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(共50张PPT)
沪科2024版 八年级全一册
第4章 神奇的透镜
4.3 神奇的眼睛
教学目标
1.了解眼睛的构造及成像原理；知道近视眼和远视眼的成因及其矫正方法。
2.了解透镜在日常生活中的应用。知道照相机、投影仪（幻灯机）、放大镜的
成像原理及特点。
教学重点难点
教学重点
教学重点
能将透镜成像与人眼成像、视力矫正联系起来，培养学生理论联系实际的科学思维
从了解照相机的工作原理来制造简易的照相机，从而培养学生的观察能力、思维能力和实践能力
新课导入
我们是怎样通过眼睛看到五彩缤纷的世界的呢？
探究新知
眼睛的主要结构与光学实验器材有什么相似之处？
观察
思考
晶状体相当于凸透镜
视网膜相当于光屏
眼睛看见物体的过程本质上就是凸透镜成像
一、人眼是如何看到物体的？（物体经人眼如何成像呢？）
人眼视物（成像）的过程
凸透镜成像过程
对比发现：
1、凸透镜前方不同位置的物体（物距不同）如何在光屏上都呈现清晰的像？
2、人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像呢？
改变光屏的位置（像距）
思考：
视网膜不能移动
？？？
物近像远
视网膜后移
视网膜前移
物远像近
f
f
f
凸透镜的焦距与厚度有什么关系吗？
凸透镜越厚
焦距越小
对光的会聚能力
越强
物远像近（成像靠视网膜前）
不让像靠前
晶状体变薄
成像于视网膜
正常眼看远处物体
正常眼看近处物体
物近像远（成像靠视网膜后）
不让像靠后
提前会聚
成像于视网膜
推迟会聚
晶状体变厚
人看物体的过程
来自物体的光
会聚在视网膜上
视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传给大脑，我们就看到了物体。
照相机的成像过程
人眼看清远近物体的原理：
当睫状肌放松时，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。
当睫状肌收缩时，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。
晶状体的调节作用
三、近视眼及其矫正
1、成因：
2、矫正：
晶状体太厚，折光能力太强，成像于视网膜前
配戴用凹透镜做成的近视眼镜。
四、远视眼及其矫正
1、成因：
2、矫正：
晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜后
配戴用凸透镜做成的远视眼镜。（老花眼镜）
坚持做眼保健操
新知探究
1.投影仪的结构
投影仪
　　来自投影片上图案的光，先经镜头折射，再经平面镜反射，最终在屏幕上成倒立、放大的实像。
2.投影仪成像的原理
新知探究
目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距较长
物镜：靠近被观察物体的凸透镜，
焦距很短
载物台：承载被观察的物体
反光镜：增加光的强度，
照亮被观察的物体
显微镜
目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距较长
物镜：靠近被观察物体的凸透镜，
焦距很短
载物台：承载被观察的物体
反光镜：增加光的强度，
照亮被观察的物体
新知探究
电子显微镜
手术显微镜
扫描电子显微镜
透射电子显微镜
各种用途的显微镜
新知探究
基本构成：
目镜和物镜都是凸透镜
普通望远镜及其光路
小型天文
望远镜及其光路
望远镜
新知探究
自制“望远镜”
如图所示，将近视镜片与远视镜片沿刻度尺放置。从近视镜片望过去，同时调节两镜片之间的距离，你看到的景物有什么变化
用近视镜片与远视镜片制成的“望远镜”
远视镜片
近视镜片
环节三：实践应用 仿生人眼制作可变焦照相机
2
动手做做
材料
成品
贴纸
1609年伽利略望远镜
1990年哈勃望远镜
2021年韦伯望远镜
2026年罗曼望远镜
我国的射电望远镜—天眼
我国的巡天空间望远镜
2
环节四：社会发展 探索宇宙的超级“眼睛”——太空望远镜
哈勃望远镜也是个“近视眼”
课堂小结
透镜的应用
显微镜
放大镜：u＜f，成正立、放大的虚像
投影仪：2f＞u＞f，成倒立、放大的实像
物镜：2f＞u＞f，成倒立、放大的实像
目镜：u＜f，成正立、放大的虚像
望远镜
物镜：u＞2f，成倒立、缩小的实像
目镜：u＜f，成正立、放大的虚像
为了让透镜更好地为我们服务，就必须认识透镜成像的规律。
探究凸透镜成像的规律
如图 3-6-1 所示，在房内面向窗户站立，移动凸透镜或光屏板的位置，使窗外景物通过凸透镜在屏上形成一个清晰的像。
图 3-6-1 使景物成像在屏上
课堂引入
视频：凸透镜成像
思考：为什么箭头方向会变呢？
课堂引入
请欣赏实验视频，再谈谈如何开始实验探究
凸透镜成像的规律
探究新知
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
光具座
1.实验器材
凸透镜(已知焦距)、光具座(带刻度尺)、蜡烛、光屏和火柴。
探究新知
探究凸透镜成像规律
物距（u）：物体到凸透镜的距离；
像距（v）：像到凸透镜的距离。
探究凸透镜成像规律
探究新知
猜想: 凸透镜成像不同跟哪些因素有关？
想一想：①为了验证你的猜想 , 需要哪些器材？
凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座等；
调整蜡烛、透镜、光屏三者中心在同一水平高度。
②为了使像成在光屏的中心上，对蜡烛 、透镜 、光 屏三者的高度有什么要求？
（凸透镜的焦距：f=10cm）
探究凸透镜成像规律
进行实验
(1)组装实验器材并进行实验前的调节。
(2)进行实验操作，教师巡视并进行指导。
(3)观察实验探究现象和采集实验数据 , 记录在自己设计的表格中。
(4)展示交流凸透镜成像现象和数据。
探究凸透镜成像规律
思考：
1.实验器材要准备什么？
2.实验器材该如何摆放， 有什么要求？
3.如何才算找到了像？
4.如何描述像的特点？
蜡烛、凸透镜、光屏,光具座。
蜡烛
凸透镜
光屏
光具座
物距u
像距v
目的：使成像在光屏中央
调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心在同一高度。
在光屏上观察到最清晰的烛焰的像
描述像的大小、正倒、虚实
探究凸透镜成像规律
实验记录表如下：
表 4-1 实验记录表
凸透镜焦距 f =______ cm
（1）将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒。同时测出此时的物距u和像距v。
（2）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中；
（3）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ,并将数据记录在表格中；
（5）用不透明的纸板将凸透镜的上半部分遮住，观察光屏上所成的像是否 “完整” ，像的亮度有什么变化？
（4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距(在焦点处) ,移动光屏，光屏上不成像;眼睛过透镜看不到虚像；
（5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内，移动光屏，光屏上不成像，眼睛过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小.测出物距u，并将数据记录在表格中。
点击播放
注：凸透镜焦距为10.0cm
实验拓展
作图法验证凸透镜成像规律
物距与像距的关系
(成实像时)
物距与焦距的关系
当u>2f时，成倒立、缩小的实像—照相机原理
当u当u>v时，成倒立、缩小的实像
凸透镜成像的规律
当u=2f时，成倒立、等大的实像
当2f >u>f 时，成倒立、放大的实像
当u=f 时，不成像
当u课堂小结
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中 , 将凸透镜正对着太阳 , 在距凸透镜 15 cm处得到一个最小 、最 亮的光斑 , 则该凸透镜的焦距为 cm;若将一个物体放在此透镜前 40 cm 处 , 可在透镜另 一侧光屏上得到一个倒立 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
缩小
15
课后作业
D
2.如图所示 , 烛焰在光屏上刚好成清晰的像(像未画出) 。透镜不动 , 将蜡烛移至 40 cm刻度处 , 移动光屏 , 在光屏上能观察到 （　　）
A. 倒立 、缩小的实像 B. 倒立 、放大的实像
C. 正立 、放大的实像 D. 光屏上不能呈现像
课后作业
3.蜡烛距凸透镜 40cm , 能在距凸透镜 30cm 的光屏上得到一个倒立缩小的实像 , 则透镜的焦距可能是 （　　）
C
A. 40cm
B. 25cm
C. 16cm
D. 12cm
课后作业
点燃
4.小明用焦距为 10 cm 的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验 。
(1) 调整器材高度时 , 应 (填“点燃”或“不点燃”)蜡烛 。
(2) 器材处于图甲所示位置时 , 烛焰恰好在光屏上成清晰 的像 。
(3) 将蜡烛移动至 20 cm刻度处 , 应将光屏移动到 (填字母)范围的某一位置才能再次在光屏上得到清晰的像。
A. 50 cm~60 cm
B. 60 cm~70 cm
C. 70 cm~80cm
倒立、放大
B
课后作业
虚
(4) 将蜡烛移动至 45 cm 刻度处时 , 取下光屏 , 从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的放大的 (填“虚”或“实”)像。
(5) 张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在 30 cm 刻度处 , 则光屏上 得到的清晰的像应该是图丙中的 (填字母) 。
B
课后作业
5.小明和小红都用焦距相同的相同照相机分别对一个苹果拍照 , 得到的照片分别如图甲 、乙所示 ,则 （　　）
D
A. 小红离苹果的距离近
B. 小明和小红离苹果的距离相同
C. 小红要使照片上的像与小明的一样大 , 小红移动位置后 , 再减少镜 头到底片的距离
D. 小红要使照片上的像与小明的一样大 , 小红移动位置后 , 再增加镜头到底片的距离
课后作业
Thanks!
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