资源简介

(共43张PPT)
课时学习目标
1. 能将透镜成像与人眼成像、视力矫正联系起来，知道科学用眼。
2. 知道透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用。
3. 能体会科技进步拓展了人类的视野，有志趣探索自然规律，有将知识服务于人类的使命感。
1. 了解眼睛的构造及晶状体的调节过程，知道人眼观察远处和近处物体都能看清的原因。
2. 通过分析近视和远视形成的原因，了解眼镜是怎样矫正视力的，知道科学用眼。
学习重点
学习难点
了解凸透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用。
学习重点、难点
导入新课
眼睛是心灵的窗户，通过眼睛，人们能交流信息、相互了解。那么，从物理学角度分析，我们是怎样通过眼睛看到五彩缤纷的世界的呢？
第三节 神奇的“眼睛”
知识点一 我们是如何看见物体的
人眼看物体类似于凸透镜成像。
一 我们是如何看见物体的
眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同相当于一个凸透镜，与视神经相连的视网膜相当于光屏。
（光屏）
相当于一个凸透镜
1. 眼睛
知识点一 我们是如何看见物体的
一 我们是如何看见物体的
来自物体的光线通过瞳孔，经晶状体成像在视网膜上，再由神经系统传到大脑，大脑处理后我们就看到了物体。物体在视网膜上成缩小、倒立的实像，与照相机成像原理类似。
1. 眼睛
大脑
视网膜
晶状体
知识点一 我们是如何看见物体的
一 我们是如何看见物体的
眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状。
当睫状体放松时，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；当睫状体收缩时，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。
1. 眼睛
知识点一 我们是如何看见物体的
一 我们是如何看见物体的
用水透镜模拟眼睛视物
知识点一 我们是如何看见物体的
一 我们是如何看见物体的
正常的人眼通过调节晶状体的形状，能使远处或近处的物体都成像在视网膜上。因此，无论是远处还是近处的物体，人们通常都能看清。
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远点。正常眼睛的远点在无限远处。
当眼睛看近处物体时，睫状体收缩，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作近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。
正常眼睛观察近处物体时，最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫作明视距离。
1. 眼睛
知识点一 我们是如何看见物体的
2.近视眼
有些人的眼睛调节晶状体的形状后仍只能看清近处的物体，而不能看清远处的物体，即只能将近处的物体成像在视网膜上，而将远处的物体成像在视网膜前，这样的眼睛被称为近视眼。
近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。形成近视眼的原因是晶状体太厚，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。
一 我们是如何看见物体的
知识点一 我们是如何看见物体的
3.远视眼
还有一些人的眼睛调节晶状体的形状后仍只能将物体成像在视网膜后，这样的眼睛称为远视眼。
。
一 我们是如何看见物体的
远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。形成远视眼的原因是晶状体太薄，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。
____
【例题1】(2025年四川成都中考题) 机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是【　　】
A. 物体在成像面上成放大的虚像
B. 机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C. 机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D. 机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
课堂练习
【解析】A、C．由题意可知，人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，由于人眼成像原理与照相机成像原理相似，成物体倒立、缩小的实像，所以人形机器人“眼睛”的光学成像原理与照相机成像原理相同，物体在成像面上成倒立、缩小的实像，A说法错误，C说法正确；
B．机器人“眼睛”的镜头与照相机的镜头相似，利用凸透镜成像原理成像，所以机器人“眼睛”的镜头相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，B说法错误；
D．机器人“眼睛”与照相机的镜头相似，能接收光源发出的光，也能接收物体反射的光，所以不仅能“看见”自身正在发光的物体，也能看到反射光的物体，D说法错误。故选择C.
C
____
【例题2】(2024年山东烟台中考题）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。
课堂练习
【解析】根据图甲可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于照相机的镜头（凸透镜）；视网膜相当于照相机的胶卷（底片）；瞳孔相当于照相机上的光圈，调节光线的射入量。
照相机 ①__________ 胶卷 光圈
眼睛 晶状体和角膜 ②__________ ③________
表乙
镜头
视网膜
瞳孔
____
【例题3】(25-26年陕西西安经开三中期末考试题）小张同学最近感觉视力下降，他去看医生时，医生用如图所示的示意图为他讲解视力下降的原理。由图可知，远处物体的像落在视网膜______(填“前”或“后”)，而看不清远处物体，原因是眼睛晶状体和角膜形成的焦距变_________(填“长”或“短”)。医生推荐了一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_____(填“强”或“弱”)一些。
课堂练习
【解析】由图可看出，远处物体的像落在视网膜前，而看不清远处物体，原因是眼睛晶状体和角膜形成的焦距变短，折光能力变强；采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的凸透镜对光的偏折能力变得弱一些，使来自远处物体的光经过晶状体后会聚在视网膜上形成物体清晰的像。
短
前
弱
____
【例题4】(2024年山东菏泽中考题）小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是【　　】
A. 老花镜对光有会聚作用
B. 电影放映机的成像原理与该成像原理相同
C. 老花镜不能当放大镜使用
D. 爷爷远视眼是因为晶状体变厚了
课堂练习
【解析】A．透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像，说明老花镜是凸透镜，对光有会聚作用，A说法正确；
B．物距大于二倍凸透镜焦距时，凸透镜成物体的倒立、缩小的实像，照相机的成像原理与该成像原理相同，投影仪的成像原理与该成像原理不相同，B说法错误；
C．物距小于凸透镜焦距时，凸透镜成物体的正立、放大的虚像，老花镜能当放大镜使用，C说法错误；
D．爷爷的远视眼是因为晶状体变薄，折光能力变弱，成像在视网膜后，D说法错误。故选择A.
A
知识点二 视力的矫正
无论是近视眼还是远视眼，都会给人们的学习和生活带来诸多不便。为了消除这些烦恼，人们已掌握了多种矫正近视眼和远视眼的有效方法，最常见的就是戴眼镜矫正视力。
二 视力的矫正
下面通过实验，看看如何借助眼镜进行视力的矫正。
研究视力的矫正
做中学
（1）近视眼的矫正
按图所示进行实验。在近视眼模型的“晶状体”前选加一个透镜，使光束会聚在视网膜上。记下透镜的类型和焦距。
近视眼的矫正
知识点二 视力的矫正
（1）近视眼的矫正
实验结论：在近视眼模型前加一个焦距合适的凹透镜，能改善物体在“视网膜”上的成像情况。
知识点二 视力的矫正
（1） 近视眼的矫正
矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜对光的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。
实验中矫正视力的凹透镜常被用于制作近视眼镜。
知识点二 视力的矫正
二 视力的矫正
研究视力的矫正
做中学
（2）远视眼的矫正
按图所示进行实验。在远视眼模型的“晶状体”前选加一个透镜，使光束会聚在视网膜上。记下透镜的类型和焦距。
远视眼的矫正
实验结论：在远视眼模型前加一个焦距合适的凸透镜，能改善物体在“视网膜”上的成像情况。
知识点二 视力的矫正
（2） 远视眼的矫正
矫正远视眼，应使眼睛的成像点前移，利用凸透镜对光的会聚作用，使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。所以远视眼患者应该佩戴用凸透镜制成的眼镜。
实验中矫正视力的凸透镜常被用于制作远视眼镜。
知识点二 视力的矫正
（3） 老花眼的矫正
凸透镜还可用于制作老人常用的老花眼镜。通常，老年人眼球周围肌肉松弛，张力不足，导致眼睛的自我调节范围减小，看不清近处的物体，这便是常说的老花眼。利用凸透镜制作的老花眼镜可帮助老人看清近处的物体。
知识点二 视力的矫正
透镜焦距f的长短标志着透镜折光本领的大小。透镜的焦距越短，折光本领越大。
眼镜镜片的规格通常用“度”表示，其数值等于焦距（单位为米）倒数的 100 倍，即焦距越短，折射越明显，度数对应的数字越大。
100 度的镜片，其焦距为 1 m；200 度的镜片，其焦距为 0.5 m.
凸透镜（远视镜片）的度数是正的，凹透镜（近视镜片）的度数是负的。
知识点二 视力的矫正
我们应注意保护眼睛。采用正确的看书姿势，看书时间不要过长，注意让眼睛休息，认真规范做眼保健操。近视眼和远视眼患者应及时到医院就诊。
采用正确的看书、写字姿势
认真规范做眼保健操
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【例题5】(2026年山东烟台中考题）眼睛是心灵的窗户，我们应科学用眼。下列关于眼睛和眼镜的说法正确的是【 】
A.视力正常的人看远处物体时，在视网膜上
会形成正立的实像
B.眼睛的成像原理与小孔成像的原理相同
C.图甲所示的眼睛可能是晶状体变厚形成的
D.图乙是近视眼配戴镜片进行矫正时的成像光路图
课堂练习
【解析】A.人眼成像属于凸透镜成像，正常眼睛在视网膜上成的是物体倒立、缩小的实像，不是正立的实像，A说法错误;
B.眼睛成像的原理是光的折射(凸透镜成像)，小孔成像的原理是光的直线传播，二者原理不同，B说法错误;
C.图甲中平行光经晶状体折射后，成像在视网膜前方，属于近视眼，近视眼的成因就是晶状体太厚、折射光的能力过强，因此该眼睛可能是晶状体变厚形成的，C说法正确;
D.图乙中，近处物体经视力矫正后像才落在视网膜上，原来成像在视网膜后方，这是远视眼的矫正光路图，不是近视眼的矫正光路图，D说法错误。故选择C.
C
____
【例题6】(2026年四川广安中考题)小清在探究凸透镜成像规律时，光屏上刚好得到清晰的像，如图所示。下列分析正确的是【 】
A．该凸透镜的焦距是20 cm
B．用F光源代替蜡烛可以使光源更稳定
C．图中凸透镜的成像规律与放大镜的成像规律相同
D．保持光源和凸透镜位置不变，小清取下眼镜放在光源和凸透镜之间适当位置，向右移动光屏可再次得到清晰的像，说明他是远视眼
课堂练习
【解析】A.由图可知,物距u=40.0cm-10.0cm=30.0cm，像距v=55.0cm-40.0cm=15.0cm，此
时u＞v，成缩小实像，满足u＞2f，即30.0cm＞2f，则f＜15.0cm；f ＜v＜2f,即f＜15.0cm＜2f,则7.5cm＜f＜15.0cm；由以上可知，凸透镜的焦距范围是7.5～15.0cm，A分析错误;
B.蜡烛火焰易晃动，导致光屏上的像抖动，而F形LED光源亮度稳定、形状固定，成像清晰稳定，B分析正确;
C.由A分析可知，图中凸透镜成的是F形光源倒立、缩小的实像;而放大镜成的是物体正立、放大的虚像，图中凸透镜的成像规律与放大镜的成像规律不同，C分析错误;
D.光屏右移才能重新成像，说明光透过凸透镜被发散、像距变大，该眼镜是凹透镜，即近视镜;远视眼镜是凸透镜，会会聚光，光屏应左移。因此该同学是近视眼。D分析错误。故选择B.
B
____
【例题7】(25-26年山东东营胜利62中期末考试题)如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是【 】
A. 甲为近视眼，应佩戴凹透镜矫正
B. 甲为远视眼，应佩戴凸透镜矫正
C. 乙为近视眼，应佩戴凸透镜矫正
D. 乙为远视眼，应佩戴凹透镜矫正
课堂练习
【解析】A、B.远视眼是由于眼睛的晶状体太薄，折光能力太弱，使像成在视网膜后，所以图甲说明远视眼的形成原因，远视眼应佩戴对光具有会聚作用的凸透镜矫正，A说法错误，B说法正确;
C、D.近视眼是由于眼睛的晶状体太厚，折光能力太强，使像成在视网膜前，所以图乙说明近视眼的形成原因，近视眼应佩戴对光具有发散作用的凹透镜矫正，C、D说法均错误。故选择B.
B
知识点三 透镜的应用
除眼镜外，人们还利用透镜成像的原理，制成了许多光学仪器。这些仪器就像特殊而神奇的“眼睛”，拓展了我们肉眼的功能。
三 透镜的应用
1.放大镜
镶嵌有凸透镜的放大镜可将较小的、肉眼不易辨清的物体“放大”，以便人们能看得更清楚。放大镜下呈现的是物体的虚像，那么，物体应放在离放大镜多远的位置才合适呢？
知识点三 透镜的应用
1.放大镜
（1）放大镜的成像原理：放大镜实质上是一个焦距较大的凸透镜，把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，使被观察的微小物体到凸透镜的距离（物距）小于凸透镜的焦距时，凸透镜成物体正立、放大的虚像。
F
f
F
（2）放大镜成像的特点：①放大镜成的是物体正立、放大的虚像；②放大镜起放大作用时，物距小于凸透镜焦距，被观察物体要离凸透镜很近，要想使物体看起来更大，被观察物体要靠近焦点放置；③放大镜所成的像是物体的虚像，不能用光屏承接；④放大镜离物体越近，成的像越小，离物体越远，成的像越大，但距离大到一定程度时就起不到放大镜的作用了。
知识点三 透镜的应用
三 透镜的应用
2.显微镜
常见光学显微镜的目镜和物镜都是凸透镜。利用显微镜可以观察微生物、细胞等肉眼无法看见的物体，因此，显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产等领域。
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
知识点三 透镜的应用
三 透镜的应用
2.显微镜
显微镜的成像原理
知识点三 透镜的应用
三 透镜的应用
2.显微镜
显微镜的成像原理：（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
显微镜光路示意图
经过物镜、目镜两次放大，我们就可以看到肉眼看不见的微小物体了。
知识点三 透镜的应用
三 透镜的应用
3.望远镜
望远镜能使很远的物体成像在眼前，就像物体被拉近了。望远镜在生活、军事、生产和天文观测等方面都有广泛的应用。
知识点三 透镜的应用
三 透镜的应用
3.望远镜
天文望远镜（开普勒望远镜）的结构
知识点三 透镜的应用
三 透镜的应用
3.望远镜 天文望远镜（开普勒望远镜）的成像原理
望远镜对视角（物体两端对眼睛所张的角）的放大：使用望远镜时，远处物体经物镜所成的像虽然是缩小的，但它离眼睛很近，加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。因此望远镜主要采用将远处的物体“拉近”的方法增大对眼睛所张视角，从而使人看清远处物体。
____
【例题8】(2026年江苏南通中考一模题)如图所示，小李通过透镜看到了提示牌上“关灯”两字正立、放大的___________（选填“实”或“虚”)像，该透镜是一个____________(选填“凹透镜”或“凸透镜”)，如果想让看到的字再变大点，应让透镜_________(选填“靠近”或“远离”)字。
课堂练习
【解析】由图可知，小李看见的是“关灯”二字的正立、放大的像，根据凸透镜成像规律可知，当物距小于凸透镜焦距时，凸透镜成物体正立、放大的虚像。
如果想让看到的字再变大点，根据凸透镜成像的特点，物体越靠近凸透镜的焦点，物距越接近凸透镜焦距，凸透镜所成的像越大，想让看到的字再变大点，应让透镜远离字。
虚
凸透镜
远离
____
【例题9】（湖北宜昌中考题）把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体，这时的水滴相当于一个________镜，拿一个放大镜位于水滴的上方，慢慢调节这个镜子与水滴之间的距离，你就更能看清玻璃板下的微小物体，这时它们的作用相当于一个__________(选填“望远镜”或“显微镜”)。
课堂练习
【解析】水滴相当于一个凸透镜，它对小物体能起到一次放大的作用，在水滴上方再放一个凸透镜，则对小物体又一次放大。当放大镜与水滴之间的距离调节适当时，共同作用相当于简易的显微镜，这样就能看清玻璃板下的微小物体了。
凸透
显微镜
____
【例题10】(25-26年广西崇左扶绥期末考试题)“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是【 】
A.它的物镜和目镜都是凹透镜
B.它的物镜相当于投影仪，用来把物体放大
C.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近
被观测物体的为物镜
课堂练习
【解析】A.开普勒望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，A说法错误;
B、C.开普勒望远镜的物镜相当于照相机的镜头，用望远镜观察远处物体时，物距大于二倍镜头焦距，使远处的物体成一个倒立、缩小的实像，像距大于镜头焦距小于二倍镜头焦距，像距略大于镜头焦距。B、C说法均错误;
D.开普勒望远镜由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜。D说法正确。故选择D.
D
布置作业
自制“望远镜”
用近视镜片与远视镜片制成的“望远镜”
将近视镜片（凹透镜）与远视镜片（凸透镜）沿刻度尺放置。从近视镜片（目镜）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？
伽利略望远镜的物镜是凸（会聚）透镜，目镜是凹（发散）透镜 。望远镜的物镜焦距长，目镜焦距短，物镜的一个焦点与目镜的一个焦点重合（如图）。用伽利略望远镜观察远处物体时，物距大于二倍物镜焦距，物镜成物体倒立、缩小的实像（未形成）；通过物镜的光入射到目镜上（会聚光），通过目镜（凹透镜）后不能会聚成实像，眼睛逆着出射光可以观察到物体正立的虚像。
利用人眼可见光，通过透镜对光线折射或凹面镜的反射进入小孔并会聚成像，再经过目镜进行观测的望远镜，叫做光学望远镜。光学望远镜的局限是只能接收可见光，但远处物体发出的光除了可见光外，还有其他光信息。为了更好地观测远处物体，人们发明了射电望远镜、红外望远镜等非光学望远镜。
射电望远镜是观测并研究来自天体射电波的基本设备。经典射电望远镜让投射的射电波被镜面反射后，会聚于公共焦点，然后对接收到的信息进行处理。20 世纪 60 年代天文学上的脉冲星、类星体等四大发现都与射电望远镜有关。我国在 2016 年，正式启用了具有自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜——“中国天眼”。
红外望远镜是接收红外辐射的望远镜。红外望远镜可以“看到”红外线，因此可在夜间使用，而且容易在密林里发现人和动物，在生活和军事中都有较多应用。红外望远镜可以接收到天体的红外辐射，也是观测研究
天体的一种重要望远镜。
红外望远镜
神奇的“眼睛”
课时知识总结
眼睛的
视物原理
视力
的矫正
透镜
的应用
眼球类似照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于胶片，像落在视网膜上。
近视眼只能看清近处物体，看不清远处物体，成像于视网膜前。成因是晶状体太厚，折光能力太强。
近视眼只能看清远处物体，看不清近处物体，成像于视网膜后。成因是晶状体太薄，折光能力太弱。
利用凹透镜对光的发散作用，佩戴用凹透镜制作的眼镜矫正近视眼。
利用凸透镜对光的会聚作用，佩戴用凸透镜制作的眼镜矫正远视眼。
放大镜：物距小于凸透镜焦距，成物体正立、放大的虚像。
显微镜：物镜是凸透镜，相当于投影仪，成物体倒立、放大实像；目镜是凸透镜，相当于放大镜，成正立、放大虚像。
望远镜：物镜是凸透镜，相当于照相机，成物体倒立、缩小实像；目镜是凸透镜，相当于放大镜，成正立、放大虚像。
作业： 1～6题
布置作业

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