初中物理新沪科版八年级全册第四章第三节 神奇的“眼睛”教案2025秋

第三节神奇的“眼睛”第1课时眼睛和视力矫正【教学目标】1.了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的.2.了解近、远视眼的视力矫正方式.3.能将透镜成像与人眼成像、视力矫正联系起来，知道科学用眼.【教学重点】用凸透镜成像规律解释眼睛成像及视力矫正原理.【教学难点】将科学知识应用于日常生活的意识的培养.【教具准备】挂图、眼睛模型、盐水杯、几个不同焦距的凸透镜和凹透镜、多媒体课件等.【教学课时】1课时.【教学过程】一、新课引入师眼睛是心灵的窗口.人脑的信息有80％以上是通过人的双眼获得的，人眼看物体类似于凸透镜成像.然而随着人们生活节奏的加快和工作、学习压力的增大，近视眼患者越来越多.人眼为什么能感知外界的光和影？人眼又为什么会出现近视和远视现象呢？学完本课，你就会知道了.二、进行新课1.眼睛的视物原理教师引导学生看教材P95页图4-18“眼睛的主要结构”，让学生通过挂图讲述眼睛的结构（教师可适当提示）.学生1：眼睛的主要部分是眼球，眼球近似球体.此外，还有一些附属结构.学生2：眼球由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜、视神经等组成.学生3：晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜.学生4：外界物体反射来的光线，经过角膜，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体、玻璃体的折射作用，会聚在视网膜上，形成物体的像.学生5：视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体.师简要说来，晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，大家想一想眼睛看物体与什么类似?学生：与凸透镜成像类似.师从物距和像距的关系来看，眼睛看物体相当于生活中的凸透镜成像的哪一种?学生：相当于物体距离凸透镜大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同.板书：人眼视物相当于凸透镜成像.晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，物体到晶状体（凸透镜）的距离大于2倍焦距，在视网膜上成倒立、缩小的实像.师请一个同学在教室的最前排和最后排看黑板上同一个“大”字.师甲同学在不同位置都能看到“大”字，根据凸透镜成像的知识，远近不同的物体成的像的位置是不同的，也就是说要看清远近不同的物体，视网膜(光屏)要不断移动(即眼球在不断变化，用气球模拟)，请大家思考一下：到底什么在变?学生：不是眼球在变，只能是晶状体在改变形状和焦距.师对.其实眼睛在看远近不同的物体，晶状体在睫状体的作用下，改变厚薄，改变焦距(即调焦).课件演示正常眼看远处和近处物体，使学生加深印象.多媒体展示：正常的眼睛：在看远处的物体时，由于周围肌肉的作用，晶状体变得扁平，减弱了对光线的偏折程度，在观看近处的物体时，由于周围物体的作用，晶状体变凸，增大了对光线的偏折程度.因此，无论是远处的物体还是近处的物体都能在视网膜上成清晰的像.可见，在物距改变时，眼睛能靠改变晶状体的厚薄来改变对光的偏折程度，这叫眼睛的调节.7 板书：人眼看清远近不同物体的原理：晶状体的调节作用.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.近视眼的成因及其矫正师我们的眼睛实在了不起，能根据环境的明暗或物体的距离，自动作出调节，只要眼睛各部分运作正常，总能在视网膜上得到清晰的像.但是有些人患了近视眼后，单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上，那么近视眼是如何形成的呢？学生认真思考并积极发言，教师进行提示引导.师总结：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体.近视眼的视网膜距晶状体过远或者晶状体太厚，折光能力太强，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.师为了能看清物体，应在近视眼睛前面放一个什么镜?说出根据.学生：应放一个凹透镜，因为凹透镜对光线起发散作用.演示实验：模型中的凸透镜相当于晶状体，烧瓶的后壁相当于视网膜，着色液体则表示玻璃体.先放一个焦距较大（即折光能力较小）的凹透镜，光还是会聚在视网膜前.师怎么办?学生：换一个凹透镜.师换一个什么样的凹透镜?学生：换一个更凹的凹透镜，即焦距更短的凹透镜.师怎么判断?学生：用手摸，用眼睛观察.演示：用一个焦距更短的凹透镜可以使光会聚在视网膜上.师可见要矫正近视眼应配戴凹透镜.板书：近视眼的成因及其矫正：近视眼的晶状体太厚，从远处射来的光线会聚在视网膜前，用凹透镜矫正.教师边讲解边用多媒体展示：（1）儿童、青少年眼睛中的晶状体弹性强，睫状体的调节能力大，但是如果看书写字的姿势不正确，书本放得离眼太近，或采光、照明条件不好，或持续用眼的时间过长，都会使睫状体内的肌肉持续收缩.晶状体凸度增大，久而久之，一旦看远方物体时，睫状体内的肌肉就不能放松.变凸的晶状体也不能恢复到正常状态，这样就造成了假性近视.发生假性近视以后，如仍不注意采取有效的防治措施，就会造成变凸的晶状体不能恢复正常，就会变成真性近视.（2）预防近视要做到：①读书、写字姿势要正确，眼与书的距离约33ｃｍ.②看书一小时后休息，要远眺几分钟.③要认真做眼保健操.④不要在直射强光下看书.⑤不在光暗的地方看书.⑥不躺卧着看书.⑦不在走路时看书.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.3.远视眼的成因及其矫正（1）远视眼的成因及其矫正师远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体.产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方面上太短，因此来自近处某一点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑.为了能看清近处物体.应在远视眼前面放一个什么镜?说出根据.学生：应放一个凸透镜，因为凸透镜对光线起会聚作用.实验演示：远视眼的成因及其矫正.板书：远视眼的成因及其矫正：远视眼的晶状体太薄，从近处射来的光线会聚在视网膜后，用凸透镜矫正.（2）眼镜的度数7 引导学生阅读教材P97页“科学书屋”.教师边讲解边用多媒体展示下段文字：透镜焦距f的长短标志折光本领的大小.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，用表示，即.如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是.如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些.平时说的眼镜片的度数，就是镜片的焦度乘以100的值.例如，100度远视镜片的焦度是1m-1，它的焦距是1m.凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数.近视眼和远视眼患者应到有关的眼科医疗部门去检查，请眼科专家诊断应戴什么样的眼镜，如果配制不好，会加剧视力下降.（3）卫生用眼，做好眼保健操师正常眼、近视眼的同学平时应如何做到卫生用眼?学生甲：不要长时间连续用眼，要注意休息.学生乙：要讲究卫生，毛巾要勤洗、勤晒.学生丙：要经常做眼保健操.师大家讲得很好，下面请大家在眼保健操乐曲声中做一遍眼保健操.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】通过本节课的学习，我们知道了眼睛的构造，人眼视物与凸透镜成像一样，知道了近视眼、远视眼的形成原因及矫正，近视眼应配戴凹透镜，远视眼应配戴凸透镜，平时应注意保护眼睛.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.【板书设计】第2课时生活中常用的几种透镜【教学目标】1.了解放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器的用途.2.知道透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用.3.能体会科技进步拓展了人类的视野，能为我国在观察外太空方面的成就感到自豪.4.能有探索自然规律的志趣，以及将知识服务于人类的使命感.【教学重点】放大镜、显微镜和望远镜的成像原理及用途.【教学难点】放大镜、显微镜和望远镜的成像原理.【教具准备】放大镜、光屏、显微镜、望远镜、多媒体课件.【教学课时】1课时.【教学过程】一、新课引入师凸透镜成像的规律是什么?学生回答：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，像与物在透镜异侧.7 当f<u<2f时，成倒立、放大的实像，像与物在透镜异侧.当u<f时，成正立、放大的虚像，像与物在透镜同侧.师利用凸透镜成像的性质，人们制成了许多光学仪器，它们就像特殊而神奇的“眼睛”，拓展了我们肉眼的功能.二、进行新课1.放大镜师请同学们将桌面上的凸透镜靠近课本，观察课本上的字，你看到了什么现象?学生：课本上的字被放大了.师那么你手中的凸透镜就是什么?学生：就是放大镜.师对.再请大家判断放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，还是异侧?是实像，还是虚像?判断依据是什么?学生：放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，是虚像，因为用光屏承接不到像，眼睛与物在透镜的异侧，透过凸透镜观察才能看到像，所以像与物在透镜同侧.师你观察得很仔细，讲得很好，放大镜的焦距是较短，还是较长?学生：我猜放大镜的焦距较长.师对.隔着放大镜看物体总是放大的吗?学生：隔着放大镜看较近的物体，物体是正立、放大的，隔着放大镜看远处物体，物体是倒立、缩小的.师你知道这是什么原因吗?学生：因为放大镜是凸透镜，隔着放大镜看近处物体，u<f，所成的像是正立、放大的像，隔着放大镜看远处物体，u>2f，所成的像是倒立、缩小的像.师讲得很好.用放大镜观看近处的物体，物距小于1倍焦距时，像是正立、放大的.因此，物体应放在离放大镜小于1倍焦距的位置才合适.这种情况下，在什么位置所成的像最大?请大家观察.学生：物体离放大镜的距离接近于焦距时，所成的像最大.师对，请全班同学都进行观察.板书：1.放大镜：u<f，成正立、放大虚像.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.显微镜和望远镜（1）显微镜师用放大镜能观察细胞吗?怎么办?学生：不能，用显微镜.师课前我已要求大家查资料，关于显微镜你知道些什么?请大家踊跃举手，向全班同学分享你的收获.学生甲：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，用显微镜可以观察微生物细胞等人眼无法直接看见的物体.学生乙：随着科学技术的发展，人们又研制了电子显微镜和隧道显微镜.目前电子显微镜的放大倍数最高可达300万倍，借此人类能观察到许多物体的细微结构.用隧道显微镜甚至可以看到金属原子，因此显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产技术等方面.师两位同学讲得很好.多媒体展示：显微镜的构造及原理7 1.物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较短；目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距比较长；载物台：用来放置被观察物体（载玻片）的平台；反光镜：通过反光提高载玻片上物体的亮度.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.2.被观察的物体到物镜的距离在物镜的1倍焦距到2倍焦距间，物体反射的光线经物镜折射后，成倒立、放大的实像，这一实像恰好处在目镜的一倍焦距以内，经目镜成正立、放大的虚像.（2）望远镜.师下面请同学们用望远镜观察远处物体.师你们观察到了什么现象?学生：远处物体被放大了.师远处的物体真的被放大了吗?多媒体展示：望远镜的构造及成像过程.7 1.物镜：靠近被观察的物体的凸透镜，相当于照相机的镜头，焦距较长；目镜：靠近眼睛的凸透镜，相当于放大镜，焦距较短.2.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,像照相机的镜头；目镜的作用是把物镜成的实像放大成虚像.望远镜看远处物体，物体到物镜的距离远大于物镜的二倍焦距，物体通过物镜成倒立、缩小的实像.像虽然缩小，但到人眼的距离比物到人眼的距离小得多，像的视角大于物的视角.物镜所成的实像在目镜的1倍焦距内，再经目镜成正立、放大的虚像.师有疑问吗?学生：物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据前面探究的结果，这样所成的像是缩小的，为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了?师我们能不能看清一个物体，取决于它对我们的眼睛所成“视角”的大小.望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大.望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮.这一点在观测天空中的暗星时非常重要.现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以求观测到更暗的星.除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜作物镜.多媒体展示：视角从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角.视角的有关知识：（1）视角越大，对物体的观察越清楚.（2）视角的大小不仅与物体的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关.（3）到眼睛相同距离时，物体越大，视角越大；同一物体离眼睛的距离越小，视角越大，物体在视网膜上的像越大，但物体不会变大.例如，“一叶障目，不见泰山.”实际上就是视角的问题，一片树叶在人眼的视角可能大于一座山在人眼的视角.例题1自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理.器材：焦距较长的凸透镜一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水.（1）小水滴可看作一个焦距很小的镜，本实验以小水滴作为显微镜的镜，它与被观察物体的间距为10~15mm，如左图所示.（2）如图所示中，任意滴一滴水滴，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整与箭头的距离，应该把水珠变（填“厚”或者”薄”），直至看到与原来方向相反的、放大了的箭头.此时，如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是：.（3）透过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜，并且保持凸透镜水平，看到的箭头相对于原来的箭头是（填“正立”或“倒立”），如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向（填“上”或“下”）移动.7 解析：（1）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的；（2）由题意可知，小水滴此时相当于放大镜，成的是正立、放大的虚像，说明箭头在小水滴的焦点之内，即小水滴的焦距过大，因此应该把水珠变得再厚些，使其焦距变小，直至成倒立、放大的实像，此时物距满足：f＜12mm＜2f，即：凸透镜的焦距6mm＜f＜12mm；（3）透过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴，凸透镜在同一直线上，此时，凸透镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像；虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的，但旋转的方向是一致的；要使成的虚像更大一些，应增大物距，把凸透镜向上移动.答案：（1）凸透；物；（2）厚；6～12mm；（3）在同一竖直线上；倒立；上.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】通过本节课的学习，我们知道了神奇的“眼睛”——放大镜、显微镜、望远镜的用途和工作原理.显微镜和望远镜在现实生活中并不能经常接触，因此在学习过程中，一定要重视理论联系实际.同学们可以到实验室对照原物件学习其原理和各元件的作用，还要平时多动手、动眼，说不定同学们也会有非常了不起的发现.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.【板书设计】7