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(共39张PPT)
第五章
透镜及其应用
第4节 眼睛和眼镜
学习目标——物理学科素养
01
物理观念
理解眼睛的构造和视物原理，能运用所学知识解释一些常见的视觉现象
02
科学思维
理解近视眼和远视眼的成因，并掌握矫正方法，通过对比正常眼、近视眼和远视眼的成像情况，培养逻辑推理和分析问题的能力
03
科学探究
经历探究视力矫正方法的实验过程，学会提出问题、设计实验、收集数据、分析论证等科学探究的基本方法，提高动手实践和解决实际问题的能力
04
科学态度与责任
认识到保护视力的重要性，养成良好的用眼习惯，关注科学技术对人类生活和社会发展的影响，培养对科学的热爱和责任感。
教学重难点
教学难点
教学重点
1. 了解眼睛构造和视物原理。
2. 掌握近视眼和远视眼成因及矫正方法，能分析成像位置异常原因与矫正透镜类型。
1. 深入理解眼睛在不同情况的自动调节机制。
2. 准确区分近视眼和远视眼成像特点，根据实际情况判断视力问题类型并选矫正方案。
我们的双眼，是如何感知这美丽世界？为何近视者需借助近视眼镜方能看清远处？而老年人却需老花眼镜才能看清近处的物体。这两种眼镜是怎样帮助人们看清物体的？它们的原理是否相同？
课堂引入
戴近视眼的学生
戴老花眼的老人
01
知识点1 眼睛
1. 眼球的主要结构及各部分作用
睫状肌：可改变晶状体的形状
角膜
瞳孔：光的通道
晶状体：等效于一个焦距可变的凸透镜
视神经：将视网膜产生的信号传输给大脑
视网膜：相当于光屏，感受光的刺激产生信号
玻璃体：无色透明的胶状物体
知识点1：眼睛
探究新知
知识点1：眼睛
探究新知
2. 眼睛的视物原理
照相机成像的过程
人的眼球好像一架照相机，眼睛观看物体时，物距大于2倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。
视网膜上感光细胞受到光的刺激，视神经把这个信号传输给大脑，大脑将倒立图像处理后翻转过来，我们就看到了物体。
人眼看见物体的过程
晶状体
照相机在拍摄远近不同的物体时，是通过调节像距（镜头到胶片的距离）来得到清晰的像。
用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，晶状体和视网膜之间的距离不能变，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
3. 眼睛的调节
知识点1：眼睛
探究新知
当我们看远处的物体时，睫状肌放松，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体.
当看近处的物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体.
知识点1：眼睛
探究新知
（1）正常眼睛的调节
眼睛通过睫状肌改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。
（2）两种情况的对比
知识点1：眼睛
探究新知
看远处物体 看近处物体
睫状体
晶状体
对光的偏折能力
成像原理图
放松
变薄
变弱→焦距变长
收缩
变厚
变强→焦距变短
4. 眼睛与照相机的对比
知识点1：眼睛
探究新知
成像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、缩小的实像
透镜类型 角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜 镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜
成像位置 视网膜 胶片
调节方式 物距改变时，改变焦距，像距不变 物距改变时，改变像距，焦距不变
（1）远点
眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。
（2）近点
当睫状体看近处物体时，晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常成年人眼睛的近点在大约25cm，儿童近点约为7~10cm。
5. 远点、近点和明视距离
知识点1：眼睛
探究新知
（3）明视距离
正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是
25cm，这个距离叫做明视距离。
正常眼睛的近点随年龄增加逐渐变远。幼年时，近点在眼前约7～8cm处，到了中年，近点在眼前约25cm处；到了老年近点可就远了，距离眼睛能达到1～2m ，那就是老花眼了。
知识点1：眼睛
探究新知
知识点1：眼睛
探究新知
【典例1】学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
照相机 ①________ 胶卷 光圈
眼睛 晶状体和角膜 ②______ ③________
乙表：
透镜
视网膜
瞳孔
【详解】[1][2][3]根据图可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于镜头；视网膜相当于胶卷（底片）；瞳孔相当于光圈，调节光线的射入量；眼睑相当于快门，快门打开才能有光线进入；快门与眼睑的作用是相同的。
02
知识点2 近视眼及其矫正
知识点2：近视眼及其矫正
探究新知
睫状体调节能力增强，使晶状体过厚，焦距变小，折射光的能力过强，光线聚于视网膜前，形成模糊光斑，导致近视眼。
近视眼能看清近物，看不清远物。
1. 近视眼的成因
近视眼（成像于视网膜前）
知识点2：近视眼及其矫正
探究新知
巧记：近视眼及其矫正
近视看近不看远，
晶厚聚光视网前。
凹透镜对光能发散，
用来矫正近视眼。
2. 近视眼的矫正
凹透镜对光有发散作用，来自物体的光经过凹透镜后再进入眼睛，使成在视网膜前的像向后移动落到视网膜上，如图所示。
知识点2：近视眼及其矫正
探究新知
(3)近视眼的预防
①注意用眼卫生，看书时，眼睛与书之间的距离保持25cm左右，坐姿端正、间隔休息、远眺等。
②不在移动的车中看书，不在强光或黑暗下看书等。
知识点2：近视眼及其矫正
探究新知
【典例2】如图1所示，小丽通过电脑学习课外知识。长时间盯着电脑屏幕容易使眼睛的晶状体变厚，折光能力变 （选填“强”或“弱”），形成 （选填“近视”或“远视”）眼，需要佩戴 ___
（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。
完成图2中反映近视眼的成因的光路图。
【详解】[1][2][3][4]形成近视眼的原因是因为长时间近距离用眼，晶状体变厚，折光能力太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，为了使像刚好成在视网膜上，需要使入射光线发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。作表示近视眼的成因的光
强
近视
凹透镜
03
知识点3 远视眼及其矫正
知识点3：远视眼及其矫正
探究新知
远视眼（成像于视网膜后）
远视眼跟近视眼相反，当睫状体调节晶状体的能力减弱，始终处于放松状态时，使晶状体过薄，焦距变大，折射光的能力过弱，光线聚于视网膜后，形成模糊光斑，形成远视眼，使人看不清近处的物体。
1. 远视眼的成因
知识点3：远视眼及其矫正
探究新知
远视眼的近点变远，来自近处一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。
2. 远视眼的矫正
利用凸透镜能使光会聚的特点，在远视眼的眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
知识点3：远视眼及其矫正
探究新知
3.近视眼、远视眼及其矫正的比较
项目 近视眼 远视眼
焦距
晶状体折射光线的本领
视力矫正
比正常眼要大，远处物体的像成在视网膜前方
让光先通过一个凹透镜发散一下，最终像向后移动，清晰地成在视网膜上
比正常眼要小，近处物体的像成在视网膜后方
让光先通过一个凸透镜会聚一下，最终像向前移动，清晰地成在视网膜上
焦距比正常眼小，晶状体比较凸出
焦距比正常眼大，晶状体比较扁平
知识点3：远视眼及其矫正
探究新知
【典例3】如图所示，来自物体A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点，要使B点的像靠近视网膜，物体A点应该向 （选填“左”或“右”）移动；这是 视眼成像情况图，若要像成在视网膜上，应佩戴一个合适的 透镜做成的眼镜，就能使A点的像成在视网膜上。
【详解】[1][2][3]来自物体A的光线经晶状体成像在视网膜后面的B点，这是远视眼的成像情况。根据凸透镜成像规律，要使像靠近视网膜（即像距变小），物体A应向左移动（增大物距，从而减小像距）。远视眼需要佩戴凸透镜制成的眼镜，因为凸透镜对光线有会聚作用，能使像成在视网膜上。
左
远
凸
透镜焦距 f 的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大，通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示。
透镜焦度：Φ= ， 单位：m-1
例如，某透镜的焦距是0.5m，它的焦度
Φ = = =2 m-1
4. 眼睛的读数
知识点3：远视眼及其矫正
探究新知
（1）透镜焦度
①眼镜度数：平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。
D=100Φ=
②单位：度。
（2）眼镜度数
例如，某眼镜的透镜焦度为5m-1，则它的眼镜度数是500度，焦距是0.2m。
如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些。
③凸透镜（远视镜片）的度数用正数表示，凹透镜（近视镜片）的度数用负数表示。
知识点3：远视眼及其矫正
探究新知
04
课堂小结
课堂小结
探究新知
近视眼
及其矫正
①结构：晶状体和角膜（相当凸透镜）、视网膜（相当光屏）.
②视物原理：物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像.
③眼睛的调节: 人的眼睛通过改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处
的物体。（一架调焦照相机）
④近点和远点：正常眼睛的近点约10cm，远点在无限远处.
⑤明视距离：约为25cm.
①近视产生的原因：晶状体太厚，折光能力强，像成在视网
膜的前方。
②矫正方法：选配合适的凹透镜
①远视产生的原因：晶状体太薄，折光能力弱，像成在视网
膜的后方。
②矫正方法：选配合适的凸透镜
远视眼
及其矫正
眼 睛
眼睛和眼镜
05
课堂练习
课堂练习
探究新知
1．如图所示，为先天性眼病患者的眼球与正常眼球的对比图，患者看不清近处的物体。关于该患者的眼病及应佩戴的镜片是（　　）
D
A．近视眼 凸透镜 B．远视眼 凹透镜
C．近视眼 凹透镜 D．远视眼 凸透镜
课堂练习
探究新知
B
2．如图甲所示，小红同学闭上左眼，用右眼盯着自己的食指，发现远处的黑板是模糊的；然后她看向远处的黑板，发现近处的手指又模糊了，如图乙。则当她看向黑板时（ ）
A．右眼的晶状体变厚 B．右眼的晶状体焦距变大
C．手指成像在视网膜前 D．黑板成像在视网膜后
课堂练习
探究新知
A
3．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利。但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼的成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．甲丙 B．甲丁 C．乙丙 D．乙丁
课堂练习
探究新知
D
4．如图为眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（　　）
A．对光的会聚能力太弱，需佩戴合适度数凸透镜
B．对光的会聚能力太弱，需佩戴合适度数凹透镜
C．对光的会聚能力太强，需佩戴合适度数凸透镜
D．对光的会聚能力太强，需佩戴合适度数凹透镜
课堂练习
探究新知
甲
5．6月6日是全国“爱眼日”，防治青少年近视工作刻不容缓。如图所示的两幅图中，能正确表示近视眼形成原因的是图 ，要使像成在视网膜上，人应该靠近物体或者配戴一个由合适的 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜。
凹
6．麻省理工学院的研究团队将直径为9×10-9m的特殊颗粒植入豆瓣菜叶子中，发现在黑暗环境下，叶子发出微弱的光。如图甲所示，研究者通过凸透镜观察到如图乙所示的 （选填“虚”或“实”）像，该透镜可用来矫正 （选填“近视”或“远视”）眼。
课堂练习
探究新知
虚
远视
课堂练习
探究新知
7．根据近视眼和远视眼的成因及矫正方法，在题图中的虚线框内画出矫正所需的透镜。
课堂练习
探究新知
8．小光利用如图的蜡烛、水透镜、光屏等器材探索眼睛视物原理。模拟正常眼睛看物体，调节蜡烛、光屏，直到光屏上出现倒立、 的像。接下来小光模拟眼睛观察近处物体，将蜡烛靠近凸透镜，保持凸透镜和光屏不动，需要将水透镜 （填“抽水”或“注水”），直到光屏上出现清晰的像。
缩小
注水
课后作业
探究新知
作业
内容
同步作业
完成课后作业：“练习与应用”
自主安排
配套同步分层作业
谢谢聆听
谢谢聆听

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