1、第三节神奇的“眼睛”1物理观念：(1)知道眼睛看见物体的过程。(2)了解近视眼和远视眼的成因，知道眼镜是怎样矫正视力的。(3)了解应用透镜的光学仪器。2科学思维：从物理学视角了解近视眼和远视眼的成因及视力的矫正需戴上的眼镜。3科学探究：通过照相机与眼睛的结构对比，了解眼睛看见物体的原理。4科学态度与责任：(1)通过学习近视眼和远视眼的成因及矫正，增强保护视力的意识，注意科学用眼。(2)通过学习，能主动关心现代科技的发展，有探索自然规律的志趣，有将知识服务于人类的使命感。1重点：(1)让学生了解眼睛的结构，知道如何保护和矫正视力。(2)知道透镜的应用。2难点：通过实验探究视力的矫正方法。课件、气
2、球、眼球挂图、几个不同焦距的凸透镜和凹透镜、一组眼睛模型、光源、显微镜、望远镜、多媒体。一、我们是如何看见物体的眼睛是心灵的窗户，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？师：对于眼睛，大家想知道什么(或你想提出什么问题)?生甲：我想知道眼睛是怎么看见物体的？生乙：我想知道眼睛的构造。生丙：我想知道眼睛变成近视眼、远视眼的原因。生丁：我想知道近视眼镜、老花眼镜是怎样矫正近视眼、远视眼的？师：同学们提的问题都很好，以上这些问题这节课我们都要逐一探究。人眼的构造大家在生物课上学过，请一位同学说说。生：人眼的构造由外到内是角膜、瞳孔、晶状体
3、、玻璃体、视网膜、视神经。教师出示眼球构造挂图或课件演示。师：晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏(课件演示课本P95图419眼睛视物示意图)，大家想一想眼睛看物体与什么类似？生：与凸透镜成像类似。师：从物距和像距的关系来看，眼睛看物体相当于生活中的凸透镜成像的哪一种？生：相当于物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。师：请一位同学在教室的最前排和最后排看黑板上同一个“大”字。该同学在不同位置都能看到“大”字，根据凸透镜成像的知识，远近不同的物体成的像的位置是不同的，也就是说要看清远近不同的物体，视网膜(光屏)要不断移动(即眼球在不断变化，用气球模拟)，请大家思考一下：到底什么在变？生：不是
4、眼球在变，是晶状体在改变形状和焦距。师：对。其实眼睛在看远近不同的物体时，晶状体在睫状体的作用下，改变厚薄，改变焦距(即调焦)。课件演示正常眼看远处物体和正常眼看近处物体的动画，使学生加深印象。二、视力的矫正师：近视眼和远视眼的形成，这是大家切身的问题，关于这两个问题，请大家先自学几分钟。课件演示课本P96图420(a)近视眼将像成在视网膜前，420(b)远视眼将像成在视网膜后。演示实验：用几个不同焦距的凹透镜、凸透镜分别作为眼镜片，再用一个光源和一组眼睛模型如课本P96图421、422来探究视力矫正的方法。用光束照射每个眼睛模型，让学生根据光束聚焦位置确定出每个模型代表的是哪一种眼睛。1探究
5、近视眼的矫正。师：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。产生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，为了能看清远处物体，应在近视眼前面放一个什么镜？说出根据。生：应放一个凹透镜，因为凹透镜对光线起发散作用。演示：放一个凹透镜，光还是会聚在视网膜前。师：怎么办？生：换一个凹透镜。师：换一个什么样的凹透镜？生：换一个更凹的凹透镜，即焦距更短的凹透镜。师：怎么判断？生：用手摸。演示：用一个焦距更短的凹透镜可以使光会聚在视网膜上。师：由此可见，要矫正近视眼应戴上凹透镜。师：近视眼还有其他方
6、法矫正吗？生：激光治疗。师：介绍激光治疗的原理。2探究远视眼的矫正。师：远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。产生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。为了能看清近处物体应在远视眼前面放一个什么镜？说出根据。生：应放一个凸透镜，因为凸透镜对光线起会聚作用。演示：放一个凸透镜，光还是会聚在视网膜后。师：怎么办？生：换一个凸透镜。师：换一个什么样的凸透镜？生：换一个不那么凸的凸透镜，即焦距更长的凸透镜。演示：换一个焦距更长的凸透镜，光还是会聚在视网膜后。师：怎么办？生：换一个焦距更短
7、的凸透镜，凸透镜焦距越短，折光能力越强。演示：换一个更凸即焦距更短的凸透镜，光会聚在视网膜上。课件演示：近视眼和远视眼的矫正。3眼镜的度数。师：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，用表示，即。如果某透镜的焦距是0.5 m，它的焦度就是2 m1。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。平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如，100度远视镜片的透镜焦度是1 m1，它的焦距是1 m。凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数。近视眼和远视眼患者应到有关的眼科医疗部门去检查
8、，请眼科专家诊断应戴什么样的眼镜，如果没配好，会加剧视力下降。师：正常眼、近视眼的同学平时应如何做到卫生用眼？生甲：不要长时间连续用眼，要注意休息。生乙：要讲究卫生，毛巾要勤洗、勤晒。生丙：要经常做眼保健操。师：大家讲得很好，下面请大家在眼保健操乐曲声中做一遍眼保健操。三、透镜的应用1放大镜。师：请同学们用桌面上的凸透镜靠近课本，观察课本上的字，你看到了什么现象？生：课本上的字被放大了。师：那么你手中的凸透镜就是什么？生：就是放大镜。师：对。再请大家判断放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，还是异侧？是实像，还是虚像？判断依据是什么？生：放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，是虚像，因为用光屏承接
9、不到像；眼睛与物在透镜的异侧，透过凸透镜观察所成的像，所以像与物在透镜同侧。师：你观察得很仔细，讲得很好，放大镜的焦距是较短，还是较长？生：我猜放大镜的焦距较长。师：对。隔着放大镜看物体总是放大的吗？生：隔着放大镜看较近的物体，物体是正立、放大的；隔着放大镜看远处物体，物体是倒立、缩小的。师：你知道这是什么原因吗？生：因为放大镜是凸透镜，隔着放大镜看近处物体，u2f，所成的像是倒立、缩小的像。师：讲得很好。用放大镜看近处的物体，物距小于焦距时才是放大的。因此，物体应放在放大镜焦距以内的位置才合适，在什么位置所成的像最大？请大家观察。生：物体与放大镜的距离接近于焦距时，所成的像最大。师：对，请全
10、班同学都进行观察。2显微镜。师：用放大镜能观察细胞吗？想观察细胞应该怎么办？生：不能，用显微镜。师：课前我已要求大家查资料，关于显微镜你知道什么？请大家踊跃发言与全班同学交流。生甲：光学显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，用显微镜可以观察微生物、细胞等人眼无法看见的物体。生乙：随着科学技术的发展，人们又研制了电子显微镜和扫描隧道显微镜。目前电子显微镜的最大放大倍数可超过300万倍，借此人类能观察到许多物体的细微结构；用扫描隧道显微镜甚至可以看到金属原子。因此显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产技术等方面。师：两位同学讲得很好，还有吗？生丙：还有超声显微镜。这是利用超声显示物体微细结构的装置，又称声
11、学显微镜，又简称声镜。原理是利用物体声学特性的差异来显示物体，所谓物体声学特性指的是声阻抗率和声衰减，它们与物质的弹性和黏性有关。超声显微镜给出的是物体的声学像或弹性像。超声显微镜不需透光，对样本片不需染色，不损坏样品表面即可进行内层观察，适合于大规模集成电路的检验等。生丁：我还知道场离子显微镜。一种分辨率极高(可以达到0.2 nm)，能直接用于观察金属表面原子的分析装置，简称FIM。FIM是一种点投影的显微镜，它与通常的高分辨率电子显微镜不同，它成像时不使用磁或静电透镜，是由所谓成像气体的“场电离”过程来完成的。师：以上几位同学讲得很好，大家以掌声鼓励。下面请大家看课件播放的动画及配文。画面
12、一：光学显微镜构造及成像过程。配文：显微镜是用来增大观察微小物体视角的仪器。光学显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜的焦距较短，目镜的焦距较长。物体放在物镜1倍焦距与2倍焦距之间，接近焦点，物镜所成的实像在目镜的焦平面上，目镜中看到的是虚像。显微镜的物镜焦距要短的原因之一是取得较大的放大率，镜筒也可做得短一些，用起来方便；原因之二是物镜可以更接近物体，因此进入镜筒的光通量可以增多，像容易看得清楚一些。显微镜的目镜焦距要大于物镜的焦距，但不可过大，因为焦距过大将降低显微镜的放大率，而且要用较长的镜筒，使用起来不够方便。3望远镜。师：下面请同学们用望远镜观察远处物体。学生分组实验：用望远镜观察远处物
13、体。师：你们观察到了什么现象？生：远处物体被放大了。师：远处的物体真的被放大了吗？下面请大家看课件播放的动画及配文。画面二：望远镜的构造及成像过程。配文：有一种望远镜也是由两个凸透镜组成的。靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫做物镜。物镜的作用是使远处物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。师：有疑问吗？生：物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据前面探究的结果，这样所成的像是缩小的！为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了？师：我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜
14、的放大作用，视角就可以变得很大。望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。这一点在观测天空中的暗星时非常重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以求观测到更暗的星。除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜作物镜。你们还知道哪些望远镜？生甲：哈勃望远镜。生乙：射电望远镜。四、课堂归纳小结师：通过本节课学习，你学到了什么？生：讨论、交流后得出：我们知道了眼睛的构造，人眼视物与凸透镜成像一样，知道了近视眼、远视眼的形成原因及矫正；近视眼应戴上凹透镜来矫正，远视眼应戴上凸透镜来矫正；平时应注意保护眼睛。我们知道了神奇的“眼睛”放大镜、显微镜、望远镜、照相机的
15、用途，以及放大镜的工作原理。师：每位同学都对自己在本节课学习情况进行评估。第三节神奇的“眼睛”1眼睛。(1)人眼视物相当于凸透镜成像。(2)人眼看远近物体原理：晶状体的调节作用。2视力的矫正。(1)近视眼的矫正：戴上凹透镜。(2)远视眼的矫正：戴上凸透镜。3透镜的应用。(1)放大镜。(2)显微镜。(3)望远镜。设计这节课时，努力把握学生为主体，以学生现有的知识水平创设情景、设计提问、课件引导，力求使学生通过自己的努力达到学会知识的目的。对人眼看远处、近处物体都能看清这个问题，我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厚薄不同，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，学生印象更深刻。通过这节课，让学生对放大镜、显微镜、望远镜等透镜相关的应用有更深入的了解。
