资源简介

(共49张PPT)
第三章 光和眼睛
3.7 眼睛与光学仪器
学习目标
栏目导航
新课导入
课程讲授
课堂小结
当堂评价
学习目标
物理观念：了解眼睛看见物体的原理，了解近视眼和远视眼的成因及矫正方法；了解照相机的基本原理；认识显微镜和望远镜。
科学思维：根据近视眼和远视眼的成因分析矫正方法。
科学探究：经历近视眼镜和远视眼镜特点探究实验，理解近视眼与远视眼的矫正。
科学态度与责任：根据透镜的成像特点制造对应的光学仪器，解决生活生产中的问题，培养实事求是的科学态度和利用物理知识为人类服务的责任心。
各式各样的美景
人的眼睛是如何看到物体的呢？
新课导入
角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜.
视网膜相当于一个光屏.类似照相机的凸透镜成像.
人眼看清远近物原理
课程讲授
人眼看清远近物原理
晶状体是一个焦距可以调节的凸透镜，正常的眼睛无论看远处物体还是近处物体，像都成在视网膜上。
当睫状体放松时,晶状体变薄,远处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体.
当睫状体收缩时,晶状体变厚,近处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清近处的物体.
当晶状体的表面弯曲程度最小，眼睛的焦距最大时，人眼能看到的最远点，称为眼睛的远点。
当晶状体的表面弯曲程度最大，眼睛的焦距最小时，人眼能看到的最近点，称为眼睛的近点。
正常人的远点在无限远处，近点大约在10cm处。
明视距离
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。
所以25cm叫做正常眼睛的明视距离。
　　
人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像？
晶状体自动调节
看近处物体
看远处物体
二、眼睛是怎样看见物体的
若晶状体不能调节或调节能力减弱会出现什么情况呢？
看清物体的范围减小了
只能看清近处的物体
看不清远处的物体
只能看清远处的物体
看不清近处的物体
近视眼
远视眼
二、眼睛是怎样看见物体的
近视眼及其矫正
1.成因
2.矫正
配戴用凹透镜做成的近视眼镜.
1、长时间看电视，上网，玩游戏等
危害指数:
2、看书写字的姿势不正确，书本离眼睛很近
危害指数:
3、照明条件不好;趟在床上,走路时或者在动荡的车厢里看书
危害指数:
造成近视的杀手:
预防近视，
刻不容缓！
远视眼及其矫正
1.成因
2.矫正
配戴用凸透镜做成的远视眼镜.（老花眼镜）
课堂练习
例1．图示是某同学戴上近视镜前、后所观察到的远处帆船的情形，以下分析正确的是（　　）
A．该同学眼镜的镜片是凸透镜
B．该同学的眼镜对光有发散作用
C．未戴眼镜看远处帆船时，成像在视网膜后方
D．佩戴眼镜后帆船在视网膜上成正立缩小的实像
B
完成跨学科实践：用水透镜探究近视眼的形成原因
眼睛的度数=（1/f）×100
（焦距的单位一定要用“米”）
远视眼镜的度数用正数来表示，近视眼镜的度数用负数来表示。
如果一个人的眼镜度数是200度，请你计算一下他的眼镜的焦距是多少？
　　
对比，发现了什么？
照相机成像的过程
人眼视物过程
成像原理相同
三、影像的保存
照相机主要构造
快门
暗箱
镜头
感光部件
调焦环
相当于凸透镜
相当于光屏
照相机原理
镜头——凸透镜
胶片——光屏
1.U > 2f，像在胶片上成倒立、缩小的实像。
2.物近像远像变大,物远像近像变小。
物距
像距
照相机成倒立缩小的像。
物体到镜头的距离要大于像到镜头的距离。（物距大于像距）
倒立缩小的实像
课堂练习
例2．如图为我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”。系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜；最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体，该光学元件相当于对光具有 　 　作用的透镜。若该透镜的焦距为f，则该系统成像时物距应 　 　（选填“小于f”“大于2f”或“大于f且小于2f”）。
答案：会聚；大于2f。
投影仪原理
镜头——凸透镜
大屏幕——光屏
1.f < U < 2f，像在大屏幕上成倒立、放大的实像
2.物近像远像变大,物远像近像变小。
镜头(凸透镜)
投影片
3.为了使像看起来正立，可把投影片倒着放置。
投影仪的结构
原理：利用凸透镜成倒立、放大的实像。
成像特点：
投影片到镜头的距离（物距）小于镜头到屏幕的距离（像距）。
投影片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大。
投影仪成像原理
认识投影仪
1.想看清细胞怎么办？
2.想看清蚂蚁，应该怎么办？
显微镜下的细胞 显微镜下的蚂蚁搬家
显微镜 ：
目镜：
靠近眼睛的凸透镜。
物镜：
靠近被观察物体的凸透镜。
显微镜
由物镜和目镜两个凸透镜组成。
物镜
目镜
2．显微镜的原理：
（1）物镜：相当于投影仪的镜头，
成倒立放大的实像。
（2）目镜：相当于放大镜，
成正立放大的虚像
把物镜所成的像再放大一次。
显微镜放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数
R.胡克在17世纪中期制做的复式显微镜
20世纪初期的显微镜
切片显微镜
解剖显微镜
19世纪中期的显微镜
3. 显微镜的发展
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
望远镜
想看清操场上的小朋友在玩什么，怎么办？
（1）物镜：相当于照相机的镜头，成倒立缩小的实像。
（2）目镜：相当于放大镜,成正立放大的虚像。
把物镜所成的像再放大一次。
不能用望远镜直接
观察太阳或其他强光源！
！
开普勒望远镜：物镜和目镜都是由凸透镜组成的望远镜。
望远镜的物镜的直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。
除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜做物镜。
凹面镜会聚光
哈勃天文望远镜。把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。
3.7 眼睛与光学仪器
（一）眼睛是怎样看见物体的
1.眼睛的成像原理
2.近视眼、远视眼形成的原因及矫正
（二）眼睛的好帮手
3.照相机
4.显微镜
5.望远镜
课堂小结
完成配套课后练习。
1．在人的眼球中，晶状体和角膜的共同作用相当于一个（　　）
A．平面镜 B．玻璃砖 C．凸透镜 D．凹透镜
2．如图是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确的是（　　）
A．近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B．近视眼看远处的物体，像成于视网膜前
C．近视眼用凹透镜矫正
D．为预防近视，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
当堂评价
C
A
3．如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（　　）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
B
4．如图是科技兴趣小组用手机、透镜和纸箱自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是（　　）
A．制作简易投影仪的透镜是凹透镜
B．手机到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
C．墙上呈现的是手机画面正立、放大的虚像
D．要使像变大，应减小手机与透镜间的距离
D
5．显微镜和天文望远镜都是科学观察工具，它们在各自的领域中揭示了自然界的不同层面，推动了人类对世界认知的不断深入。如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（　　）
A．显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像
B．天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像
C．显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜
D．天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜
C
6．如图所示，据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜可以将物体点燃是因为其对光有 　 　作用。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 　 　视眼。
7．2023年6月6日是全国“爱眼日”，班级开展了主题为“关注普遍的眼健康”的活动。小明同学认识到由于长期没有注意健康用眼，以至他戴上了近视眼镜；不戴眼镜时，远方物体在他眼中成像会在视网膜 　方，矫正近视眼应佩戴 　 　透镜（选填“凹”或“凸”）。
会聚
远
前
凹
8．每年6月6日是全国“爱眼日”，眼睛是心灵的窗户，我们应该保护好自己的眼睛。与视力正常的眼睛相比，近视眼的晶状体更 　；老年人易患远视眼，看不清近处物体，看近处物体时，物体成像在视网膜的 　 　面。
9．如图所示，是小明在显微镜下观察到的洋葱表皮细胞。显微镜的目镜是一个 　 　镜，装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f之间的关系是 　 　 。
厚
后
凸透
f＜u＜2f
10．小明发现自己戴的近视眼镜的镜片是一块凹透镜，于是他查阅相关资料得知：①物体通过凹透镜成缩小的像，且物距越大、像距越大、像越小；②同一物体，物距相同时，通过焦距越小的凹透镜，所成的像越小；③近视眼镜的镜片度数与其焦距的关系如表：
焦距（米） 镜片度数
2 50
1 100
0.5 200
0.2 500
（1）分析表格数据中近视眼镜的镜片度数与其焦距的数量关系，可得结论：　 　。
（2）小明将近视眼镜逐渐靠近纸上文字时，看到的文字大小将逐渐 　 　（选填“增大”或“减小”）。
（3）小明分别将A、B两副不同度数的近视眼镜，放置在书籍前相同位置，通过镜片观察到不同的像，如图（a）、（b）所示，请判断哪副眼镜的镜片度数较高，并说明理由：　 .
.
。
焦距（米） 镜片度数
2 50
1 100
0.5 200
0.2 500
增大
B，相同条件下通过
眼镜B所成的像较小，说明其焦距较小，由D=1/f×100可知该眼镜的镜片度数较高
11．如图在“自制水滴显微镜”的实验中。
（1）应使红箭头、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。
（2）图中的水滴相当于凸透镜，透过它应该能看到一个　 　（选填“正立”或“倒立”）、　 　（选填“放大”或“缩小”）的箭头，人眼通过显微镜观察红色箭头时看到的是　 　像（选填“实”或“虚”）。
（3）若要使看到的像更大，应该适当　 　（选填“增大”或“减小”）水滴与箭头的距离，并调整凸透镜的位置。
倒立
放大
虚
减小
12．如图甲所示，眼球中晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，晶状体与视网膜间距是不变的，一般情况下人能看清远近不同的物体。小明为了探究人眼成像原理，制作了一个口径不变的“注水凸透镜”，通过注水或抽水改变凸透镜的厚度，来模拟眼睛中晶状体的变化。实验装置如图乙（a）所示，在透镜的两侧摆放点燃的蜡烛和光屏，在光屏中央能看到清晰的像。将蜡烛移至离透镜较近或较远位置时，小明发现光屏上的像模糊了，他一边注入或抽出水，一边观察光屏上像直到最清晰为止，实验过程和现象如图乙（b）（c）所示。（u3＞u1＞u2＞v）
①分析比较图乙（a）（b）（c）现象中物距与像距的大小关系，可得初步结论：当凸透镜成倒立缩小的实像时，　 　 。
②分析比较图乙（a）（b）（c）现象中“注水凸透镜”厚度变化与物距关系，可得初步结论：凸透镜成清晰实像时，像距相同，　 .　 。
③根据上述信息，试分析人看远处物体和看近处物体时晶状体厚度情况。 　 　 .
。
【答案】①；②物距越大，像越小；③。
物距大于像距
物距
通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像
越大，像越小

展开更多......

收起↑