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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
3.7　眼睛与光学仪器
第1课时　眼睛和眼镜
【知识要求】
1.了解人眼成像的原理。
2.了解近视眼和远视眼的成因及矫正方法。
3.具有保护视力的意识。
【教学重难点】
1.远视眼、近视眼形成的原因及其矫正。
2.正常人眼观察近处和远处时都能看清楚的原因。
近视眼镜、远视眼镜
人们常说，眼睛是心灵的窗户。人类获取的信息很多是通过眼睛观察到的。
教师启发提问：那么，眼睛的结构包括哪些？眼睛又是怎么看到物体的呢？
一、眼睛是怎样看见物体的
教师引导学生观察课本图3－7－2，总结出眼睛的结构。
1.人眼的结构：角膜、晶状体、视网膜、瞳孔、睫状体、玻璃体、视神经等。
2.人眼的视物原理：眼睛中的晶状体相当于凸透镜，眼球后部的视网膜相当于光屏。物体经晶状体成像于视网膜上，再通过视神经把信息传入大脑，从而产生视觉。
3.人眼的调节：人的眼睛是靠调节晶状体的弯曲程度，改变焦距从而获得清晰的像。
（1）当睫状体放松时，晶状体变薄，焦距变长，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。
（2）当睫状体收缩时，晶状体变厚，焦距变短，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。
例题讲解：
【例1】来自物体的光经过晶状体会聚在视网膜上，形成物体的像。下列说法错误的是（　　）
A.晶状体相当于凸透镜
B.视网膜相当于光屏
C.所成的像是实像
D.所成的像相对于物体是正立的
【解析】人眼的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，晶状体把来自物体的光线会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。
【答案】D
二、近视眼及其矫正
在我国当代青少年中，近视眼的发生率是比较高的。那么，近视眼的特点、形成原因及矫正办法分别是什么呢？
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.近视眼的成因：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。
3.近视眼的矫正：利用凹透镜能使光发散的特点，在眼睛前面放一个合适的凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
例题讲解：
【例2】青少年近视现象十分严重，近视眼在看远处的物体时，物体的像落在视网膜的　　　　（选填“前面”或“后面”），需要戴对光线有　　　　作用的　　　　透镜进行矫正，使远处物体在视网膜上成倒立、　　　　的实像。
【解析】近视眼是由于眼睛的晶状体凸度过大，折光能力过强，使远处物体的像成在了视网膜的前方，所以看不清远处的物体。近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，使光进入眼睛之前先发散一些，这样远处物体倒立、缩小的实像就能准确地成在视网膜上。
【答案】前面　发散　凹　缩小
三、远视眼及其矫正
远视眼，从字面上看应该跟近视眼相反。那么，它的特点、形成原因及矫正办法分别又是什么呢？
1.远视眼的特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。
2.远视眼的成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某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。
3.远视眼的矫正：利用凸透镜能使光会聚，在眼睛前面放一个合适的凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
例题讲解：
【例3】常见的视力缺陷有近视和远视。右图所示的是一位视力缺陷的患者的眼球成像示意图，他的视力缺陷类型及矫正视力需要戴的透镜种类是（　　）
　　A.远视眼，凸透镜 B.远视眼，凹透镜
C.近视眼，凸透镜 D.近视眼，凹透镜
【解析】由图可知，物体的像成在视网膜的后方，所以是远视眼，应戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正。
【答案】A
3.7　眼睛与光学仪器
第1课时　眼睛和眼镜
眼睛和眼镜
　　本节课的知识与实际生活密切相关。关于人眼看远处、近处物体都能看清是由于晶状体的厚薄在发生变化来调节的这个问题，主要是通过课件展示来帮助学生理解的。让学生明白凸透镜的薄厚不同，它们的焦距、折光能力等都有不同，从而引导学生思考人眼看远近物体都能看清的原因是晶状体在调节。另外，关于近视眼和远视眼的矫正，一方面引导学生分析光路图，利用他们所学过的知识寻找解决的办法，另一方面，通过课件模拟对以上两种眼病的矫正，使学生印象更深刻。
第2课时　光学仪器
【知识要求】
1.了解照相机的构造。
2.了解显微镜和望远镜的构造及工作原理。
3.了解望远镜在人类探索宇宙中的作用。
【教学重难点】
1.照相机的成像特点及调节。
2.显微镜和望远镜的基本结构。
显微镜、望远镜、两个焦距不同的凸透镜（每小组1套）
眼睛看到生动的画面，给人留下深刻的印象，但却没有办法准确地保存和再现这些画面。为了记录难以忘怀的瞬间和美不胜收的景色，人们发明了照相机，现在的智能手机都具有照相的功能。你了解照相机吗？
一、影像的保存——照相机
教师引导学生观察PPT图片。
1.原理：物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。
2.构造：主要由镜头、光圈、快门和暗盒等部件组成。照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗盒中的感光胶片（或感光元件）相当于光屏。
3.调节：要使底片上的像变大，应减小物体与镜头之间的距离，增大底片与镜头之间的距离；反之亦然。
例题讲解：
【例1】下图所示的是国际空间站上宇航员通过悬浮状水珠成像的情景。图中水珠相当于一个　　　镜，所成的像为倒立、　　　　的像。生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有　　　　（写出一种即可）。
【解析】从形状上来看，悬浮的水珠中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜；由题图可知，宇航员通过水珠所成的像是倒立、缩小的像。照相机和摄像机就是利用这一成像原理制成的。
【答案】凸透　缩小　照相机（或摄像机）
二、眼睛的好帮手
观察课本图3－7－8，了解显微镜的构造。
1.显微镜的结构
（1）显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。
（2）目镜：靠近眼睛的凸透镜叫做目镜。
（3）物镜：靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
教师引导学生观察PPT“显微镜结构、成像原理图”动画，归纳总结。
2.显微镜的成像原理
（1）显微镜的物镜成像与投影仪一样，使物体成倒立、放大的实像；显微镜的目镜成像与放大镜一样，使倒立、放大的实像成正立、放大的虚像。
（2）物体通过整个显微镜所成的像是倒立、放大的虚像。
（3）微小的物体通过显微镜后被两次放大，因此，显微镜的放大倍数＝物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。
例题讲解：
【例2】显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，标本通过物镜成一个　　　　像，像成在目镜　　　　，通过目镜观察时，目镜再把这个像　　　　一次。若物镜和目镜对标本的放大倍数分别为m1、m2，则该显微镜的放大倍数为　　　　。
【解析】普通放大镜放大倍数太小，为得到更大的放大倍数，将两个凸透镜组合可制成显微镜，焦距短的为物镜，焦距长的为目镜，被观察标本放在物镜的2倍焦距与1倍焦距之间，将成一个放大的实像。为了使此实像再次放大，让它落在目镜的焦点以内，通过目镜观察，将看到一个放大许多倍的倒立的虚像，最后的放大倍数是两次放大倍数之积。
【答案】倒立、放大的实　焦点以内　放大　m1×m2
观察PPT图片，了解望远镜的构造。
3.望远镜的结构
（1）天文望远镜的镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。
（2）目镜：靠近眼睛的凸透镜叫做目镜。
（3）物镜：靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
教师引导学生观察PPT“望远镜结构、成像原理图”动画，归纳总结。
4.望远镜的成像原理
（1）望远镜的物镜成像与照相机一样，使物体成倒立、缩小的实像；望远镜的目镜成像与放大镜一样，使倒立、缩小的实像成正立、放大的虚像。
（2）物体通过整个望远镜所成的像是倒立的虚像。
教师提问：物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，这样的像应该是缩小的，为什么用望远镜观察物体时会感到像被放大了？
学生讨论后回答：……
教师归纳总结：视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。
例题讲解：
【例3】如右图所示，对于由两组凸透镜组成的望远镜来说，物镜和目镜所成的像分别是（　　）
A.放大的实像，放大的虚像
B.缩小的实像，缩小的虚像
C.缩小的实像，放大的虚像
D.放大的虚像，放大的实像
【解析】用望远镜观察的物体到物镜的距离都远大于物镜的2倍焦距，所以来自被观察物体的光经过物镜所成的像是缩小的实像，这个实像落在目镜的焦点以内，被目镜放大，成为虚像。
【答案】C
第2课时　光学仪器
光学
仪器
　　本节课的重点是照相机的成像原理及调节方法，可通过引导学生利用凸透镜成像的规律去分析。现代智能手机都具有照相机的功能，这个容易激发学生的学习兴趣。如果把照相机的成像原理和眼睛进行对比，这个知识点就会变得更简单。显微镜和望远镜本身是比较复杂的，想要一节课讲清楚是很难的，不可能使知识点面面俱到，只要求了解它们的物镜、目镜以及两次成像的特点，第一次成什么像，第二次成什么像等。总之，让复杂问题简单化是本节课教学成功的诀窍。

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