资源简介

(共46张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：5.4 眼睛和眼镜
幻灯片 2：学习目标
了解眼睛的构造，知道眼睛视物的原理。
理解近视眼和远视眼的成因，掌握它们的矫正方法。
知道眼镜的度数表示方法，能解释相关现象。
培养爱护眼睛的意识，了解保护眼睛的基本常识。
幻灯片 3：引入 —— 我们的 “照相机”
情景展示：展示眼睛的特写图片、照相机的结构图，对比两者的相似之处。
问题提出：我们的眼睛为什么能看清周围的物体？它的工作原理和照相机有什么相似之处？为什么有些人会看不清远处或近处的物体？眼镜是如何帮助他们看清物体的？
幻灯片 4：眼睛的构造
主要结构：眼球主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、玻璃体、视网膜、视神经等组成。
角膜和晶状体：相当于照相机的镜头，共同作用相当于一个凸透镜，对光线起会聚作用。
视网膜：相当于照相机的胶片（或感光元件），是成像的部位，上面分布着许多感光细胞。
瞳孔：相当于照相机的光圈，能调节进入眼睛的光量，光线强时瞳孔缩小，光线弱时瞳孔放大。
视神经：将视网膜上感光细胞产生的神经信号传递到大脑，人就产生了视觉。
示意图：展示眼球构造示意图，标注各主要结构及其作用。
幻灯片 5：眼睛视物的原理
原理：眼睛视物的原理与照相机成像原理相似。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，来自物体的光经过 “凸透镜” 会聚在视网膜上，形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生神经信号，通过视神经传给大脑，大脑对信号处理后，人就看到了物体，而且感觉是正立的像。
与照相机的对比：
眼睛
照相机
角膜和晶状体（凸透镜）
镜头（凸透镜）
视网膜
胶片 / 感光元件
瞳孔
光圈
视神经
图像处理系统
调节作用：眼睛通过睫状体调节晶状体的厚度（焦距），使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的像，这种作用叫作眼睛的调节。看远处物体时，晶状体变薄，焦距变长；看近处物体时，晶状体变厚，焦距变短。
幻灯片 6：近视眼的成因及矫正
成因：近视眼的晶状体太厚（或眼球前后方向太长），对光的会聚能力太强，或者眼球的前后距离过长，导致来自远处物体的光经过晶状体会聚后，像成在视网膜的前方，所以看不清远处的物体。
特点：能看清近处的物体，看不清远处的物体。
矫正方法：佩戴凹透镜制成的近视眼镜。凹透镜对光有发散作用，能使来自远处物体的光先经过凹透镜发散，再经过晶状体会聚，使像成在视网膜上。
示意图：展示近视眼成像在视网膜前方的示意图和佩戴凹透镜矫正后像成在视网膜上的示意图。
幻灯片 7：远视眼的成因及矫正
成因：远视眼的晶状体太薄（或眼球前后方向太短），对光的会聚能力太弱，或者眼球的前后距离过短，导致来自近处物体的光经过晶状体会聚后，像成在视网膜的后方，所以看不清近处的物体。
特点：能看清远处的物体，看不清近处的物体（老花眼是远视眼的一种，多发生在老年人身上）。
矫正方法：佩戴凸透镜制成的远视眼镜（老花镜）。凸透镜对光有会聚作用，能使来自近处物体的光先经过凸透镜会聚，再经过晶状体会聚，使像成在视网膜上。
示意图：展示远视眼成像在视网膜后方的示意图和佩戴凸透镜矫正后像成在视网膜上的示意图。
幻灯片 8：眼镜的度数
焦度：透镜的焦距的倒数叫作焦度，用符号 “Φ” 表示，即 Φ=1/f，单位是屈光度（D），f 的单位是米（m）。
度数：眼镜的度数等于焦度乘以 100，即度数 = 100Φ=100/f。
举例：
一个焦距为 0.5m 的凸透镜，焦度 Φ=1/0.5m=2D，度数为 2×100=200 度（远视眼镜的度数为正数）。
一个焦距为 - 0.5m 的凹透镜（焦距为负值表示是凹透镜），焦度 Φ=1/(-0.5m)=-2D，度数为 - 2×100=-200 度（近视眼镜的度数为负数，通常省略负号，说 200 度近视镜）。
注意：眼镜的度数越高，透镜对光的会聚或发散作用越强。
幻灯片 9：保护眼睛的常识
养成良好的用眼习惯：
读写姿势要正确，眼睛与书本的距离保持在 33cm 左右。
看书、写字或使用电子设备一段时间（如 40 分钟）后，要休息片刻，向远处眺望或做眼保健操。
不要在光线过强或过暗的地方看书、写字。
注意用眼环境：
使用电子设备时，屏幕亮度要适中，与周围环境亮度协调，避免反光。
不要长时间在颠簸的车中看书或看手机，以免眼睛过度调节。
定期检查视力：定期进行视力检查，发现视力下降及时就医，必要时佩戴合适的眼镜。
合理饮食：多吃富含维生素 A、维生素 C 和钙的食物，如胡萝卜、菠菜、鸡蛋、牛奶等，有助于保护视力。
幻灯片 10：课堂小结
眼睛构造与原理：角膜和晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，成倒立缩小实像，通过调节晶状体焦距看清物体。
近视眼：晶状体太厚或眼球过长，像成在视网膜前，用凹透镜矫正。
远视眼：晶状体太薄或眼球过短，像成在视网膜后，用凸透镜矫正。
眼镜度数：度数 = 100/f（f 单位为 m），凸透镜为正度数，凹透镜为负度数。
保护眼睛：养成良好用眼习惯，定期检查视力。
幻灯片 11：课堂练习
眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个______，它把来自物体的光会聚在______上，形成物体的像。
近视眼的成因是晶状体太厚，对光的会聚能力______（选填 “太强” 或 “太弱”），像成在视网膜的______（选填 “前方” 或 “后方”），应佩戴______透镜制成的眼镜矫正。
一个焦距为 0.25m 的凸透镜，它的焦度是______D，度数是______度，这种透镜可用于矫正______眼。
幻灯片 12：课后作业
完成课本上关于眼睛和眼镜的练习题。
回家后，测量自己或家人所戴眼镜的度数（如果有），根据度数计算出透镜的焦距。
撰写一份 “保护眼睛，从我做起” 的倡议书，向家人或同学宣传保护眼睛的重要性和方法。
2024人教版物理八年级上册
5.5跨学科实践：制作望远镜
第五章 透镜及其应用
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1.通过分析一些实例了解质量的初步概念，知道质量的单位及其换算。（重点）
2.通过实际操作，掌握天平的使用方法，学会用天平测固体和液体质量。（重点）
3.通过观察、实验，认识质量是不随物体的形状、物态、位置而变化的物理量。（难点）
请把下列物体分分类，说出根据什么理由来分类，分为几类？
试一试
铁钉
铁夹子
图钉
塑料刻度尺
矿泉水瓶
塑料桶
铁钉
铁夹子
图钉
塑料刻度尺
矿泉水瓶
塑料桶
由铁组成
由塑料组成
大到天体,如太阳、月亮,小到人们的日用必需品,如水、衣服、食物等,尽管这些物体形态各异,但都是由物质组成的。
望远镜的基本原理
刚才活动中的光路图
这个也是常见单筒望远镜的基本原理图
望远镜的基本原理
伽利略望远镜和开普勒望远镜
物镜
目镜
F1
F2
F1
1
F2
望远镜的基本原理
思考：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放大了呢？
思考：位于图中的位置，两个物体谁看起来会大一些呢？
2
1
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。
物体对眼睛所成的视角越大，它在视网膜上所成的像就越大，观察起来越清晰。
望远镜的基本原理
望远镜的基本原理
视角及视角大小的影响因素

视角的大小与物体大小和物体到人眼的距离有关。
说明：望远镜的放大倍率为f物/f目，。其中，f物是物镜的焦距，f目是目镜的焦距。
望远镜的
放大倍数
=
——————
f物
f目
f物是物镜的焦距， f目是目镜的焦距。
望远镜的基本原理
使用望远镜时，我们前后拉动镜筒，调节目镜与物镜的距离，可以看到一个最大、最清晰的像。
如何准确知道成像的最佳距离？
望远镜的基本原理
为了让成像质量好一些，其放大倍数不过大，取放大倍数为2至3倍即可。
如果要制作一个望远镜，应该选择什么样的凸透镜做物镜，什么样的凸透镜做目镜？
1.确定望远镜倍率
望远镜的
放大倍数
=
——————
f物
f目
制作望远镜
2.选择物镜和目镜
（1）焦距：根据放大倍数，选择焦距合适的两块凸透镜。
（2）直径：物镜的直径还要比目镜的直径大一些。
测量凸透镜的直径，以便于制作直径合适的镜筒。
制作望远镜
假设物体距离物镜很远，请根据凸透镜成像特点，推理并论证成像的最佳距离。
最佳成像间距约等于物镜焦距与目镜焦距之和，即f物+f目。
活动3：确定最佳成像距离
制作望远镜
通过两个凸透镜组合使用，两次成像，可以使我们看清楚远处的物体。通过光具座可以实现共轴调节。相较于手持望远镜，还有哪些不足之处？
制作望远镜
实验步骤：①如图所示组装实验器材，调节光源、两个不同
焦距的凸透镜，使三者中心位于同一水平高度；
制作望远镜
实验步骤：②将F型光源放在 98 cm刻度线处，物镜（f =10 cm）放在20cm刻度线处，前后调节目镜（f =5cm）直至透过凸透镜看到F型光源最大、最清晰的像。记录物镜与目镜之间最佳成像距离。
制作望远镜
设计镜筒
在用望远镜对不同远近的物体进行观察时，需要调节两块凸透镜间的距离。
镜筒可以设计成两段，让物镜的镜简较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。
观察最远处的物体时，两块凸透镜闼的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；
观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。
制作望远镜
观察手持望远镜，尝试使用凸透镜、瓦楞纸、剪刀、胶带等材料，通过小组合作，自制一个望远镜，实现望远功能。
活动4：制作望远镜
制作望远镜
①如图所示，分别用瓦楞纸包裹物镜、目镜，制作镜筒。
②根据测算的最佳距离，确定镜筒的长度范围。裁出凹槽，作为目镜和物镜前后调节的轨道。
③将两个镜筒嵌套在一起。根据需要，调整目镜镜筒的粗细，以便实现共轴调节。
目镜
物镜
自制望远镜
制作望远镜
1.把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。
2.在观察时要通过对镜筒长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
活动5：试用与调整
制作望远镜
作品展示：
1. 自制的望远镜能否看清楚远处的物体？
2.简要介绍如何制作的镜筒。
3. 介绍制作过程中遇到了什么困难？
4. 该望远镜还有哪些可以改进之处？
制作望远镜
这里制作的望远镜使用了两块凸透镜，观察到的远处物体的像是倒立的，怎样才能通过望远镜看到正立的像呢
有两种方法：
第一种是使用两个相互垂直的平面反射装置把所成的像先上下颠倒一次，再左右颠倒一次。
第二种是物镜使用凸透镜，目镜使用凹透镜，望远镜所成的像就是正立的了。
请你利用上面的方法改进你制作的望远镜，也可以针对你发现的望远镜的其他问题，设计解决的办法，让你的望远镜更加完善。
制作望远镜
第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。他第一个观测到木星的卫星，太阳黑子和月球上的环形山。
科学世界
大航海时期的望远镜
观察敌情
观测太空
科学世界
哈勃空间望远镜
世界最大单面望远镜
射电望远镜：天眼
科学世界
我们的宇宙中拥有上千亿个星系。银河系只是这上千亿个星系中的一个。太阳只是银河系中数千亿颗恒星中的一员，地球是太阳系中的一颗普通行星
科学世界
任务1.了解望远镜的基本原理
1. 如图是望远镜的结构图。
(1)请你在图中标出“目镜”“物镜”的位置。
解：如图所示。
目镜
物镜
2
3
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5
6
7
8
9
1
(2)物镜的作用是使远处的物体在 附近成实像，
相当于 (填“照相机”“投影仪”或“放大
镜”)。
(3)目镜的作用是把物镜所成的像 (填“放大”或
“缩小”)，相当于 (填“照相机”“投影
仪”或“放大镜”)。
焦点　
照相机　
放大　
放大镜　
2
3
4
5
6
7
8
9
1
任务2.设计简易望远镜
2. (1)确定望远镜的放大倍率
①小点经过学习了解到望远镜的放大倍率为 镜的焦
距与 镜的焦距之比。为了让成像质量好一些，放大
倍率为2～3倍即可。
②以下三个透镜中，选择 两个透镜更合适，此
时放大倍率为 。
物　
目　
甲、丙　
2　
凸透镜甲：焦距10 cm，直径约为4 cm
凸透镜乙：焦距15 cm，直径约为4.5 cm
凸透镜丙：焦距20 cm，直径约为5 cm
2
3
4
5
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7
8
9
1
(2)选择物镜和目镜
①小点在制作简易望远镜时，除了可以直接购买凸透镜
外，还可以利用生活中的物品作凸透镜。以下可以当作凸
透镜材料的是 。
AB　
A. 小点奶奶阅读用的放大镜
B. 小点奶奶老花镜的镜片
C. 小点的近视镜的镜片
D. 小点便携小镜子的镜片
2
3
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7
8
9
1
②在选择凸透镜时，应该选择焦距较 、直径
较 的凸透镜作为物镜，焦距较 、直径
较 的凸透镜作为目镜。
长　
大　
短　
小　
2
3
4
5
6
7
8
9
1
(3)设计镜筒
如图所示，镜筒A为 镜，镜筒B为 镜。在观
察远处物体时，两镜筒的长度之和最小应等于两块凸透镜
的焦距 (填“之和”或“之差”)。
物　
目　
之和　
2
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4
5
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7
8
9
1
任务3.制作及调试望远镜
3. 把目镜镜筒插入物镜镜筒内，将 镜放到眼前，通过
望远镜观察远处的物体，观察过程中不断调节目镜与
(填“物镜”或“物体”)之间的距离，直到在望远镜
中看到远处清晰的倒立的像。
目　
物
镜　
2
3
4
5
6
7
8
9
1
4. 实验结束后小点观察到所成像是倒立的，于是思考：如何
才能使所成像为正立的呢？经过查阅资料，小点找到了以
下方法：根据平面镜可以改变光的传播路径原理，利用两
个相互 (填“平行”或“垂直”)的平面镜反射装
置，可以使所成像为正立。
垂直　
2
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4
5
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7
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1
5. 如图所示是天文爱好者通过纯手工打磨镜片自制的望远
镜，该望远镜不仅可以看到8×108 km外的木星，甚至能
清晰地看到木星表面的斑纹，下列关于该自制望远镜的说
法正确的是(　C　)
C
A. 通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B. 看到8×108 km外的木星只利用了光沿直
线传播
C. 清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像
原理与照相机相同
D. 木星到物镜的距离u满足f＜u＜2f(f为物镜的焦距)
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1
6. 随着科技发展，英国赫瑟尔制造了反射式望远镜，其主反射镜直径为130厘米。深圳市天文台位于大鹏新区南澳街道西涌，配备有反射式望远镜、光学望远镜等多种观测设备。反射式望远镜的原理如图甲，利用一个球面反射镜将进入镜头的光线会聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上，然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里，这样我们便可以观测到星空的影像。而光学望远镜的原理如图乙，下列说法正确的是(　D　)
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1
A. 反射式望远镜的主镜是凹面镜，不遵循光的反射定律
B. 反射式望远镜利用了小孔成像的原理
C. 光学望远镜的目镜成倒立、缩小的实像
D. 光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同
【答案】D
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8
9
1
7. 如图所示，身高1.2 m的妹妹站在镜子前，距离镜面2
m，则她与自己在镜中的像的距离是 m；如果妹妹
向镜面靠近1 m，她会觉得像变大了，原因是 。
4　
视角变
大　
2
3
4
5
6
7
8
9
1
8. 如图所示，小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观
察远处的物体，其中较远的放大镜的功能是使远处物体在
焦点附近成 (填“虚像”或“实像”)，较近的放
大镜的作用是将该像 (填“放大”或“缩小”)。
实像　
放大　
2
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4
5
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7
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1
【补充设问】把两个放大镜的位置前后对调，小明发现像
的大小与之前相比 (填“变大”“变小”或“不
变”)。
变小　
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4
5
6
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8
9
1
9. 如图为两种望远镜之一的内部部分光路图，物镜是凸透
镜，O为光心，F为物镜焦点，焦距为900 mm。
(1)在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线。
解：如图所示。
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8
9
1
(2)目镜是 (填“凹”或“凸”)透镜。
(3)用此望远镜观察距离约100 m的小鸟时，小鸟经物镜成
一个 (填“倒立”或“正立”)、 (填
“放大”“等大”或“缩小”)的像。
凹　
倒立　
缩小　
2
3
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5
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显微镜和望远镜
望远镜
视角
概念
增大视角的方法
探索宇宙
结构
目镜、物镜的作用
课堂小结
谢谢观看！

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