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人教版 八年級(jí) 第五章 透鏡及其應(yīng)用 第4節(jié) 《眼鏡和眼鏡》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)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．了解近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法。3．了解用眼衛(wèi)生及眼睛保健的知識(shí)。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】：眼睛成像原理和調(diào)節(jié)作用，近視和遠(yuǎn)視的成因及矯正。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】：近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法，近視和遠(yuǎn)視的成因【自主預(yù)習(xí)】1.眼球好像一架照相機(jī).晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，它把來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像.眼睛通過睫狀體來改變晶狀體的形狀，睫狀體收縮時(shí)晶狀體變厚，對(duì)光的偏折能力變大.2.近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。近視眼需利用凹透鏡來矯正。3.遠(yuǎn)視眼只能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體。遠(yuǎn)視眼需要利用凸透鏡來矯正。4.透鏡的焦距f的長(zhǎng)短標(biāo)志著 折光本領(lǐng) 的大小.焦距越短，折光本領(lǐng)越 大 .把透鏡 焦距的倒數(shù) 叫透鏡焦度，平時(shí)說眼睛的度數(shù)等于透鏡焦度×100.【合作探究】探究一：眼睛我們的眼睛是怎樣看到物體的呢?眼睛的主要部分是眼球，先了解眼球是由哪些部分構(gòu)成。1.眼睛的結(jié)構(gòu)：睫狀體、瞳孔、角膜、晶狀體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、玻璃體等部分構(gòu)成。
2.視物原理人眼是世界上最精密的照相機(jī)（填“照相機(jī)”“幻燈機(jī)”或“放大鏡”），晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于膠片.只有成像在視網(wǎng)膜上才會(huì)看清物體.
（1）晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于凸透鏡，把來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的倒立、縮小的實(shí)像； （2）視網(wǎng)膜上感光細(xì)胞受到光的刺激，視神經(jīng)把這個(gè)信號(hào)傳輸給大腦，大腦將倒立圖像處理后翻轉(zhuǎn)過來，我們就看到了物體。3.眼睛調(diào)節(jié)（1）問題：用照相機(jī)給距離不同的物體照相時(shí)像，必須調(diào)節(jié)鏡頭與膠片之間的距離，即調(diào)節(jié)像距來得到清晰的像，我們的眼睛在看遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，像都成在視網(wǎng)膜上，即像距是不變（填“改變”或“不變”）的.那怎么才能在視網(wǎng)膜上得到清晰的像呢？（2）實(shí)驗(yàn)：利用充水的透明橡皮膜模擬眼睛成像 實(shí)驗(yàn)器材：透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾、水、蠟燭、光屏等。實(shí)驗(yàn)步驟：①．將透明橡皮膜、注射器、水、乳膠管、止水夾按圖所示裝配好，利用注射器可以改變透明橡皮膜內(nèi)水的多少，從而改變橡皮膜的厚薄程度，改變焦距。②.透明橡皮膜和水構(gòu)成凸透鏡，其共同作用相當(dāng)于眼球中的晶狀體，光屏相當(dāng)于視網(wǎng)膜，先讓蠟燭在距離凸透鏡較近處，通過凸透鏡在光屏上成清晰的像。這相當(dāng)于眼睛觀察較近處的物體，記下此時(shí)透明橡皮膜內(nèi)水的多少和橡皮膜的厚薄程度。③．保持凸透鏡和光屏的位置不變，把蠟燭移至距離凸透鏡較遠(yuǎn)的位置，要使光屏上的像變清晰，透明橡皮膜內(nèi)的水應(yīng)該多些還是少些？橡皮膜是厚些還是薄些？
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：蠟燭在距離凸透鏡較近處，透明橡皮膜內(nèi)的水透鏡厚度大，水透鏡焦距短，在光屏上成清晰的像；把蠟燭移至距較遠(yuǎn)的位置時(shí)，要減少橡皮膜內(nèi)的水，水透鏡變薄，焦距變長(zhǎng)，才能在光屏上得到清晰的像。（3）眼睛通過睫狀體來改變晶狀體的形狀：看遠(yuǎn)處物體時(shí)，睫狀體放松，晶狀體變薄 （填“厚”或“薄”），折光能力變弱（填“強(qiáng)”或“弱”），遠(yuǎn)處物體射來的光線剛好會(huì)聚于視網(wǎng)膜上；看近處物體時(shí)，睫狀體收縮，晶狀體變厚（填“厚”或“薄”），折光能力變 強(qiáng) （填“強(qiáng)”或“弱”），近處物體射來的光線剛好會(huì)聚于視網(wǎng)膜上.
4.遠(yuǎn)點(diǎn)：依靠眼睛的調(diào)節(jié)所能看清的最遠(yuǎn)的點(diǎn)。正常眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)處。5.近點(diǎn)：依靠眼睛的調(diào)節(jié)所能看清的最近的點(diǎn)。正常眼睛的近點(diǎn)大約在10cm處。6.明視距離：正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離大約是25cm，這個(gè)距離叫明視距離。問題：晶狀體不能調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)能力減弱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？看清物體的范圍減小了。探究二：近視眼及其矯正1. 近視眼的特征：近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。 問題：近視眼是怎樣形成的？實(shí)驗(yàn)：近視眼的成因及矯正方法實(shí)驗(yàn)器材：光具座、凸透鏡、光屏、蠟燭、眼鏡、白紙板。實(shí)驗(yàn)過程：（1）取一個(gè)凸透鏡,蠟燭、光屏和近視眼鏡。把蠟燭、凸透鏡和光屏擺好,調(diào)節(jié)蠟燭和凸透鏡位置,使得在光屏上得到一個(gè)蠟燭的縮小實(shí)像。我們用白紙板模擬眼睛的視網(wǎng)膜,實(shí)驗(yàn)表示正常眼看物體時(shí),能在視網(wǎng)膜上生成清晰的像。（2）把蠟燭向左移動(dòng)一定距離,此時(shí)蠟燭的實(shí)像不再落在光屏上,光屏上蠟燭的像變得模糊,用另一張白紙?jiān)诠馄燎耙苿?dòng),可得到蠟燭清晰的像。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M近視眼看不清遠(yuǎn)處的物體,遠(yuǎn)處物體的像成在近視眼視網(wǎng)膜的前方。（3）用一個(gè)近視眼鏡鏡片放在凸透鏡前,模擬近視眼用凹透鏡來矯正視力。這時(shí)物體發(fā)出的光通過凹透鏡發(fā)散后再進(jìn)入眼睛,可以看到光屏上又出現(xiàn)了清晰的蠟燭像。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：用凹透鏡將光線發(fā)散，使遠(yuǎn)處景物傳來的光仍能會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，從而能看清遠(yuǎn)處的景物。2.近視眼的成因：（1）晶狀體變厚，折射能力過強(qiáng)，來自遠(yuǎn)處的物體的光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜前；（2）近視眼的視網(wǎng)膜距晶狀體過遠(yuǎn)。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。如圖甲所示；
3.近視眼的矯正方法：近視眼患者可以佩戴凹透鏡（填“凸透鏡”或“凹透鏡”）制成的鏡片，讓光先發(fā)散，使清晰的像略向后移，準(zhǔn)確地成在視網(wǎng)膜上，如圖乙所示.探究三：遠(yuǎn)視眼及其矯正1.遠(yuǎn)視眼的特征：遠(yuǎn)視眼只能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體；提出問題：遠(yuǎn)視眼是怎樣形成的？實(shí)驗(yàn)： 遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法實(shí)驗(yàn)器材： 光具座、凸透鏡、光屏、蠟燭、眼鏡、白紙板.實(shí)驗(yàn)過程： （1）取一個(gè)凸透鏡,蠟燭、光屏和遠(yuǎn)視眼鏡.把蠟燭、凸透鏡和光屏擺好,調(diào)節(jié)蠟燭和凸透鏡位置,使得在光屏上得到一個(gè)蠟燭的縮小實(shí)像.我們用白紙板模擬眼睛的視網(wǎng)膜,實(shí)驗(yàn)表示正常眼看物體時(shí),能在視網(wǎng)膜上生成清晰的像.（2）把蠟燭向右移動(dòng)一定距離,此時(shí)蠟燭的實(shí)像不再落在光屏上,光屏上蠟燭的像變得模糊,用另一張白紙?jiān)诠馄梁笠苿?dòng),可得到蠟燭清晰的像.這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M遠(yuǎn)視眼看不清近處的物體,近處物體的像成在遠(yuǎn)視眼視網(wǎng)膜的后方.（3）用一個(gè)遠(yuǎn)視眼鏡鏡片放在凸透鏡前,模擬遠(yuǎn)視眼用凸透鏡來矯正視力.這時(shí)物體發(fā)出的光通過凸透鏡會(huì)聚后再進(jìn)入眼睛,可以看到光屏上又出現(xiàn)了清晰的蠟燭像.結(jié)論：用凸透鏡將光線會(huì)聚，使近處景物傳來的光仍能會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，從而能看近處的景物。2．遠(yuǎn)視眼的成因：（1）晶狀體太薄,折光能力太弱；（2）眼球在前后方向上太短。來自近處物體的光線，會(huì)聚于視網(wǎng)膜后邊，在視網(wǎng)膜上形成兩個(gè)模糊的光斑，如圖甲所示；
3.遠(yuǎn)視眼的矯正方法：遠(yuǎn)視眼患者要戴由凸透鏡制作的眼鏡，讓光先會(huì)聚，使清晰的像略向前移，準(zhǔn)確地成在視網(wǎng)膜上，如圖乙所示. 
眼鏡的度數(shù)1. 焦度（φ）：透鏡焦距f的長(zhǎng)短標(biāo)志著折光本領(lǐng)的大小。焦距越短，折光本領(lǐng)越大。把透鏡焦距的倒數(shù)叫做焦度（φ=
）。式中f的單位是m，Φ的單位是m-1．2.眼鏡度數(shù)：等于焦度乘100。度數(shù)＝100Φ=
×100。焦距越短，眼鏡片的度數(shù)越大。3.遠(yuǎn)視眼鏡(凸透鏡)的度數(shù)是正數(shù)，近視眼鏡(凹透鏡)的度數(shù)是負(fù)數(shù)。說一說＋500度和－200度的眼鏡片，哪個(gè)是遠(yuǎn)視鏡片，它的焦度是多少。焦距是多少。凸透鏡(遠(yuǎn)視眼)的度數(shù)是正數(shù)，所以＋500度是遠(yuǎn)視鏡片。它的焦度是500÷100＝5m－1，焦距是1/(5m－1)＝0.2m。4.判斷近視眼鏡與遠(yuǎn)視眼鏡：（1） 對(duì)光的作用：會(huì)聚的是遠(yuǎn)視鏡（凸透鏡），發(fā)散的是近視鏡（凹透鏡）；（2） 靠近物體，物體被放大的是遠(yuǎn)視鏡（凸透鏡），物體被縮小的是近視鏡（凹透鏡）。【精講點(diǎn)撥】1．外界的物體在人的視網(wǎng)膜上所成的是倒立的像，而人看到的卻是正立的像，是由于人腦中的視覺神經(jīng)的自動(dòng)調(diào)整作用所致。2．眼睛靠改變晶狀體的焦距來獲得清晰的像，照相機(jī)靠改變像距來獲得清晰的像。3．判斷眼睛是近視眼還是遠(yuǎn)視眼，關(guān)鍵看光的會(huì)聚點(diǎn)是在視網(wǎng)膜前還是視網(wǎng)膜后。【歸納整理】 2. 正常人眼睛、近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正是本節(jié)重點(diǎn)。通過下面表格來了解。眼睛特征成 因光路圖成像位置矯正方法正常眼一定范圍內(nèi)的遠(yuǎn)近物體都能看清通過睫狀體來改變晶狀體的形狀：看遠(yuǎn)處物體時(shí)，晶狀體變薄，折光能力變弱；看近處物體時(shí)，晶狀體變厚，折光能力變 強(qiáng)。
視網(wǎng)膜上不戴凸凹透鏡近視眼能看清近處物體，看不清遠(yuǎn)處物體 晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或眼球在前后方向上太長(zhǎng)，成像于視網(wǎng)膜前[來
視網(wǎng)膜前 
配戴對(duì)光線有發(fā)散作用的凹透鏡制成的近視眼鏡遠(yuǎn)視眼能看清遠(yuǎn)處物體，看不清近處物體 晶狀體太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短，成像于視網(wǎng)膜后
視網(wǎng)膜后 
配戴對(duì)光線有會(huì)聚作用的凸透鏡制成的遠(yuǎn)視眼鏡【當(dāng)堂練習(xí)】1.（2020廣西百色市）如圖所示是我們看遠(yuǎn)處物體的示意圖，來自遠(yuǎn)處物體的光經(jīng)過眼睛晶狀體后在視網(wǎng)膜上形成（ ?。?/span>
A. 正立、縮小的實(shí)像 B. 正立、縮小的虛像C. 倒立、縮小的實(shí)像 D. 倒立、縮小的虛像【答案】C【解析】眼睛的成像類似照相機(jī)，物體位于二倍焦距以外，成倒立縮小的實(shí)像。故選C。2.（2020南寧市）現(xiàn)代生活，智能手機(jī)給人們帶來了許多便利，但長(zhǎng)時(shí)間盯著手機(jī)屏幕，容易導(dǎo)致視力下降．圖中關(guān)于近視眼及其矯正的原理圖正確的是
A. 甲和丙 B. 甲和丁 C. 乙和丙 D. 乙和丁【答案】D【解析】甲圖成像在視網(wǎng)膜之后，是遠(yuǎn)視眼的成因；乙圖成像在視網(wǎng)膜之前，是近視眼的成因；丙圖佩戴凸透鏡，是遠(yuǎn)視眼的矯正；丁圖佩戴凹透鏡，是近視眼的矯正．故D符合題意．3.(2020黔南州)關(guān)于透鏡，下列說法正確的是（ ?。?/span>A. 遠(yuǎn)視眼的人佩戴的眼鏡是凹透鏡B. 照相機(jī)中所成的像是放大正立的C. 用投影儀投放出來的電影畫面屬于虛像D. 丟棄的礦泉水瓶容易引起火災(zāi)，是因?yàn)榈V泉水瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，能會(huì)聚陽光【答案】D【解析】A．遠(yuǎn)視眼像成在視網(wǎng)膜的后方，應(yīng)佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正，故錯(cuò)誤；B．照相機(jī)在使用時(shí)物距大于二倍焦距，成倒立縮小的實(shí)像，故錯(cuò)誤；C．投影儀在使用時(shí)物距位于一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像，故錯(cuò)誤；D．丟棄的礦泉水瓶與瓶?jī)?nèi)剩余的水組成一個(gè)中間厚邊緣薄的凸透鏡，能會(huì)聚陽光，容易引起火災(zāi)，故正確。故選D。4.（2020 湖北咸寧市）關(guān)于常見的光學(xué)儀器，下列說法正確的是（ ?。?/span>A. 焦距越小的凸透鏡，對(duì)光的會(huì)聚作用越明顯B. 校園內(nèi)安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡C. 為矯正近視眼，要用適當(dāng)?shù)耐雇哥R片做成眼鏡D. 平行于主光軸的光，通過凹透鏡后一定經(jīng)過焦點(diǎn)【答案】A【解析】A．凸透鏡的焦距越小，其對(duì)光的會(huì)聚作用就越強(qiáng)，故A正確；B．校園內(nèi)安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，故B錯(cuò)誤；C．近視眼是由于晶狀體太厚或眼球的前后方向太短，使得像成在視網(wǎng)膜的前方造成的，因凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，所以近視眼應(yīng)該配戴凹透鏡才能看清遠(yuǎn)處的物體，故C錯(cuò)誤；D．平行于主光軸的光線通過凸透鏡后一定經(jīng)過焦點(diǎn)，平行于主光軸的光線通過凹透鏡后折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選A。5.（2020 黑龍江龍東地區(qū)）如圖所示，下列有關(guān)眼睛的示意圖，遠(yuǎn)視眼是______圖，遠(yuǎn)視眼矯正是______圖。
【答案】 (1). 丁 (2). 乙【解析】[1][2]遠(yuǎn)視眼是由于晶狀體會(huì)聚能力弱，成像在視網(wǎng)膜的后方，需要佩戴凸透鏡矯正。故遠(yuǎn)視眼為丁圖，遠(yuǎn)視眼矯正為乙圖。6.（2020 甘肅金昌市）新冠疫情期間，不少學(xué)生用手機(jī)上網(wǎng)課，長(zhǎng)時(shí)間盯著屏幕，容易導(dǎo)致視力下降，患上近視眼，圖______（選填“甲”或“乙”）是近視眼的光路示意圖，人眼的成像原理與______（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）相同。
【答案】 (1). 乙 (2). 照相機(jī)【解析】[1]甲圖將光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜后方，因此甲圖表示遠(yuǎn)視眼，乙圖將光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜前方，因此乙圖表示近視眼。[2]人的眼睛成倒立、縮小的實(shí)像，人的眼睛的成像規(guī)律與照相機(jī)相同。7.（2020甘肅天水市）小明將一只點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡（f=10cm）前18cm處，光屏上得到了燭焰倒立、___的清晰的像，然后他在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個(gè)遠(yuǎn)視眼鏡片，由于遠(yuǎn)視眼鏡片對(duì)光線有_____作用，所以光屏上燭焰的像變模糊了（如圖所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可將光屏___凸透鏡．
【答案】 (1). 放大 (2). 會(huì)聚 (3). 靠近【解析】[1][2][3]因?yàn)?/span>：
，即：
，所以成倒立、放大、實(shí)像；遠(yuǎn)視眼鏡片是凸透鏡，對(duì)光有會(huì)聚作用；兩個(gè)凸透鏡組合在一起，使會(huì)聚能力增強(qiáng)，所以成像在距離透鏡更近處，則光屏應(yīng)靠近凸透鏡．8.（2020江蘇揚(yáng)州市）同學(xué)們課間在走廊上眺望遠(yuǎn)方。此時(shí)晶狀體變 （填“厚”或“薄”），晶狀體的 發(fā)生變化，遠(yuǎn)處的景物在視網(wǎng)膜上成倒立、 的實(shí)像。有些同學(xué)看不清遠(yuǎn)處的景物，可以佩戴 透鏡制作的眼鏡矯正視力。【答案】?。唤咕?；縮?。话?。【解析】解：同學(xué)們觀看遠(yuǎn)方時(shí)，此時(shí)晶狀體變薄，晶狀體的焦距發(fā)生變化，晶狀體把光線會(huì)聚到視網(wǎng)膜上，成一個(gè)倒立縮小的實(shí)像；有些同學(xué)看不清遠(yuǎn)處的景物，是因?yàn)榫铙w的厚度變大，像成在了視網(wǎng)膜的前方，需要佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正，利用凹透鏡的發(fā)散作用，把光線的會(huì)聚點(diǎn)移到視網(wǎng)膜上，呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像。【課后反思】本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些不足，有什么體會(huì)。
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