资源简介

4.3　神奇的“眼睛”
第1课时　眼睛和眼镜
1．物理观念：
(1)了解眼睛的结构和眼睛视物的基本原理；
(2)知道近视眼、远视眼的成因和矫正方法。
2．科学探究：
(1)通过实验探究眼睛视物原理；
(2)实验探究视力的矫正。
3．科学思维：
(1)利用凸透镜成像模拟人眼视物原理，体会建构物理模型的重要作用；
(2)通过已有知识解释近远视眼的矫正方法，提高分析和解决问题的能力。
4．科学态度与责任：
(1)具有团队合作意识，培养实事求是的科学态度；
(2)通过了解视力的成因，使学生具有保护视力的意识，注意用眼卫生。
重点：眼睛的构造及视力的矫正。
难点：通过实验探究视力的矫正方法。
趣味导入
你们的眼睛可真好看，里面有晴雨、日月、山川、江河，当然，还有我。今天，我们就一起来学习神奇的眼睛。眼睛是如何看到这些美好的事物呢？带着这个疑问，让我们一起走进眼睛的内部世界吧！
任务一　眼睛
1．眼球的结构：
请观察晶状体，你觉得它和我们之前学过的哪种光学元件相似呢？凸透镜是可以成像的，而观察像需要借助光屏，在眼球的结构图中，哪部分可看成是光屏呢？
2．眼睛的视物原理
打开“F”光源，在光屏上成清晰的像，表示此时人眼可以看清这个物体。将物体远离凸透镜，请观察，光屏上还有清晰的像吗？根据前面所学的凸透镜成像的规律，此时像的位置在哪儿呢？
可是，视网膜和晶状体的位置是不可改变的，如果想使光屏上再次成像，可以怎么办呢？请同学们回忆一下，凸透镜成像时，像距除了与物距有关，还与什么有关呢？既然跟焦距有关，那我们就可以通过改变什么来使光屏上再次成像呢？
若要在光屏上再次成像，像要左移，那么凸透镜会聚能力要减弱，凸透镜的焦距要变大还是变小呢？
老师这里有一些不同焦距的凸透镜，我想请一位同学来帮我一起完成这个实验。
凸透镜不合适可以更换，而人眼是不可随意更换的，那人眼究竟是如何看到物体的呢？播放看物体远离人眼动画，边讲边操作。
播放动画：睫状体对晶状体的调节。
人眼是通过睫状体来调节晶状体的厚度改变焦距来看到物体的。
任务二　近视眼
如果物体远离人眼，晶状体的厚度应该如何调节呢？
先通过实验来模拟物体由近及远的过程中像的变化，再播放动画与实验一一对应，体现出动画的真实性。
物体远离人眼，成像在视网膜前，根据前面的分析，此时凸透镜的焦距要变大，那么晶状体应该变厚还是变薄？
让学生操作物体远离人眼动画，边讲边操作。但是晶状体的厚度改变能力有限，神奇的眼睛也有无能为力的时候啊！这个眼睛看不清远处的物体，我们称之为近视眼。
1．近视眼：看不清远处物体，远视眼成像在视网膜前，是因为晶状体的会聚能力太强，我们可以帮忙增大它的发散能力吗？
2．加焦距合适的凹透镜，此时成像在视网膜上。所以凹透镜可以帮助近视眼看清远处物体。
任务三　远视眼
如果物体靠近人眼，晶状体的厚度应该如何调节呢？
先通过实验来模拟物体由远及近的过程中像的变化，再播放动画与实验一一对应，体现出动画的真实性。
物体靠近人眼，成像在视网膜后，根据前面的分析，此时凸透镜的焦距要变小，那么晶状体应该变厚还是变薄？让学生操作物体远离人眼动画，边讲边操作。
1．这个眼睛看不清近处的物体，我们称之为远视眼。
2．加焦距合适的凸透镜，此时成像在视网膜上。所以凸透镜可以帮助远视眼看清近处物体。
课堂小结：正常的眼睛看远处的物体是有局限的，有些微小的物体也看不见，于是人们制成了许多光学仪器，如望远镜、显微镜，就像特殊而神奇的眼睛，拓展我们肉眼的功能。这些内容将留在下节课跟大家一起学习。
第三节　神奇的“眼睛”
第1课时　眼睛和眼镜
1．眼睛的构造：角膜、晶状体、视网膜等
2．成像原理：倒立、缩小的实像
3．近视眼
4．远视眼
本节课通过直观教学手段和互动讨论的方式，引导学生理解了人眼的成像原理、近视与远视的矫正方法。
第2课时　透镜的应用
1．物理观念：
(1)了解凸透镜成像在生活中照相机、投影仪和放大镜的应用；
(2)了解显微镜、望远镜的工作原理。
2．科学思维：
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3．科学探究：
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4．科学态度与责任：
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
重点：了解放大镜、照相机、投影仪等光学仪器的工作原理；
难点：放大镜、照相机、投影仪等在实际生活中的应用。
趣味导入
每当我们看到美丽的景物时就忍不住用照相机将它们拍摄下来，那么你知道相机的原理是什么吗？相机的镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜，凸透镜在生活中还有着非常广泛的应用。
任务一　放大镜
【教师活动】请同学们用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？
【学生活动】字被放大。
【教师活动】再请大家判断放大镜的像与物是在放大镜的同侧，还是异侧？是实像，还是虚像？
【学生回答】同侧、虚像。
【教师活动】隔着凸透镜看物体总是放大的吗？(让学生拿着凸透镜看远处的物体)
【教师引导学生总结】用放大镜观看近处的物体，物距小于焦距时才是放大的。
任务二　照相机
【教师提问】
(1)照相机的镜头相当于一个什么镜？胶卷相当于什么？
(2)照相机的成像原理是利用了凸透镜成像的什么规律？
【教师引导学生总结】
(1)镜头由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏起到成像作用。
(2)成像原理：当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像。
活动三　投影仪
【教师活动】投影仪是教学中经常使用的仪器，它也是利用凸透镜来成像的。下面我们一起来观察一下投影仪的具体成像过程。
【师生活动】把投影仪的平面镜取下，投影片正放在载物台上。调节镜头直到天花板上得到一个清晰的图像，指导学生观察像的大小和正倒。
【教师提问】你们观察到了什么？
【学生回答】我看到天花板上有一个放大的、倒立的像。
【教师讲解】投影仪的镜头相当于一个凸透镜，光源发出的光和反光镜反射的光经过聚光镜照亮投影片，前后调整镜头的位置，以及平面镜的角度，屏幕上就会出现投影片上物体的倒立、放大的像。
投影仪成像特点：
(1)投影仪(或幻灯机)成倒立、放大的实像；
(2)像距大于物距；
(3)像与物位于凸透镜的两侧。
【教师提出问题】要在屏幕上得到正立、放大的图像，应如何放置幻灯片？
【教师引导学生回答】要看到正立的像，投影片要倒着放在载物台上。
活动四　显微镜
【教师活动】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、细胞等人眼无法看见的物体。
【学生活动】学生阅读课本，了解显微镜的发展。
【教师补充】
目前通用的电子显微镜的放大倍数可达50万倍，借此人类能观察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。纳米技术就是在隧道显微技术的基础上才得以发展的。
显微镜是增大观察微小物体视角的。显微镜的目镜和物镜都是凸透镜。物镜的焦距短，目镜的焦距较长。物体放在物镜焦点与两倍焦距之间、接近焦点，物镜所成的实像在目镜的焦平面上，目镜中看到的是虚像。
显微镜的物镜焦距要短的原因之一是取得较大的放大率，镜筒也可做得短一些，用起来方便；原因之二是物镜可以更接近物体，因此进入镜筒的光通量可以增多，像容易看得清楚一些。
显微镜的目镜焦距要大于物镜的焦距，但不可过大，因为焦距过大将降低显微镜的放大率，而且要用较长的镜筒，使用起来不够方便。
活动五　望远镜
【教师提问】同学们知道望远镜的功能吗？
【学生回答】看远处的物体。
【教师活动】有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。物镜的作用是使远处物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
【教师提问】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？
【教师活动】我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成的“视角”的大小十分重要。望远镜所在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，视角可以变得很大。
【教师补充】望远镜物镜的直径比眼睛的瞳孔大得多，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透镜作物镜。
课堂小结：通过这节课的学习，我们了解了放大镜、照相机、投影仪、显微镜和望远镜的结构、工作原理。
第2课时　透镜的应用
1．放大镜：成正立、放大的虚像
2．照相机：成倒立、缩小的实像
3．投影仪：成倒立、放大的实像
4．显微镜：物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像
5．望远镜：物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像
让学生了解凸透镜在生活中的应用，并尝试根据规律诠释一些现象，使学生认识到物理知识在生活中的应用，增强学生学习物理的兴趣。

展开更多......

收起↑