第三節(jié)神奇的“眼睛”第1課時(shí)眼睛和視力矯正【教學(xué)目標(biāo)】1.了解眼睛的構(gòu)造，知道眼睛是怎樣看見物體的.2.了解近、遠(yuǎn)視眼的視力矯正方式.3.能將透鏡成像與人眼成像、視力矯正聯(lián)系起來，知道科學(xué)用眼.【教學(xué)重點(diǎn)】用凸透鏡成像規(guī)律解釋眼睛成像及視力矯正原理.【教學(xué)難點(diǎn)】將科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于日常生活的意識(shí)的培養(yǎng).【教具準(zhǔn)備】掛圖、眼睛模型、鹽水杯、幾個(gè)不同焦距的凸透鏡和凹透鏡、多媒體課件等.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí).【教學(xué)過程】一、新課引入師眼睛是心靈的窗口.人腦的信息有80％以上是通過人的雙眼獲得的，人眼看物體類似于凸透鏡成像.然而隨著人們生活節(jié)奏的加快和工作、學(xué)習(xí)壓力的增大，近視眼患者越來越多.人眼為什么能感知外界的光和影？人眼又為什么會(huì)出現(xiàn)近視和遠(yuǎn)視現(xiàn)象呢？學(xué)完本課，你就會(huì)知道了.二、進(jìn)行新課1.眼睛的視物原理教師引導(dǎo)學(xué)生看教材P95頁圖4-18“眼睛的主要結(jié)構(gòu)”，讓學(xué)生通過掛圖講述眼睛的結(jié)構(gòu)（教師可適當(dāng)提示）.學(xué)生1：眼睛的主要部分是眼球，眼球近似球體.此外，還有一些附屬結(jié)構(gòu).學(xué)生2：眼球由角膜、晶狀體、瞳孔、虹膜、睫狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)等組成.學(xué)生3：晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡.學(xué)生4：外界物體反射來的光線，經(jīng)過角膜，由瞳孔進(jìn)入眼球內(nèi)部，再經(jīng)過晶狀體、玻璃體的折射作用，會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像.學(xué)生5：視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激，把這個(gè)信號傳輸給大腦，我們就看到了物體.師簡要說來，晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，大家想一想眼睛看物體與什么類似?學(xué)生：與凸透鏡成像類似.師從物距和像距的關(guān)系來看，眼睛看物體相當(dāng)于生活中的凸透鏡成像的哪一種?學(xué)生：相當(dāng)于物體距離凸透鏡大于2倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，與照相機(jī)成像原理相同.板書：人眼視物相當(dāng)于凸透鏡成像.晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，物體到晶狀體（凸透鏡）的距離大于2倍焦距，在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像.師請一個(gè)同學(xué)在教室的最前排和最后排看黑板上同一個(gè)“大”字.師甲同學(xué)在不同位置都能看到“大”字，根據(jù)凸透鏡成像的知識(shí)，遠(yuǎn)近不同的物體成的像的位置是不同的，也就是說要看清遠(yuǎn)近不同的物體，視網(wǎng)膜(光屏)要不斷移動(dòng)(即眼球在不斷變化，用氣球模擬)，請大家思考一下：到底什么在變?學(xué)生：不是眼球在變，只能是晶狀體在改變形狀和焦距.師對.其實(shí)眼睛在看遠(yuǎn)近不同的物體，晶狀體在睫狀體的作用下，改變厚薄，改變焦距(即調(diào)焦).課件演示正常眼看遠(yuǎn)處和近處物體，使學(xué)生加深印象.多媒體展示：正常的眼睛：在看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，由于周圍肌肉的作用，晶狀體變得扁平，減弱了對光線的偏折程度，在觀看近處的物體時(shí)，由于周圍物體的作用，晶狀體變凸，增大了對光線的偏折程度.因此，無論是遠(yuǎn)處的物體還是近處的物體都能在視網(wǎng)膜上成清晰的像.可見，在物距改變時(shí)，眼睛能靠改變晶狀體的厚薄來改變對光的偏折程度，這叫眼睛的調(diào)節(jié).板書：人眼看清遠(yuǎn)近不同物體的原理：晶狀體的調(diào)節(jié)作用.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).2.近視眼的成因及其矯正師我們的眼睛實(shí)在了不起，能根據(jù)環(huán)境的明暗或物體的距離，自動(dòng)作出調(diào)節(jié)，只要眼睛各部分運(yùn)作正常，總能在視網(wǎng)膜上得到清晰的像.但是有些人患了近視眼后，單靠自身眼睛的調(diào)節(jié)已不能使像成在視網(wǎng)膜上，那么近視眼是如何形成的呢？學(xué)生認(rèn)真思考并積極發(fā)言，教師進(jìn)行提示引導(dǎo).師總結(jié)：近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體.近視眼的視網(wǎng)膜距晶狀體過遠(yuǎn)或者晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，致使遠(yuǎn)處射來的平行光線還未到達(dá)視網(wǎng)膜就已聚成一點(diǎn)，而當(dāng)光線到達(dá)視網(wǎng)膜時(shí)又都分散開，形成一個(gè)模糊的光斑，因此看不清遠(yuǎn)處的物體.師為了能看清物體，應(yīng)在近視眼睛前面放一個(gè)什么鏡?說出根據(jù).學(xué)生：應(yīng)放一個(gè)凹透鏡，因?yàn)榘纪哥R對光線起發(fā)散作用.演示實(shí)驗(yàn)：模型中的凸透鏡相當(dāng)于晶狀體，燒瓶的后壁相當(dāng)于視網(wǎng)膜，著色液體則表示玻璃體.先放一個(gè)焦距較大（即折光能力較小）的凹透鏡，光還是會(huì)聚在視網(wǎng)膜前.師怎么辦?學(xué)生：換一個(gè)凹透鏡.師換一個(gè)什么樣的凹透鏡?學(xué)生：換一個(gè)更凹的凹透鏡，即焦距更短的凹透鏡.師怎么判斷?學(xué)生：用手摸，用眼睛觀察.演示：用一個(gè)焦距更短的凹透鏡可以使光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上.師可見要矯正近視眼應(yīng)配戴凹透鏡.板書：近視眼的成因及其矯正：近視眼的晶狀體太厚，從遠(yuǎn)處射來的光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜前，用凹透鏡矯正.教師邊講解邊用多媒體展示：（1）兒童、青少年眼睛中的晶狀體彈性強(qiáng)，睫狀體的調(diào)節(jié)能力大，但是如果看書寫字的姿勢不正確，書本放得離眼太近，或采光、照明條件不好，或持續(xù)用眼的時(shí)間過長，都會(huì)使睫狀體內(nèi)的肌肉持續(xù)收縮.晶狀體凸度增大，久而久之，一旦看遠(yuǎn)方物體時(shí)，睫狀體內(nèi)的肌肉就不能放松.變凸的晶狀體也不能恢復(fù)到正常狀態(tài)，這樣就造成了假性近視.發(fā)生假性近視以后，如仍不注意采取有效的防治措施，就會(huì)造成變凸的晶狀體不能恢復(fù)正常，就會(huì)變成真性近視.（2）預(yù)防近視要做到：①讀書、寫字姿勢要正確，眼與書的距離約33ｃｍ.②看書一小時(shí)后休息，要遠(yuǎn)眺幾分鐘.③要認(rèn)真做眼保健操.④不要在直射強(qiáng)光下看書.⑤不在光暗的地方看書.⑥不躺臥著看書.⑦不在走路時(shí)看書.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).3.遠(yuǎn)視眼的成因及其矯正（1）遠(yuǎn)視眼的成因及其矯正師遠(yuǎn)視眼只能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體.產(chǎn)生遠(yuǎn)視眼的原因是晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方面上太短，因此來自近處某一點(diǎn)的光還沒有會(huì)聚成一點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜了，在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)模糊的光斑.為了能看清近處物體.應(yīng)在遠(yuǎn)視眼前面放一個(gè)什么鏡?說出根據(jù).學(xué)生：應(yīng)放一個(gè)凸透鏡，因?yàn)橥雇哥R對光線起會(huì)聚作用.實(shí)驗(yàn)演示：遠(yuǎn)視眼的成因及其矯正.板書：遠(yuǎn)視眼的成因及其矯正：遠(yuǎn)視眼的晶狀體太薄，從近處射來的光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜后，用凸透鏡矯正.（2）眼鏡的度數(shù)引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P97頁“科學(xué)書屋”.教師邊講解邊用多媒體展示下段文字：透鏡焦距f的長短標(biāo)志折光本領(lǐng)的大小.焦距越短，折光本領(lǐng)越大.通常把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡焦度，用表示，即.如果某透鏡的焦距是0.5m，它的焦度就是.如果遠(yuǎn)視很嚴(yán)重，眼鏡上凸透鏡的折光本領(lǐng)應(yīng)該大一些，透鏡焦度就要大一些.平時(shí)說的眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的焦度乘以100的值.例如，100度遠(yuǎn)視鏡片的焦度是1m-1，它的焦距是1m.凸透鏡(遠(yuǎn)視鏡片)的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡(近視鏡片)的度數(shù)是負(fù)數(shù).近視眼和遠(yuǎn)視眼患者應(yīng)到有關(guān)的眼科醫(yī)療部門去檢查，請眼科專家診斷應(yīng)戴什么樣的眼鏡，如果配制不好，會(huì)加劇視力下降.（3）衛(wèi)生用眼，做好眼保健操師正常眼、近視眼的同學(xué)平時(shí)應(yīng)如何做到衛(wèi)生用眼?學(xué)生甲：不要長時(shí)間連續(xù)用眼，要注意休息.學(xué)生乙：要講究衛(wèi)生，毛巾要勤洗、勤曬.學(xué)生丙：要經(jīng)常做眼保健操.師大家講得很好，下面請大家在眼保健操樂曲聲中做一遍眼保健操.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).【課堂小結(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了眼睛的構(gòu)造，人眼視物與凸透鏡成像一樣，知道了近視眼、遠(yuǎn)視眼的形成原因及矯正，近視眼應(yīng)配戴凹透鏡，遠(yuǎn)視眼應(yīng)配戴凸透鏡，平時(shí)應(yīng)注意保護(hù)眼睛.【課后作業(yè)】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí).【板書設(shè)計(jì)】第2課時(shí)生活中常用的幾種透鏡【教學(xué)目標(biāo)】1.了解放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)儀器的用途.2.知道透鏡成像在放大鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中的應(yīng)用.3.能體會(huì)科技進(jìn)步拓展了人類的視野，能為我國在觀察外太空方面的成就感到自豪.4.能有探索自然規(guī)律的志趣，以及將知識(shí)服務(wù)于人類的使命感.【教學(xué)重點(diǎn)】放大鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的成像原理及用途.【教學(xué)難點(diǎn)】放大鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的成像原理.【教具準(zhǔn)備】放大鏡、光屏、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、多媒體課件.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí).【教學(xué)過程】一、新課引入師凸透鏡成像的規(guī)律是什么?學(xué)生回答：當(dāng)u>2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，像與物在透鏡異側(cè).當(dāng)f<u<2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，像與物在透鏡異側(cè).當(dāng)u<f時(shí)，成正立、放大的虛像，像與物在透鏡同側(cè).師利用凸透鏡成像的性質(zhì)，人們制成了許多光學(xué)儀器，它們就像特殊而神奇的“眼睛”，拓展了我們?nèi)庋鄣墓δ?二、進(jìn)行新課1.放大鏡師請同學(xué)們將桌面上的凸透鏡靠近課本，觀察課本上的字，你看到了什么現(xiàn)象?學(xué)生：課本上的字被放大了.師那么你手中的凸透鏡就是什么?學(xué)生：就是放大鏡.師對.再請大家判斷放大鏡所成的像與物是在放大鏡的同側(cè)，還是異側(cè)?是實(shí)像，還是虛像?判斷依據(jù)是什么?學(xué)生：放大鏡所成的像與物是在放大鏡的同側(cè)，是虛像，因?yàn)橛霉馄脸薪硬坏较?，眼睛與物在透鏡的異側(cè)，透過凸透鏡觀察才能看到像，所以像與物在透鏡同側(cè).師你觀察得很仔細(xì)，講得很好，放大鏡的焦距是較短，還是較長?學(xué)生：我猜放大鏡的焦距較長.師對.隔著放大鏡看物體總是放大的嗎?學(xué)生：隔著放大鏡看較近的物體，物體是正立、放大的，隔著放大鏡看遠(yuǎn)處物體，物體是倒立、縮小的.師你知道這是什么原因嗎?學(xué)生：因?yàn)榉糯箸R是凸透鏡，隔著放大鏡看近處物體，u<f，所成的像是正立、放大的像，隔著放大鏡看遠(yuǎn)處物體，u>2f，所成的像是倒立、縮小的像.師講得很好.用放大鏡觀看近處的物體，物距小于1倍焦距時(shí)，像是正立、放大的.因此，物體應(yīng)放在離放大鏡小于1倍焦距的位置才合適.這種情況下，在什么位置所成的像最大?請大家觀察.學(xué)生：物體離放大鏡的距離接近于焦距時(shí)，所成的像最大.師對，請全班同學(xué)都進(jìn)行觀察.板書：1.放大鏡：u<f，成正立、放大虛像.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).2.顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡（1）顯微鏡師用放大鏡能觀察細(xì)胞嗎?怎么辦?學(xué)生：不能，用顯微鏡.師課前我已要求大家查資料，關(guān)于顯微鏡你知道些什么?請大家踴躍舉手，向全班同學(xué)分享你的收獲.學(xué)生甲：顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，用顯微鏡可以觀察微生物細(xì)胞等人眼無法直接看見的物體.學(xué)生乙：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們又研制了電子顯微鏡和隧道顯微鏡.目前電子顯微鏡的放大倍數(shù)最高可達(dá)300萬倍，借此人類能觀察到許多物體的細(xì)微結(jié)構(gòu).用隧道顯微鏡甚至可以看到金屬原子，因此顯微鏡被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)等方面.師兩位同學(xué)講得很好.多媒體展示：顯微鏡的構(gòu)造及原理1.物鏡：靠近被觀察物體的凸透鏡，焦距比較短；目鏡：靠近眼睛的凸透鏡，焦距比較長；載物臺(tái)：用來放置被觀察物體（載玻片）的平臺(tái)；反光鏡：通過反光提高載玻片上物體的亮度.反光鏡有兩面，光線太弱時(shí)用凹面鏡會(huì)聚更多的光線，光線較強(qiáng)時(shí)用平面鏡反光.2.被觀察的物體到物鏡的距離在物鏡的1倍焦距到2倍焦距間，物體反射的光線經(jīng)物鏡折射后，成倒立、放大的實(shí)像，這一實(shí)像恰好處在目鏡的一倍焦距以內(nèi)，經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像.（2）望遠(yuǎn)鏡.師下面請同學(xué)們用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處物體.師你們觀察到了什么現(xiàn)象?學(xué)生：遠(yuǎn)處物體被放大了.師遠(yuǎn)處的物體真的被放大了嗎?多媒體展示：望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造及成像過程.1.物鏡：靠近被觀察的物體的凸透鏡，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，焦距較長；目鏡：靠近眼睛的凸透鏡，相當(dāng)于放大鏡，焦距較短.2.物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成倒立、縮小的實(shí)像,像照相機(jī)的鏡頭；目鏡的作用是把物鏡成的實(shí)像放大成虛像.望遠(yuǎn)鏡看遠(yuǎn)處物體，物體到物鏡的距離遠(yuǎn)大于物鏡的二倍焦距，物體通過物鏡成倒立、縮小的實(shí)像.像雖然縮小，但到人眼的距離比物到人眼的距離小得多，像的視角大于物的視角.物鏡所成的實(shí)像在目鏡的1倍焦距內(nèi)，再經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像.師有疑問嗎?學(xué)生：物體距離物鏡很遠(yuǎn)，它的像卻離物鏡很近，根據(jù)前面探究的結(jié)果，這樣所成的像是縮小的，為什么使用望遠(yuǎn)鏡觀察物體時(shí)會(huì)感到物體被放大了?師我們能不能看清一個(gè)物體，取決于它對我們的眼睛所成“視角”的大小.望遠(yuǎn)鏡所成的像雖然比原來的物體小，但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放大作用，視角就可以變得很大.望遠(yuǎn)鏡物鏡的直徑比我們眼睛的瞳孔大得多，這樣它可以會(huì)聚更多的光，使得所成的像更加明亮.這一點(diǎn)在觀測天空中的暗星時(shí)非常重要.現(xiàn)代天文望遠(yuǎn)鏡都力求把物鏡的口徑加大，以求觀測到更暗的星.除了凸透鏡外，天文望遠(yuǎn)鏡也常用凹面鏡作物鏡.多媒體展示：視角從眼睛的光心向觀察物體的兩端所引的兩條直線的夾角.視角的有關(guān)知識(shí)：（1）視角越大，對物體的觀察越清楚.（2）視角的大小不僅與物體的大小有關(guān)，還與物體到眼睛的距離有關(guān).（3）到眼睛相同距離時(shí)，物體越大，視角越大；同一物體離眼睛的距離越小，視角越大，物體在視網(wǎng)膜上的像越大，但物體不會(huì)變大.例如，“一葉障目，不見泰山.”實(shí)際上就是視角的問題，一片樹葉在人眼的視角可能大于一座山在人眼的視角.例題1自制水滴顯微鏡，探究顯微鏡的工作原理.器材：焦距較長的凸透鏡一個(gè)，滴管一個(gè)，廢錄音帶盒一個(gè)，清水.（1）小水滴可看作一個(gè)焦距很小的鏡，本實(shí)驗(yàn)以小水滴作為顯微鏡的鏡，它與被觀察物體的間距為10~15mm，如左圖所示.（2）如圖所示中，任意滴一滴水滴，透過這個(gè)小水滴，如果看到一個(gè)與原來方向相同的、放大的箭頭，在不調(diào)整與箭頭的距離，應(yīng)該把水珠變（填“厚”或者”薄”），直至看到與原來方向相反的、放大了的箭頭.此時(shí)，如果廢錄音帶盒的厚度是12mm，那么最終水滴凸透鏡的焦距范圍是：.（3）透過凸透鏡去觀察小水滴，使箭頭、小水滴、凸透鏡，并且保持凸透