn)視眼能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球前后方向太短，導(dǎo)致成像在視網(wǎng)膜后戴用凸透鏡(會(huì)聚透鏡)做成的遠(yuǎn)視眼鏡知1－練例1現(xiàn)代生活中，人們由于長(zhǎng)時(shí)間用眼而導(dǎo)致視力下降。圖3中關(guān)于近視眼成因及其矯正的原理圖正確的是()A.甲和丙

B.甲和丁

C.乙和丙

D.乙和丁知1－練解題秘方：圖示來源于課本，明確近視眼與遠(yuǎn)視眼的成因是解決此題的關(guān)鍵。知1－練解析：圖甲的入射光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的前方，是晶狀體折光能力太強(qiáng)造成的，屬于近視眼的成像情況；為了使光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，需要使光線在進(jìn)入人的眼睛之前發(fā)散一下，因此需要配戴對(duì)光線具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正，即圖丁。知1－練圖乙的入射光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的后方，是晶狀體折光能力太弱造成的，屬于遠(yuǎn)視眼的成像情況；為了使光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，需要使光線在進(jìn)入人的眼睛之前會(huì)聚一下，因此需要配戴對(duì)光線具有會(huì)聚作用的凸透鏡來矯正，即圖丙。綜上所述，甲、丁是近視眼的成因和矯正圖。故選B。答案：B知1－練1.人眼球的折光系統(tǒng)整體作用相當(dāng)于光軸可轉(zhuǎn)、焦距可變的凸透鏡。其特點(diǎn)是物距必須大于二倍焦距，所以只能在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像。在某同學(xué)從低頭寫字到抬頭看黑板的過程中，其眼球折光系統(tǒng)的焦距將(

)A.變大 B.變小C.不變 D.先變大后變小A知2－講知識(shí)點(diǎn)跨學(xué)科實(shí)踐用“水透鏡”探究近視眼的形成原因21.活動(dòng)內(nèi)容用“水透鏡”模擬眼睛的晶狀體來研究近視眼的成因。2.活動(dòng)小組成員組成同班同學(xué)。知2－講3.活動(dòng)前的準(zhǔn)備工作(1)調(diào)查我國(guó)兒童、青少年總體近視率及初中生的近視率。(2)查閱資料總結(jié)產(chǎn)生近視的原因。(3)選取塑料管、透明彈性膜、注射器、細(xì)橡膠管、棉線和水，自制一個(gè)“水透鏡”備用。知2－講4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案利用實(shí)驗(yàn)室或自制的“水透鏡”模擬眼睛成像的過程。(圖4)知2－講(1)用注射器向“水透鏡”的薄膜中緩慢注水(模擬眼睛的晶狀體)，使薄膜略微凸起，然后點(diǎn)亮光源，調(diào)整光屏(模擬眼睛的視網(wǎng)膜)的位置，直至觀察到光源的清晰的像。(2)用注射器繼續(xù)向薄膜中注水，以增加薄膜的凸起程度，觀察光源的像如何變化。知2－講5.成果展示與交流(1)

用“水透鏡”演示各自的探究過程，陳述產(chǎn)生近視眼的原因。(2)針對(duì)不良用眼習(xí)慣的調(diào)查結(jié)果，與同學(xué)交流預(yù)防近視眼的方法。知2－講知識(shí)鏈接本次跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的目的與意義：視力的健康與每個(gè)同學(xué)的生活和健康成長(zhǎng)都息息相關(guān)，通過用“水透鏡”研究近視眼的形成原因，一是加強(qiáng)對(duì)視力健康的重視；二是實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科與生物學(xué)科的跨學(xué)科融合，深入了解學(xué)科與學(xué)科之間不是孤立存在的個(gè)體，而是有著千絲萬(wàn)縷的內(nèi)在聯(lián)系，從而能更加辯證地看待事物；三是因?yàn)楣鈱W(xué)的抽象性，僅借助文字和圖片去學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)，很多時(shí)候會(huì)難以理解，利用簡(jiǎn)單自制的“水透鏡”結(jié)合相應(yīng)的物理知識(shí)，去模擬眼球正常和近視時(shí)的成像過程，就可以形象記憶了。知2－練隨著中考的臨近，同學(xué)們每天都在緊張的學(xué)習(xí)和備考中度過，部分同學(xué)由于用眼過度，導(dǎo)致視力下降，形成了近視眼。小組同學(xué)開展了“保護(hù)視力，遠(yuǎn)離近視”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)。下面是該小組同學(xué)交流的實(shí)踐過程，請(qǐng)幫助他們完成以下內(nèi)容。例2知2－練解題秘方：本題研究近視眼的成因和矯正過程，知道透鏡對(duì)光的作用是解題的關(guān)鍵。凸透鏡對(duì)光的偏折能力增強(qiáng)，則成像提前，凸透鏡對(duì)光的偏折能力減弱，則成像延遲。知2－練【項(xiàng)目分解】(1)近視眼的形成原因；(2)如何矯正近視眼。【項(xiàng)目實(shí)施】(1)近視眼的形成原因知2－練為了研究近視眼的形成過程，組裝如圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中“F”字樣的光源代替物體，光屏模擬視網(wǎng)膜。圖乙所示的②號(hào)凸透鏡模擬晶狀體，打開光源，調(diào)節(jié)器材高度和位置，直到光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的清晰的像。請(qǐng)回答下列問題：知2－練模擬近視眼視物情況，應(yīng)選擇圖乙中的_____(填序號(hào))號(hào)透鏡代替②號(hào)透鏡，安裝在光具座上后，光屏上的像變模糊；適當(dāng)向左移動(dòng)光屏，光屏上的像再次清晰。由此可知，近視眼的形成可能是由于晶狀體過______(填“厚”或“薄”)，折光能力過強(qiáng)造成的。③厚知2－練解析：近視眼是晶狀體凸度過大或眼球前后徑過長(zhǎng)，外界物體的像成在視網(wǎng)膜前方引起的，因此應(yīng)選取凸度更大的③號(hào)透鏡模擬近視眼的晶狀體，由此可知，近視眼的形成可能是由于晶狀體過厚，折光能力過強(qiáng)造成的。知2－練(2)如何矯正近視眼①近視程度不同的同學(xué)需要配戴焦距不同的眼鏡。用如圖丙所示的水透鏡放在光具座上的合適位置，代替眼鏡模擬近視眼視力矯正。應(yīng)將水透鏡置于光具座上的____(填“A”“B”或“C”)點(diǎn)，緩緩調(diào)節(jié)水透鏡中的水量，當(dāng)水透鏡形成焦距合適的_____透鏡時(shí)，光屏上呈現(xiàn)清晰的像，近視眼的成像情況得到改善。B凹知2－練

小知2－練解析：圖甲中C點(diǎn)在凸透鏡(晶狀體)和光屏(視網(wǎng)膜)之間，是眼睛的內(nèi)部，因此模擬近視眼鏡的水透鏡應(yīng)放置在模擬晶狀體的凸透鏡前的B點(diǎn)；由于近視眼需要配戴凹透鏡矯正，因此應(yīng)將水透鏡調(diào)節(jié)成焦距合適的凹透鏡；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，近視程度更嚴(yán)重的同學(xué)，其晶狀體焦距更小，對(duì)光的會(huì)聚能力更強(qiáng)，故需用對(duì)光發(fā)散能力更強(qiáng)、焦距更小的凹透鏡矯正視力。知2－練【項(xiàng)目拓展】該小組同學(xué)查閱資料得知，近視眼本身是由于眼軸變長(zhǎng)導(dǎo)致物體不能在視網(wǎng)膜上成像，現(xiàn)在很多醫(yī)療機(jī)構(gòu)都可以利用激光治療近視眼。而激光手術(shù)治療近視眼，是需要做一個(gè)角膜瓣兒，通過角膜的厚度改變眼睛的整個(gè)屈光度，需要削減掉一部分角膜。知2－練模擬激光矯正情景：如圖丁所示，用注水的水透鏡代替圖甲光具座上的凸透鏡，模擬激光矯正后的晶狀體，只需將水透鏡中的水適當(dāng)______(填“抽取”或“注入”)。抽取知2－練這相當(dāng)于利用激光技術(shù)改變晶狀體的厚度，從而改變眼睛的屈光度。激光手術(shù)只能夠改變現(xiàn)在的近視度數(shù)，并不能夠徹底治療近視眼。手術(shù)之后還是需要養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣，請(qǐng)你從防止近視、保護(hù)視力的角度提出一條合理性建議_____________________________________________________________________________________。連續(xù)看書、寫字的時(shí)間不宜過長(zhǎng)，或不要在光線太強(qiáng)、太暗的環(huán)境下看書(合理即可)知2－練解析：圖丁是模擬激光矯正的情景，矯正后的晶狀體變薄，故此時(shí)需要用注射器從模擬晶狀體的水透鏡中抽取適量的水；為了使同學(xué)們養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣，防止近視、保護(hù)視力，建議如下：連續(xù)看書、寫字的時(shí)間不宜過長(zhǎng)，或不要在光線太強(qiáng)、太暗的環(huán)境下看書。知2－練2.小明用自制的水透鏡來探究凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)向水透鏡里注水時(shí)，水透鏡的焦距將變小；當(dāng)從水透鏡里抽水時(shí)，水透鏡的焦距將變大。知2－練(1)如圖甲所示，一束平行于主光軸的光射向水透鏡，在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑，此時(shí)水透鏡的焦距為______cm，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、水透鏡和光屏的中心在_________上。8.0同一高度知2－練(2)為了看到的像更清楚，應(yīng)該在較_____(填“亮”或“暗”)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(3)小明移動(dòng)蠟燭、水透鏡和光屏至圖乙所示位置時(shí)，恰能在光屏上看到清晰的像，像的特點(diǎn)是倒立、縮小的______(填“實(shí)”或“虛”)像。暗實(shí)知2－練(4)將蠟燭移至距水透鏡5cm處，此時(shí)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都無(wú)法在光屏上看到清晰的像，則應(yīng)從_______(填“蠟燭”或“光屏”)一側(cè)透過水透鏡觀察像的特點(diǎn)。光屏知2－練(5)在圖乙所示實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下，該同學(xué)給水透鏡“戴上”一種眼鏡，如圖丙所示，當(dāng)向水透鏡中注入適量的水后，他發(fā)現(xiàn)光屏上的像再次變得清晰，則“戴”的是______(填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼鏡。近視知2－練(6)如圖丁所示為某同學(xué)的照片，圖戊是實(shí)驗(yàn)后她將照片從緊貼水透鏡到逐漸遠(yuǎn)離水透鏡過程中，眼睛透過水透鏡觀察到的照片的像，看到像的順序應(yīng)該是______。A.②①③④B.③②①④C.②③④①D.④①②③B知3－講知識(shí)點(diǎn)影像的保存31.照相機(jī)的構(gòu)造與工作原理(圖6)知3－講全自動(dòng)數(shù)碼照相機(jī)具有自動(dòng)調(diào)焦、調(diào)光功能，攝影時(shí)只需將被攝主體調(diào)整在顯示屏畫面中的恰當(dāng)位置，按下快門就可拍得所需要的影像了，操作非常簡(jiǎn)單，而且可以方便地將圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上欣賞和加工。知3－講2.照相機(jī)與眼睛照相機(jī)眼睛圖示相當(dāng)于凸透鏡鏡頭晶狀體知3－講續(xù)表：照相機(jī)眼睛成像位置膠片(或感光元件)視網(wǎng)膜原理當(dāng)u>2f時(shí)，成倒立、縮小實(shí)像的規(guī)律調(diào)節(jié)物距變化時(shí)調(diào)節(jié)像距來獲取清晰的像物距變化時(shí)調(diào)節(jié)焦距來獲取清晰的像知3－講知識(shí)拓展：如圖7所示的是投影儀成像示意圖，使用時(shí)將投影片放在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，通過凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，再通過平面鏡將像投到掛在墻上的屏幕上。知3－講知識(shí)歸納眼睛看物體，眼球好像照相機(jī)。凸透鏡——角膜和晶狀體，光聚視網(wǎng)膜，實(shí)像識(shí)物是原理。看遠(yuǎn)近，變焦距，全靠睫狀體。知3－講知識(shí)關(guān)聯(lián)對(duì)于科技前沿的新知識(shí)、新元件，根據(jù)其功能和產(chǎn)生的效果或者操作規(guī)則，將其與學(xué)過的物理知識(shí)和情境進(jìn)行關(guān)聯(lián)，轉(zhuǎn)換成熟悉的知識(shí)和情境，從而獲取解決問題的途徑和方法。比如，掃碼、刷臉軟件，實(shí)質(zhì)就是照相機(jī)原理。再比如，無(wú)論是結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜的照相機(jī)，其成像原理都是一樣的。知3－練如圖8所示，是神舟十六號(hào)乘組返回地面前手持高清相機(jī)通過飛船繞飛拍攝的空間站組合體全景照片。若照相機(jī)鏡頭的焦距為f，拍照時(shí)像距(

)A.略小于fB.略大于fC.略小于2fD.略大于2f例3知3－練解題秘方：照相機(jī)的鏡頭是一個(gè)凸透鏡；拍照時(shí)，物體到鏡頭的距離大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像；像距在一倍焦距和二倍焦距之間；增大物距，像變小，像距變小；據(jù)此分析。知3－練解析：照相機(jī)鏡頭的焦距為f，拍照時(shí)像距在一倍焦距和二倍焦距之間；拍攝空間站組合體全景照片時(shí)，物距較大，所以像距較小，應(yīng)略大于f，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。答案：B知3－練3.[中考·黃岡]超市安裝了一種刷臉自助儲(chǔ)物柜。某顧客站在屏幕前50cm處，按下“存”按鈕，屏幕上方的攝像頭啟動(dòng)，出現(xiàn)人臉縮小的像，柜門打開。下列說法正確的是(

)A.該攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡B.該攝像頭對(duì)光具有發(fā)散作用C.該攝像頭的焦距可能是0.20mD.該攝像頭成像原理是光的反射C知4－講知識(shí)點(diǎn)眼睛的好幫手41.認(rèn)識(shí)顯微鏡(1)顯微鏡主要由物鏡和目鏡兩組凸透鏡組成，用于觀察人們?nèi)庋蹮o(wú)法看到的微小物體或物體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。(圖9)知4－講①物鏡：物體放在物鏡一倍焦距和兩倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像。②目鏡：物鏡所成的像落在目鏡一倍焦距之內(nèi)，成正立、放大的虛像。通過兩次放大，我們可以看清微小物體。(2)顯微鏡放大倍數(shù)等于目鏡與物鏡放大倍數(shù)的乘積。知4－講2.認(rèn)識(shí)望遠(yuǎn)鏡普通望遠(yuǎn)鏡和天文望遠(yuǎn)鏡(圖10)主要也是由物鏡和目鏡兩組凸透鏡組成的。通過目鏡觀察到物體的虛像，好像物體被移近了，我們就能看清遠(yuǎn)處的物體，拓寬了觀察的視野。知4－講思想方法優(yōu)點(diǎn)組合：把兩個(gè)個(gè)體的優(yōu)點(diǎn)組合在一起，形成一個(gè)新的物體，從而充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，使新物體具有更高的品質(zhì)。例如：顯微鏡經(jīng)過兩次放大，效果更好；望遠(yuǎn)鏡先把遠(yuǎn)處物體成像位置拉近，然后再放大，可以看得更清晰。知4－講3.比較異同，理解顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡(雙凸透鏡類型)知識(shí)(1)顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡(雙凸透鏡類型)，二者的目鏡和物鏡都是凸透鏡；目鏡也都相當(dāng)于放大鏡，使物體成放大的虛像。(2)望遠(yuǎn)鏡(雙凸透鏡類型)物鏡是把遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成縮小的實(shí)像；而顯微鏡的物鏡是使物體成放大的實(shí)像。(3)望遠(yuǎn)鏡是把遠(yuǎn)處物體拉近看清，而顯微鏡是將微小物體連續(xù)兩次放大看清。知4－講關(guān)聯(lián)思考顯微鏡和