2020年八年级物理上册眼睛与光学仪器

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文档介绍

2020年八年级物理上册眼睛与光学仪器

‎3.7 眼睛与光学仪器 ‎1.教学目标 ‎◆知识与技能 ‎⑴知道眼睛的成像原理,对近视眼和远视眼的成因有所了解,知道利用透镜可以改变成像的位置从而达到矫正视力的目的。‎ ‎⑵知道照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。‎ ‎⑶初步了解显微镜和望远镜的结构和作用。‎ ‎◆过程与方法 ‎⑷观察近视眼镜和远视眼镜的镜片,研究两种镜片的作用。‎ ‎⑸实际操作照相机,学会用照相机拍照。‎ ‎⑹利用显微镜观察微小物体,利用望远镜观察较远的物体,学会相应的操作方法。‎ ‎◆情感态度与价值观 ‎⑺关心凸透镜成像在实际中的应用,体会科学知识和相关技术对人类生活和社会发展的影响。‎ ‎⑻增强保护视力的意识,注意用眼卫生。‎ ‎2.教材说明 本节主要内容有:了解眼睛的结构、成像原理、近视眼和远视眼的成因,研究近视眼镜和远视眼镜的作用,了解照相机的基本结构和成像原理,了解显微镜和望远镜的结构和作用,学会使用照相机、显微镜、望远镜。‎ 本节属拓展性内容,眼睛和眼镜、照相机、显微镜、望远镜,都是前几节所学的透镜知识在实际中的应用。因此,本节内容对于学生巩固凸透镜成像的规律,增加学生对有关知识的感性认识,激发学生的学习兴趣,养成理论联系实际的治学态度,形成将科学知识服务于人类的意识等,都具有重要意义。‎ 本节的编写思路是:从学生比较熟悉、成像原理又较为简单的眼睛开始,首先介绍眼睛是怎样看见物体的,以及近视眼和远视眼的成因。那么患了近视眼和远视眼如何矫正呢?为什么近视眼镜的镜片是凹透镜、远视眼镜的镜片是凸透镜?接下来的“活动1”就来研究这些学生比较关心的问题。眼睛看到的景象不能准确地保存和再现,于是人们发明了照相机。“影像的保存”介绍照相机的基本结构和成像原理。显微镜和望远镜也是利用透镜成像的原理制成的,是现代科学研究中常用的精密仪器,但相对来说它们的成像情况比较复杂,所以本节教材最后让学生认识显微镜和望远镜。传统教材关于凸透镜成像规律的应用,一般只介绍放大镜、照相机和投影仪。随着多媒体技术的不断发展,老式的投影仪使用越来越少,有关知识对学生终身发展来说,实用价值不大,所以本教材没有介绍投影仪;而增加了眼睛和眼镜、显微镜、望远镜,以加强课程内容与学生生活及现代科技的联系。‎ 本节教学重点:随着人民生活水平的提高,照相机已进入千家万户,而眼睛和用眼卫生与学生切身相关,学会这些知识对学生来说可谓终生受用,所以眼睛和照相机是本节教学的重点。‎ 本节教学难点:本节没有新的物理概念和规律,只是扩展性地介绍透镜知识在实际中的应用,多为常识性了解的知识,整体难度不大。相比而言,近视眼和远视眼的成因和矫正,需要学生动脑思考理解其中的道理,是本节教学的难点。‎ ‎3.教学建议 本节内容多为常识性了解的知识,建议采用自学、讨论、实践操作、调查研究等方式进行教学,充分利用教材、挂图、多媒体、实物、网络等教学资源,让学生了解透镜的广泛应用,。‎ 5‎ 眼睛是怎样看见物体的 这部分教材首先让学生了解眼睛的结构和成像原理,知道视觉形成的大致过程,然后学习近视眼、远视眼的成因和矫正方法。不要求学生记住眼睛各部分的组成。‎ 关于眼睛的结构和成像原理,可采用学生自学的方法,让学生阅读教材内容,并回忆生物课上学过的有关知识,了解眼睛怎样看见物体;然后讨论交流、解疑答惑。‎ 学生讨论发言时,最好用多媒体投出眼睛的结构及其成像图(也可以用挂图),让学生结合图片讲解,学生之间可相互补充;对于学生提出的问题,可先让学生讨论,教师再作评析。‎ 为更好地驾御课堂教学,教师课前要多了解一些跟眼睛和眼镜有关的知识,以备学生提问。如学生问:“正常的眼睛既可眺望远景,又能细看近物。物距变了,像距不变,竟然都能在视网膜上形成清晰的像!为什么?”原来晶状体是有弹性的,它周围的肌肉可以根据视物的远近调节晶状体的平凸程度,改变晶状体的焦距,从而使像总成在视网膜上。当眼部肌肉松弛时,晶状体相对变扁一些,其焦距变大,这时远处物体的像能够成在视网膜上,从而使人看到远处的物体。正常眼睛能看到的最远点在无限远处。当眼部肌肉紧张时(“使劲”看近物),晶状体会变凸,焦距变小,近处物体的像能够成在视网膜上。正常眼睛能看到的最近点约在离眼睛10~‎15cm的地方。在合适的照明条件下,正常眼睛观察近处物体最清楚而又不疲劳的距离,大约是‎25cm,叫做明视距离。可见,眼睛是一个精巧的变焦成像系统,然而这个变焦系统一旦不能正常调节,就会形成近视眼或远视眼。‎ 活动1 研究近视眼镜和远视眼镜 ‎“活动1”的目的是了解近视眼和远视眼的矫正方法,研究“为什么近视眼镜的镜片是凹透镜,而远视眼镜的镜片是凸透镜?”‎ 活动1的第1个问题要事先布置学生在课前完成。‎ 第2个问题,比较的方法是开放的,学生可以通过用手摸镜片、放在太阳光下观察其会聚或发散作用、成像等方法,得知老花镜的镜片是凸透镜,近视镜的镜片是凹透镜。‎ 第3个问题,可让学生观察教材图3-65和图3-66,思考回答。近视眼的晶状体过凸,会聚本领过强,看远处的物体时像成在视网膜前,患者应配戴凹透镜做的眼镜,让光适当发散,使清晰的像略向后移,成在视网膜上。远视眼的晶状体较为扁平,会聚本领偏弱,看近处的物体时像成在视网膜后,患者应配戴凸透镜做的眼镜,让光适当会聚,使清晰的像略向前移,成在视网膜上。为加强认识,还可让学生做做下面的模拟实验,直观地体验近视眼镜和远视眼镜的作用:‎ 图3.7-1‎ 如图3.7-1所示,凸透镜表示眼睛的晶状体,光屏表示视网膜,把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏上呈现清晰的像,标出光屏的位置,表示近视眼的视网膜位置。拿开眼镜,屏上的像变得模糊。尝试移动光屏,发现当光屏向透镜方向移动后,像又变得清晰,这说明近视眼患着的像成在视网膜前。同理研究远视眼的成因和远视眼镜的作用。‎ 学了近视眼和远视眼的成因及矫正方法,可以让学生搞一个小调查,了解班级或学校学生近视眼的发病率和原因,介绍一些用眼卫生的知识,提醒学生注意保护眼睛:眼睛是“心灵的窗户”,是眼睛带给我们观察、阅读、行走、驾驶的快乐……生活、工作时刻离不开它,千万要保护好自己的眼睛!以此对学生进行情感态度价值观方面的教育。‎ 影像的保存 5‎ 照相机是人们经常接触的物品,了解照相机的基本结构和成像原理是现代公民应该具备的科学常识。教学时最好利用照相机实物(或模型)结合挂图(或多媒体投影),让学生观察学习:镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光屏,被拍摄的物体到镜头的距离要大于2倍焦距,才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。‎ 为了使学生对照相机了解得更实际些,可向学生介绍照相机的使用方法:照相机对准被拍摄的景物后,旋转相机前面的“调焦环”移动镜头,即调节镜头到胶片的距离,使胶片上形成一个清晰的倒立、缩小的实像。按下“快门”,镜头打开,使光线进入并射向胶片。快门速度是快门开合的时间,或称曝光时间。“光圈”通过改变光孔的大小控制进入照相机的光线数量,这与眼睛的虹膜通过改变瞳孔控制进入眼睛的光线数量相似。照相胶片上涂有化学物质,在光作用下发生化学变化,通过化学反应,所成的像固定在胶片上,变成底片。将底片冲洗后,就能将像印在相纸上。上述内容仅是出于实用目的而向学生介绍,不让学生死记条文,不作考试要求,因为学生对这些实用的知识比较感兴趣,也不会加重学生的负担。‎ 凸透镜 半透明玻璃纸 纸盒(两节,可抽拉)‎ 图3.7-2‎ 如果学校条件允许,最好让学生能实际操作照相机。如果学生家中有照相机,可让学生课下拍摄一些照片,并与同学交流拍照的体会。如果没有条件,教师可发动学生用凸透镜作镜头、纸盒作暗箱、半透明玻璃纸作胶片,自制模型照相机(如图3.7-2所示),并练习调节。‎ 眼睛的好帮手 显微镜和普通望远镜都是由物镜和目镜两组透镜组成的。显微镜的作用是:通过物镜和目镜形成物体放大的虚像,从而使我们能观察到肉眼无法看清的细微物体。望远镜的作用是:通过目镜观察到的虚像,相比物体来说好像被移近了,从而使我们看清远处的物体。‎ 对于显微镜和望远镜,只要求学生掌握它们的基本结构和作用,不要求学习物镜和目镜的成像过程。‎ 如果学校条件允许,最好让学生实际操作显微镜和望远镜。如果没有望远镜,可以让学生做一做下面的实验:取两个不同焦距的凸透镜,把焦距小的透镜放在眼睛附近,作为目镜,以焦距较大的凸透镜作为物镜,保持两镜平行,通过两个透镜观察稍远的物体。调节两个透镜之间的距离,直到看得最清楚为止。看看有什么发现。(提醒学生不要对着太阳等光源观察!以免损伤眼睛)‎ 另外,建议学生课下登录互联网,分别搜索“显微镜”和“望远镜”,查阅更多的相关信息,体会物理知识的应用对科技进步产生的巨大影响,并与同学交流。‎ ‎4. 课堂小结 ‎(1)眼睛的成像 ‎(2)近视眼和远视眼 ‎(3)影像的保存 ‎(4)望远镜与显微镜 ‎5.教学评价 ‎●课堂测评 ‎1.学了本节内容,你是否感悟到眼睛的构造之巧、之妙?人类的发明之巧、之妙?你对科学产生了怎样的情感?‎ ‎2.人的眼睛像一架神奇的照相机,眼球中的晶状体相当于一个    ,外界物体在视网膜上形成 像。‎ 5‎ ‎3.在图3.7-3中,分别画出了眼睛看物体时的光路,在A、B、C、D四个光路中,   描述了正常眼睛的成像情况;   描述了近视眼的成像情况,矫正近视眼应佩戴眼镜的镜片是____透镜(选填“凸”或“凹”);   描述了远视眼的成像情况,矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是____透镜(选填“凸”或“凹”)。‎ 图3.7-3‎ 图3.7-4‎ ‎4.普通照相机的镜头相当于一个 透镜,一架普通照相机镜头的焦距为‎40cm,当被拍照的人到镜头的距离大于 cm时,底片上会得到一个 像。‎ ‎5.如图3.7-4所示,是在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器。它们的光学系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的。其光学系统的工作原理相当于( )‎ A.照相机 B.放大镜 C.显微镜 D.望远镜 ‎6.说说显微镜和望远镜在构造、作用等方面的异同点。‎ 图3.7-5‎ ‎7.某校同学在学习了眼睛后,想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材:蜡烛、用薄膜充入水后制成的水凸透镜(与注射器相连,注射器里有少量水)、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图3.7-5所示。‎ ‎⑴在此实验装置中,水凸透镜相当于人眼球中的晶状体, 相当于人眼球中视网膜。‎ ‎⑵当眼睛看近处的物体时,要在视网网膜上形成清晰的像,晶状体会变得更凸、还是较扁?请你用此实验装置进行探究,要求写出实验过程。‎ ‎⑶请你说出近视眼的成因;并用此实验装置设计实验进行验证,要求写出实验过程。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.略。‎ ‎2.凸透镜 倒立缩小的实 ‎3.AC D  凹 B 凸 ‎4.凸 80 倒立缩小的实 ‎5.A ‎6.显微镜和望远镜的构造相似,都是由物镜和目镜两组凸透镜组成。显微镜的作用是:通过物镜和目镜形成物体放大的虚像,从而使我们能观察到肉眼无法看清的细微物体。望远镜的作用是:通过目镜观察到的虚像,好像被移近了,从而使我们看清远处的物体。‎ ‎7.⑴光屏 ‎⑵更凸。按3.7-5图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上,保持大致在同一高度上,适当调节三者的位置,使蜡烛在光屏上成清晰的像;将蜡烛向水凸透镜靠近,光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰,向水凸透镜中注水,使水凸透镜变凸,观察到光屏上会再次出现清晰的像。这说明眼睛在看近处的物体时,晶状体要变得更凸。‎ 5‎ ‎⑶近视眼看不清远处的物体,是因为晶状体过凸,像成在视网膜前。将蜡烛放在离水凸透镜较远的位置,移动光屏,使光屏上呈现清晰的像;向水凸透镜中注水,使水凸透镜变凸,观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰,将光屏向水凸透镜靠近,观察到光屏上会再次出现清晰的像。‎ ‎6.教学反思 本节课的动手实验较多,让学生参与,可以提高学生的学习兴趣,也可以锻炼学生的动手能力。‎ 5‎
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