资源简介

2.6 透镜和视觉（第2课时）（教学设计）
年级 七年级 授课时间
课题 2.6 透镜和视觉（第2课时）
教学 目标 科学观念：了解凸透镜的应用；认识眼球的结构及各部分的功能，理解视觉的形成过程；应用凸透镜理解解释眼球的作用；了解近视、远视的成因及相应的矫正措施； 科学思维：通过凸透镜成像与人眼球的成像原理的学习，掌握类比的方法； 探究实践：图片分析、小实验等方法了解近视和远视的成因，掌握矫正的相应方法； 态度责任：认识眼睛的重要性，树立保护眼睛和用眼卫生的习惯。
教学 重难点 重点：视觉的形成；近视、远视的成因及矫正 难点：眼球的结构
学情 分析 本节内容选自浙教版七下第二章第6节，本节内容由两部分构成：透镜和视觉，首先介绍透镜的结构特点，然后实验探究凸透镜的成像规律，之后介绍了凸透镜成像规律的应用，如放大镜和照相机等，最后介绍眼睛的结构及成像原理，视力的缺陷和矫正等。使学生明白保护视力的重要性。学生通过探究的过程，不仅要了解凸透镜的成像规律，而且也初步了解实验——分析——归纳的科学探究方法。培养学生观察能力、动手能力和交流合作能力。 本节内容拟用2课时完成教学，第1课时主要内容为透镜和凸透镜成像规律；第2课时主要内容为凸透镜成像规律的应用、视觉及视力矫正。
教学 准备 课件、课本、实验活动器材等
教学过程
教师活动 学生活动
新 课 导 入 知识回顾：凸透镜成像规律 物距（u）像距（v）像的性质物体与像离透镜距离变化正倒大小虚实物像位置u＞2ff＜v＜2f倒立缩小实像透镜两侧物近像远像变大，物远像近像变小u=2fv=2f倒立等大实像透镜两侧f＜u＜2fv＞2f倒立放大实像透镜两侧u=f/不成像u＜fv＞u正立放大虚像透镜同侧物近像近像变小，物远像远像变大
我们上节课学习了凸透镜的成像规律，那么凸透镜有哪些应用呢？ 回顾凸透镜成像规律，思考凸透镜有哪些应用。
新 知 讲 授 一、凸透镜的应用 1.放大镜 放大镜是一种焦距较小的凸透镜。它就是利用u＜f时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像的原理制成的。使用放大镜时，把放大镜放在被观察物体的上方，使物体在凸透镜的焦点以内，并通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数。 将虚像放大倍数变大的方法：根据物近像近像变小，物远像远像变大。将放大镜远离物体。 将虚像放大倍数变小的方法：将放大镜靠近物体。 2.照相机 数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。数码照相机就是利用将景物放在离凸透镜2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像的原理制成的。当按下照相机的快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上，影像传感器会将这些光信号转换为电信号，然后再将电信号转变成数字信号，数字信号经过处理器处理，形成特定的图像文件，保存到存储器中。这样，一张数码相片就拍摄完成了。 思考与讨论：举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。 生活中用到凸透镜的地方比较多。 ①如幻灯机或投影仪是利用凸透镜当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，能成倒立、放大像的原理制成的，成清晰的像时，屏幕到镜头的距离一定大于二倍焦距，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片一定要倒插在幻灯机上； ②望远镜是由两组凸透镜—目镜和物镜，物体离望远镜很远，远大于2倍焦距，物镜成倒立缩小的实像，目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像； ③普通的光学显微镜也是由两组凸透镜组成，物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，经过两次放大使人能看到微小物体。 幻灯机 投影仪 二、眼睛 眼睛是人体重要的感觉器官。据统计，大脑中约有80%的信息来自于眼睛。那么，眼睛是如何看见物体的呢？ 对着平面镜观察自己的眼睛，可以看见一圈有颜色的环形物，这就是虹膜。虹膜中央的小孔叫做瞳孔，光线就是通过瞳孔进入眼睛的。 活动：在光较暗的环境下仔细观察一位同学的瞳孔，然后在他（她）眼前约10厘米的位置，用小手电筒照向这位同学的右眼睛（或左眼睛），留心观察瞳孔大小的变化。这位同学眼睛的瞳孔有什么变化？ 他（她）的瞳孔变小（填“大”或“小”）了。这样的变化说明：在光亮的环境中瞳孔能让较少（填“较少”或“较多”）的光进入眼睛。虹膜可以通过调节瞳孔的大小，控制进入眼睛的光的量。 人的眼睛的结构和功能与照相机非常相似，成倒立缩小的实像。 眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小一部分，这样有利于保护眼球。此外，眼球前有眼睑，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。 那么，眼睛是如何观察到物体的呢？ 当我们看一个物体时，来自该物体的光线经过角膜、晶状体和玻璃体，最后到达视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉，我们就看到了物体。 眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能够看清远近不同的物体。 ①当我们看近处的物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的折射能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清近处物体； 运用规律：物近像远像变大，物体靠近透镜，像距会变大，则需要增大透镜的折射能力，使像距变小，成像在视网膜上，即晶状体变厚，凸度变大，折射能力变强。 ②当我们看远处的物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，对光的折射能力变小，远处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清远处物体。 运用规律：物远像近像变小，物体远离透镜，像距会变小，则需要减小透镜的折射能力，使像距变大，成像在视网膜上，即晶状体变薄，凸度变小，折射能力变弱。 探究新知：人类视觉上的限制 1.虽然我们能看到许多物体，但我们的视觉仍存在一定的限制，例如，太远或太近的物体，我们可能看不太清楚。依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点在大约10厘米处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米，这个距离叫做明视距离。 2.在视神经离开视网膜的地方，也是视网膜上唯一没有任何感光细胞的地方，这个地方叫做盲点。 可做课本上的两个活动体会远点、近点和盲点 三、视力矫正 1.近视眼 （1）近视眼的特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （2）形成原因：近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光聚焦在视网膜前，使物像模糊不清。 （3）矫正方法：佩戴凹透镜，使来自远处物体的光聚焦在视网膜上。 （4）原理：减弱折射能力，增大像距。 （5）危害：高度近视患者由于眼球前后径增长较多，眼球壁会变薄，从而引起一系列的眼部变化，甚至引起玻璃体浑浊、视网膜脱离等并发症，严重影响视力。高度近视往往不可逆，预防高度近视，需要避免不良的用眼习惯，如长时间看手机、电脑，在黑暗处看手机等。 2.远视眼（老花眼） （1）远视眼特点：能清楚地看见远处的物体，却看不清近处的物体。 （2）形成原因：眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面。 （3）矫正措施：佩戴凸透镜，使来自近处物体的光能偏折而聚焦在视网膜上。 （4）原理：增大折射能力，减小像距。 3.色盲 失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍，称为色盲。色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲之分。 思考与讨论：为什么色盲者不可以担任机动车驾驶员或其他需要辨别颜色的工作？ 因为他们不能正确辨别颜色，易造成事故，严重时可能危及生命安全。 眼睛的疾病除了远视、近视、色盲以外，还有斜视、白内障等。查阅相关资料，了解眼睛疾病的症状和预防方法。 4.爱护视力，保护眼睛 视觉对我们十分重要。要保持良好的视力我们应该好好保护眼睛，以下是其中的一些方法。 除了以上的方法外，你还想到哪些保护眼睛的方法？ 了解放大镜和照相机的成像原理 思考凸透镜的其他应用。 观察眼睛的结构。 观察图片，归纳眼睛的结构和功能。 思考总结眼睛是视物原理。 了解视觉的限制，可进行课本活动体会。 了解近视眼的特点、形成原因及矫正方法，能用凸透镜成像原理解释。 了解远视眼（老花眼）的特点、形成原因及矫正方法，能用凸透镜成像原理解释。 思考色盲的危害。 了解保护视力的方法及重要性。
课 堂 练 习 典例1 如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成，下列说法正确的是（ ） A.该广告灯的成像原理与投影仪相同 B.地面上的广告图标是正立放大的虚像 C.为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面 D.广告片到镜头的距离应大于2f 【答案】A 【解析】ABD.由图可知，广告片距离镜头近，像距离镜头远，像能被地面承接，即成放大的实像，由凸透镜成像规律可知，物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，所以广告片到镜头的距离应大于一倍焦距，小于二倍焦距，与投影仪成像原理相同故A正确，BD错误； C.为了能从不同角度看见广告图标，应使光发生漫反射，所以应选择粗糙的地面，故C错误。 故选A。 典例2 眼对于我们认识世界至关重要，人通过眼获取了总量80%以上的信息。如图为眼的纵切示意图。 （1）由看近到望远时需要由睫状肌调节[ ] 的曲度。 （2）某同学经常玩智能手机和平板电脑，导致患上近视眼。该同学看物体时，外界物体的像落在[④]视网膜的 （选填“前”或“后”）方，可佩戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）矫正，从而在 形成视觉。 【答案】（1）①；晶状体（2）前；凹透镜；大脑 【解析】（1）由图知道，由看近到望远时需要由睫状肌调节晶状体的曲度，即图中的。 （2）某同学经常玩智能手机和平板电脑，导致思上近视眼。该同学看物体时，外界物体的像落在视网膜，即图中④的前方，可佩戴凹透镜矫正，从而在大脑形成视觉。 典例3 下列关于近视眼、远视眼以及正常人眼的说法中正确的是（ ） A.正常人眼观察远处物体时，睫状肌处于舒张状态 B.甲图为近视眼，可以佩戴凸透镜进行矫正 C.甲图为远视眼，可以佩戴凹透镜进行矫正 D.乙图为远视眼，可能是由于晶状体曲度过大导致 【答案】A 【解析】A.当睫状肌放松时，晶状体比较薄，对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好在视网膜上成像，可以看清远处的物体，故A正确； BC.甲图像成在视网膜前面，是近视眼，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，即近视需要配戴凹透镜进行矫正，故BC错误； D.乙图像成在视网膜的后面，是远视眼，可能是由于晶状体曲度过小导致，故D错误。 故选A。 典例4 清晨，太阳从东方内冉升起，云缝中射出道道葭光，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（ ） A.甲图为宇航员王亚平在太空中所做的实验，所成的像为倒立缩小的实像，此实验的成像原理与照相机的成像原理相同 B.乙图央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞而面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同 C.丙图光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整 D.丁图小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜 【答案】A 【解析】A.水球被气泡变为了两部分，气泡周围是水，外圈相当于一个凸透镜，内圈相当于变成了凹透镜，故A正确； B.因为光滑的舞台相当于平面镜，即光的反射形成的，而小孔成像是由光的直线传播形成的，故二者原理不同。故B错误； C.凸透镋成实像时，小虫落在透镜上后，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，像仍完整，只是亮度降低，故C错误； D.将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近透镜移动时，又能在光屏上看到清晰的像，说明眼镜对光线有会聚作用，应用于远视眼镜，故D错误。 故选A。
课 堂 小 结 1.凸透镜的应用 放大镜：正立放大虚像，物体远离透镜，放大倍数更大，物体靠近透镜，放大倍数变小； 照相机：倒立缩小实像； 幻灯机、投影仪：倒立放大实像。 望远镜：物镜：倒立缩小实像；目镜：正立放大虚像。 显微镜：物镜：倒立放大实像；目镜：正立放大虚像。 2.眼睛 （1）眼球的结构和功能与照相机相似，成倒立缩小实像。 结构功能晶状体相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像角膜瞳孔在虹膜的中央，根据环境中光的强弱，控制进入眼睛的光量睫状肌起到改变晶状体的形状，从而改变晶状体的焦距的作用视网膜相当于光屏，感受光的刺激产生信号视神经将视网膜产生的信号传输给大脑
（2）视物远离 眼睛通过睫状肌来改变晶状体的形状：①当睫状肌放松时，晶状体变薄，对光的折射能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；②当睫状肌收缩时，晶状体变厚，对光的折射能力变大，近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。 （3）远点、近点、盲点 3.视力矫正 实力缺陷特点形成原因矫正方法近视眼看清近处看不清远处眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光聚焦在视网膜前。佩戴凹透镜远视眼（老花眼）看清远处看不清近处眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面佩戴凸透镜
4.保护视力
板 书 设 计
作 业 设 计
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