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(共42張PPT)
第三章 光和眼睛
3.7 眼睛與光學儀器
課時導入
從身邊的問題出發：
課時導入
小時候的我們，眼睛晶瑩剔透，什么都看得清清楚楚的。可隨著年齡的增長，好多同學的眼睛都近視了，而爺爺奶奶的眼睛都變成老花眼了，這是怎么形成的呢？圖中那些帶尾巴的毛絨絨的小東西，就是討厭的細菌在顯微鏡下的原形。圖中炫美的“寶盒星團”，是天文望遠鏡下的奇景。顯微鏡和望遠鏡又是怎樣協助人們看清這些微小的和遠處的物體的呢？
課時導入
思想方法
等效法：在保證效果相同的前提下，將陌生的、復雜的、難處理和難理解的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理和易理解的問題的一種方法。例如：把不熟悉的晶狀體等效成凸透鏡，把看不見的視網膜等效成光屏。
知識點
眼睛是怎樣看見物體的
知1－講
感悟新知
1
1. 眼睛的結構和成像原理
知1－講
感悟新知
如圖2 所示，人眼的主要構造是角膜、瞳孔、晶狀體、睫狀體、玻璃體、視網膜等。眼睛中的晶狀體相當于_______ ；視網膜相當于_______ 。物體在視網膜上成__________的實像。
凸透鏡
光屏
倒立、縮小
知1－講
感悟新知
分析解釋
正常的眼睛如何既能看清遠處物體，又能看清近處物體？
解釋：晶狀體有彈性，周圍肌肉可以調節它表面的彎曲程度，改變它的焦距。正常眼睛，看近處物體時，晶狀體比較厚(如圖甲)，焦距短；看遠處物體時，晶狀體比較薄(如圖乙)，焦距長，從而使物體的像總能恰好成在視網膜上。
知1－講
感悟新知
2. 近視眼和遠視眼的成因與矯正
特點 成因 矯正
近視眼 能看清近處的物體，看不清遠處的物體
晶狀體太厚，折光能力太強，或者眼球前后方向太長，導致成像在視網膜前
配戴用凹透鏡(發散透鏡)做成的近視鏡
遠視眼 能看清遠處的物體，看不清近處的物體
晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球前后方向太短，導致成像在視網膜后
配戴用凸透鏡(會聚透鏡)做成的遠視鏡
知1－講
感悟新知
思想方法
比較法：將兩個相對或相似的對象放在一起，按照同一標準對照，確定各對象屬性的異同、成因，以達到了解認識對象的目的，從而找到解決問題的方法和途徑。
近視眼和遠視眼是兩個相對的對象，其成因和矯正方法都是相反的。
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感悟新知
3. 眼鏡的度數
“度數”等于鏡片焦距（單位：m）的倒數乘100 得到的數值。
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思想方法
補償法：為了彌補某些物體的缺點，我們常用補償法解決問題。例如：近視眼戴凹透鏡把光發散后進入眼睛彌補晶狀體太厚會聚光的能力太強；遠視眼戴凸透鏡把光會聚后進入眼睛彌補晶狀體太薄會聚光的能力太弱。
知1－講
感悟新知
例 1
(1)人的眼睛就像是一架精密的照相機。眼睛中的晶狀體相當于一個______ ，如圖8 所示，是描述人眼看物體的成像圖，其中看遠處景物的是_______(填“甲”或“乙”)圖，景物在視網膜上成的是________ (填“實”或“虛”)像。
凸透鏡
乙
實
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(2)全國中學生體質健康調研數據表明：中學生近視發生率約為53.6%，且急劇低齡化。如圖所示，________(填
“丙”或“丁”)圖表示近視眼折光系統的光路示意圖，矯正近視眼應配戴_______ (填“凸”或“凹”)透鏡制成的眼鏡片。
丁
凹
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(3) 圖丙中， 要想使物體成像在視網膜上， 則物體應該向 ________(填“左”或“右”)移動；如果不移動物體，又想成像在視網膜上，則應配戴____透鏡做成的眼鏡。
左
凸
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1.人眼視物的類比認識
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2.利用成像位置識記正常眼、近視眼和遠視眼
1.正常眼睛：光線會聚點在視網膜上。
2.近視眼：光線會聚點在視網膜前。
3.遠視眼：光線會聚點在視網膜后。
知1－練
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1.[ 中考·廣西] 現代生活，智能手機給人們帶來了許多便利，但長時間盯著手機屏幕，容易導致視力下降。圖9 中關于近視眼及其矯正的原理圖正確的是( )
D
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
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3.用“補償法”確定矯正方案
近視眼：折光能力太強，成像在視網膜前，依據“補償法”需要把光線發散，使像回到視網膜—— 戴凹透鏡制成的近視鏡矯正。　
遠視眼：折光能力太弱，成像在視網膜后，依據“補償法”需要把光線會聚，使像回到視網膜—— 戴凸透鏡制成的遠視鏡矯正。
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知識點
影像的保存
2
1. 照相機的構造與工作原理
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(1)構造: 如圖4 所示, 照相機主要由鏡頭、膠片(或感光元件)及一些附屬部件(如調焦環、光圈、快門)組成。鏡頭相當于一個凸透鏡，膠片相當于光屏。
(2)原理：照相機是利用凸透鏡能成_________________的原理制成的。
倒立、縮小的實像
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(3)使用：被照景物與照相機的距離應_________________。若要使膠片(或感光元件)上的像大一些，應將照相機移近被照物體(即減小物距)，同時增大膠片(或感光元件)離鏡頭的距離(即增大像距)。
大于鏡頭的二倍焦距
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知識拓展
如圖5是投影儀成像示意圖，使用時將投影片放在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，通過凸透鏡成倒立、放大的實像，再通過平面鏡將像投到掛在墻上的屏幕上。
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2. 照相機與眼睛
照相機 眼睛
圖示
相當于凸透鏡 鏡頭 晶狀體
相當于光屏 膠片(或感光元件) 視網膜
原理 凸透鏡，u>2f 時，成倒立、縮小實像的規律
調節 物距變化時調節像距來獲取清晰的像 物距變化時調節焦距來獲取清晰的像
知2－講
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知識歸納
眼睛看物體，眼球好像照相機。凸透鏡——角膜和晶狀體，光聚視網膜，實像識物是原理。看遠近，變焦距，全靠睫狀體。
知2－講
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例2
[ 中考·樂山] 如圖11 所示，小宇同學正在用“自拍神器”攝影留念。與用手直接拿手機自拍相比，利用自拍桿可以( )
A. 增大物距，減小像的大小，從而增大取景范圍
B. 減小物距，減小像的大小，從而減小取景范圍
C. 增大物距，增大像的大小，從而減小取景范圍
D. 減小物距，增大像的大小，從而增大取景范圍
A
知2－講
感悟新知
思路導引：利用自拍桿，人與鏡頭的距離增大，可增大物距，減小像的大小，從而增大取景范圍。
知2－講
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4.從原理出發，順藤摸瓜
知2－練
感悟新知
2. 手機掃描二維碼，相當于給二維碼照了一張照片，用手機掃描物品上的二維碼后，登錄網址就可查看物品的相關信息，下列說法中正確的是( )
A. 二維碼位于攝像頭的一倍焦距和二倍焦距之間
B. 物體上的二維碼是光源
C. 二維碼位于攝像頭的二倍焦距以外
D. 當二維碼超出手機上設定的方框時，物品不動，把手機靠近物品
C
知2－講
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5.知識關聯獲取解題模型
對于科技前沿的新知識、新元件，根據其功能和產生的效果或者操作規則，把該事件與學過的物理知識和情境進行關聯，轉換成熟悉的知識和情境，從而獲取解決問題的途徑和方法。
比如，掃碼、刷臉軟件，實質就是照相機原理。
知3－講
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知識點
眼睛的好幫手
3
思想方法
優點組合：把兩個個體的優點組合在一起，形成一個新的物體。從而充分發揮各自的優勢，使新物體具有更優秀的品質。
例如：顯微鏡經過兩次放大，效果更好；望遠鏡先把遠處物體成像位置拉近，然后再放大，可以看得更清晰。
知3－講
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1. 認識顯微鏡
(1)如圖6 所示，顯微鏡由___________兩組_______鏡組成，用于觀察人們肉眼無法看到的細微物體或物體的精細結構。
目鏡和物鏡
凸透
知3－講
感悟新知
①物鏡：物體放在凸透鏡一倍焦距和兩倍焦距之間，成倒立、放大的實像。
②目鏡：物鏡所成像落在目鏡一倍焦距之內，由目鏡成正立、放大的虛像。
通過兩次放大，看清微小物體。
(2)顯微鏡放大倍數等于目鏡與物鏡放大倍數的乘積。
知3－講
感悟新知
2. 認識望遠鏡
普通望遠鏡和折射式天文望遠鏡（圖7）主要也是由物鏡和目鏡兩組透鏡組成。通過目鏡觀察到物體的虛像，好像把物體位置移近，從而看清遠處的物體，拓寬了觀察視野。
知3－講
感悟新知
例 3
如圖12 所示為實驗室用顯微鏡和天文望遠鏡，關于圖中兩種儀器下列說法錯誤的是( )
C
知3－講
感悟新知
A. 顯微鏡的目鏡成正立放大的虛像，物鏡成倒立放大的實像
B. 天文望遠鏡的目鏡成正立放大的虛像，物鏡成倒立縮小的實像
C. 將被觀察的物體靠近顯微鏡物鏡后，成像變小
D. 將天文望遠鏡的鏡筒縮短后，成像變小
知3－講
感悟新知
思路導引：顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，目鏡成正立、放大的虛像，物鏡成倒立、放大的實像，將被觀察的物體靠近顯微鏡物鏡后，成像變大，A 正確，C 錯誤；天文望遠鏡的目鏡和物鏡都是由凸透鏡組成，目鏡成正立、放大的虛像，物鏡成倒立、縮小的實像，將天文望遠鏡的鏡筒縮短后，成像變小，B、D 正確。
知3－講
感悟新知
6.比較異同，理解顯微鏡和望遠鏡(雙凸透鏡類型)知識
1.顯微鏡和望遠鏡(雙凸透鏡類型)，二者的目鏡和物鏡都是凸透鏡。目鏡也都相當于放大鏡，使物體成放大的虛像。
2. 望遠鏡( 雙凸透鏡類型)物鏡是把遠處的物體在焦點附近成縮小的實像；而顯微鏡的物鏡是使物體成放大的實像。
3.望遠鏡是把遠處物體拉近看清，而顯微鏡是連續兩次放大看清。
課堂小結
眼睛與光學儀器
神奇的眼睛
眼睛
視力矯正
透鏡的應用
構造
視物原理---凸透鏡成像
矯正:配戴凹透鏡
照相機
近視產生的原因----晶狀體曲度過大
遠視產生的原因----晶狀體曲度過小
矯正:配戴凸透鏡
放大鏡
顯微鏡
望遠鏡
課堂小結
眼睛與光學儀器
1. 眼睛與照相機：
眼睛 照相機
成像元件 晶狀體、角膜 凸透鏡
承像元件 視網膜 光屏
看遠近不同
物體的調節 調節晶狀體的彎曲
程度(調節焦距) 調節像距
課堂小結
眼睛與光學儀器
2. 近視眼和遠視眼：
近視眼 遠視眼
視覺特征 近處清，遠處模糊 遠處清，近處模糊
形成原因 晶狀體太厚 晶狀體太薄
眼球前后方向太長 眼球前后方向太短
矯正 凹透鏡 凸透鏡
課堂小結
眼睛與光學儀器
1. 照相機、投影儀和放大鏡都是利用凸透鏡成像來工作的。
2. 照相機工作時，物距大于像距，成倒立、縮小的實像。攝像頭、攝像機的工作原理與照相機相同。
3. 投影儀工作時，物距小于像距，成倒立、放大的實像。幻燈機、電影放映機的工作原理與投影儀相同。
4. 放大鏡工作時，物距小于焦距，成正立、放大的虛像。
課堂小結
眼睛與光學儀器
5. 顯微鏡的工作原理：顯微鏡的物鏡相當于一個投影儀的鏡頭，目鏡相當于一個放大鏡。被觀察的物體經物鏡成一個放大的實像，被目鏡再次放大。經兩次放大后，我們就可以看清細小的物體。
6.望遠鏡的工作原理：望遠鏡的物鏡相當于一個照相機的鏡頭，目鏡相當于一個放大鏡。被觀察的物體經物鏡成一個縮小的實像，經目鏡放大后就能被看清。

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