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2019-2020年八年級物理上冊 第三章《光和眼睛》3.7 眼睛與光學儀器教案 粵教滬版 第一課時 【教學目標】： 1.知識與技能 了解眼睛的構造，知道眼睛是怎樣看見物體的。 了解眼鏡是怎樣矯正視力的。 2.過程和方法 通過探究分析怎樣矯正近視眼與遠視眼 嘗試應用已知的透鏡對光線的作用和凸透鏡成像規(guī)律等科學知識來解決相關問題、解釋有關現象，獲得初步的分析能力 3.情感、態(tài)度、價值觀 通過課堂教學和課外主題活動，使學生具有眼保健意識 有將科學規(guī)律、科學技術應用于日常生活的意識 【教材分析】 本節(jié)主要是通過觀察、實驗讓學生認識：光的折射現象和光的折射規(guī)律及其在實際生活中的有關應用。共安排了4個活動和1個信息瀏覽。光的折射屬于光在兩種介質中的傳播問題，本節(jié)也是按照：現象――規(guī)律――應用的線索。這是的應用主要指透鏡對光路的控制作用。 【教材分析】 本節(jié)主要是通過觀察、實驗讓學生認識：光的折射現象和光的折射規(guī)律及其在實際生活中的有關應用。共安排了4個活動和1個信息瀏覽。光的折射屬于光在兩種介質中的傳播問題，本節(jié)也是按照：現象――規(guī)律――應用的線索。這是的應用主要指透鏡對光路的控制作用。 【教學重難點】 1. 重點：眼睛成像原理和調節(jié)作用、近視眼和遠視眼的矯正 2. 難點：眼睛的調節(jié)作用、近視眼和遠視眼的矯正 【教學方法】：探究性學習（以啟發(fā)式為主，在教師引導下學生自主探索知識） 【教具】：視力表；實物投影儀，小氣球，眼球模型；眼睛的構造和成像原理掛圖、投影片；遠視眼及其矯正的掛圖；度數不同的近視眼鏡、遠視眼鏡； 【學具】：度數不同的近視眼、遠視眼鏡（可用焦距不同的凸透鏡、凹透鏡代替）；蠟燭；光具座；凸透鏡；火柴（四人/組）[來源:] 【教學過程】 一、引入新課： 同學們都有一雙眼睛，你們能否想象出，人是如何通過眼睛去觀察周圍豐富多彩的世界？我們很多同學都喜歡照相，那么照相機（出示）是怎樣給你留下成長的足跡、精彩的瞬間的呢？為了解決你的問題，我們一起來學習和研究與照相機、眼睛、眼鏡相關的知識。 二、新課教學： （一）、眼睛是怎樣看見物體的 1、眼睛的結構 我們一起來觀察我們眼睛的結構，來解決“眼睛為什么能看見物體”這個問題。 （1）、學生閱讀課本：了解眼睛結構圖，并結合生物掛圖眼睛成像原理圖，與同學們一起探討、分析，再與照相機比較，最后得出眼球的成像原理： (2)、設問：人的眼睛就像一架神奇的照相機，請問：人眼的凸透鏡，光屏在哪里？ (3)、小結：晶狀體、角膜等組織共同作用相當于一個凸透鏡，從物體發(fā)出的光線經過它會聚成像在視網膜上（相當于智能的光屏），再通過視覺神經把信息傳到大腦，從而產生視覺。（放映物理教學參考資料光盤中眼睛成像動畫） 2、眼睛的調節(jié) （1）、活動：在黑板上出示視力表，請一位視力好的同學分別站在第一排、第三排、最后一排都能看清同一個“E”字。 （2）、設問：用凸透鏡使距離不同的物體成像，像（光屏）與透鏡之間的距離會不同。而用眼睛看清遠近不同的物體時，在視網膜上都成清晰的像，而眼球大小沒有變化，即像與凸透鏡之間的距離不變，這不是與凸透鏡的成像規(guī)律有矛盾嗎？ （3）、學生閱讀課本：眼睛的調節(jié)（課本P.72） （是晶狀體在改變形狀和焦距。（老師用氣球模擬） (4)、小結：眼睛在看遠近不同的物體時晶狀體在睫狀體的作用下，改變厚薄，從而改變了眼睛晶狀體的焦距（即調焦）。請大家用桌面上的幾個凸透鏡和帶來的水透鏡（盛有水的透明塑料袋），實際感受一下晶狀體的厚薄與焦距關系，以及如何調焦。 討論出凸透鏡厚焦距短，凸透鏡薄焦距長 （5）、講述：遠眺時：睫狀體放松，晶狀體較薄，焦距較長，遠處物體射來的光剛好會聚在視網膜上，人便能看清楚遠處的物體。近觀時：睫狀體收縮，晶狀體較厚，焦距較短，近處物體射來的光又會聚在視網膜上，人便能看清楚近處的物體。（ 動畫模擬眼睛在看遠近不同的物體，在視網膜上都成清晰的像。） （二）、近視眼和遠視眼 1、學生活動：請班里所有視力不好的同學分兩次看視力表中較小的“E”字（一次摘掉眼鏡，一次戴上眼鏡）談談有什么感覺（一次模糊，一次清晰） 2、設問;那么常見的視力缺陷有近視（中學生）和遠視（老年人），是怎樣形成的呢？生討論出：主要是由于晶狀體的調節(jié)功能不好引起的。 3、提問：我們是怎樣去矯正的呢？ 把凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作是視網膜。給它“戴”上近視眼鏡（遠視眼鏡），使燭焰在“視網膜”上成清晰的像，并準確標出光屏的位置。“取下”近視眼鏡（原始眼鏡），光屏上的像變模糊了，這就是近視眼所看到的像。前后移動光屏，使光屏上呈現清晰的像，并標出光屏這時的位置。 用度數不同的眼鏡（應作好標記，并告訴學生度數越大焦距越短，光線折射時偏折越多，度數不同的眼鏡也可以用光具座上的焦距不同的凸透鏡、凹透鏡代替。）進行實驗 4、小結：近視眼鏡是凹透鏡，它的作用是將光發(fā)散，使像相對于晶狀體向后移，從而將清晰的像落在視網膜上；遠視眼鏡是凸透鏡，它的作用是將光會聚，使像相對于晶狀體向前移，從而將清晰的像落在視網膜上。 （三）、研究近視眼鏡和遠視眼鏡 1、設問：通過實驗，同學們發(fā)現當給凸透鏡（眼睛）戴上和拿下度數大小不同的鏡片時，兩次成清晰像時光屏移過的距離是一樣的嗎？ 不同，鏡片度數越大，兩次成清晰像時光屏移過的距離越大，說明光線折射時偏折越多，也說明晶狀體自身的調節(jié)功能越差，視力越差。 2、介紹眼鏡的度數計算方法 ( 度數=100/f )f是焦距，單位用米（m）。請同學算一算200度的眼鏡的焦距：f=？（0.5m） （四）、本課小結： 近視眼成的像在視網膜的前方，遠視眼成的像在視網膜的后方。近視眼鏡的作用是使像相對于晶狀體向后移，從而使像能清晰的成在視網膜上。遠視眼鏡的作用是使像相對于晶狀體向前移，從而使像能清晰的成在視網膜上。矯正近視眼所配戴的鏡片是凹透鏡，它的作用是將光發(fā)散，從而使像能清晰的成在視網膜上。矯正遠視眼所配戴的鏡片是凸透鏡，它的作用是將光會聚，從而使像能清晰的成在視網膜上。 矯正近視眼所配戴的鏡片是凹透鏡，它的作用是將光發(fā)散，從而使像能清晰的成在視網膜上。 矯正遠視眼所配戴的鏡片是凸透鏡，它的作用是將光會聚，從而使像能清晰的成在視網膜上。 （五）、課后作業(yè)：1、預習“望遠鏡和顯微鏡” 2、人眼的晶狀體相當于凸透鏡，當人觀察物體時，物體在視網膜上所成的像是（ ） A、正立、縮小的虛像 B 、正立縮小的實像 C、倒立、縮小的虛像 D、 倒立縮小的實像 （2）有兩個同學都是近視眼，甲視力0.4，乙視力0.8,他們眼睛的晶狀體有什么不同?他們要矯正視力,佩戴的近視眼鏡有什么不同?眼睛度數誰高?度數高說明什么? 醫(yī)學上可以采取激光的方法醫(yī)治近視眼，你猜猜這種從物理的角度是做什么？ （3）f = 1m的近視眼鏡，它的度數是多少？ 第二課時 【教學目標】： 知識與技能：了解望遠鏡和顯微鏡和主要組成和基本原理。 過程與方法：1、學習從物理現象中歸納科學規(guī)律的方法，通過兩個透鏡的組合，培養(yǎng)發(fā)散思維的能力。 2、嘗試應用已知的科學規(guī)律解釋具體問題，獲得初步的分析概括能力。 情感態(tài)度與價值觀。 通過探索活動，體驗探究的樂趣，使學生樂于觀察試驗。 了解望遠鏡和顯微鏡的發(fā)展歷程，初步認識科學技術對于社會發(fā)展和人類生活水平的影響。 【教學重點與難點】 重點：顯微鏡、望遠鏡的原理。 難點：如何讓學生通過兩個透鏡組合得出顯微鏡、望遠鏡的成像情況以及原理。 顯微鏡、望遠鏡的結構是如何滿足組合出的兩個透鏡成像原理的?？辞逦矬w與視角的關系。 【教學方法】：探究性學習（以啟發(fā)式為主，在教師引導下學生自主探索知識） 【教具】：顯微鏡、望遠鏡，焦距為50mm和300 mm的凸透鏡各一個，焦距是-75mm的凹透鏡一個，（以上透鏡在“JZ507型光具座”選?。?滴管一個，磁帶盒一個，小燒杯一個，少許清水，帶有箭頭的白紙一張 【教學過程】：復習提問，引入新課 1、引入：探索是人與生俱來的天性，要探索就需要觀察，要觀察就要借助眼睛，并期望加以擴展，正是透鏡的發(fā)明和使用，才使人類的這種愿望得以實現。 2、提問：透鏡有幾種？哪兩種？ 學生活動：判斷所給器材中的凹透鏡和凸透鏡 引用問題：利用透鏡我們可以觀察到不同的像，如果我們透鏡組合起來觀察物體，又會有怎樣的發(fā)現呢？進行猜想。 我們用一個放大鏡時，發(fā)現放大倍數有限，但當我們用兩個放大鏡組合，發(fā)現比剛才放大更多。 新課教學：一、望遠鏡 （一）、學生活動：通過兩個透鏡觀察物體 發(fā)現通過兩個透鏡觀察物體所看到的不同的像 要求說明：用的是哪兩個透鏡，如何觀察，觀察什么，看到的是怎樣的像。 1、以f=50 mm的凸透鏡為目鏡，以f=300 mm的凸透鏡為物鏡（開普勒望遠鏡）調整目鏡，觀察遠處，可觀察到清晰的倒立的像。 2、 以f=300 mm的凸透鏡為目鏡，以f=50 mm的凸透鏡為物鏡（顯微鏡）調整目鏡，觀察細小物體，可觀察到放大的虛像。 （二）、望遠鏡 1、介紹望遠鏡的構造 什么叫目鏡？什么叫物鏡？用望遠鏡觀察遠處的物體應注意什么？ 靠近眼睛的是目鏡（凹透鏡），靠近被測物體的是物鏡（凸透鏡）。不能用望遠鏡直接觀察太陽或其它強光源，否則會損傷眼睛。 2、望遠鏡的原理： 原理：物像：u＞2f 倒立 縮小的像. 目鏡：u＜f 正立、放大的像. 3、望遠鏡的應用 物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成實像. 目鏡的作用相當于一個放大鏡，用來把這個像放大. 新-課-標-第-一-網 我們能看清一個物體，它對我們的眼睛所成“視角”的大小十分重要，物體對眼睛所成視角的大小和物體本身大小有關，還和物體到眼睛的距離有關. 望遠鏡的物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. 望遠鏡的物鏡直徑比我們眼睛的瞳孔大得多，這樣它可以會聚更多的光使得所成的像更加明亮.這一點在觀測天空中的暗星時非常重要.現代天文望遠鏡都是力求把物鏡口徑加大，以求觀測到更暗的星. 4、望遠鏡的類型 望遠鏡有伽利略望遠鏡、開普勒望遠鏡、牛頓式反射望遠鏡、哈勃太空望遠鏡.。還有普通望遠鏡、軍事望遠鏡、紅外線望遠鏡. 我們見到的普通望遠鏡和軍事望遠鏡都是雙筒的，是雙筒望遠鏡，它的兩個鏡筒都是拐了彎的.在拐彎處分別安裝了兩個“全反射棱鏡”.這種設計一方面縮短了鏡筒的長度，再者經過那兩塊棱鏡的兩次反射也能使本來倒立的像正立過來. 望遠鏡觀看的對象在遠處，無法移近，要看清楚就要盡可能多地收集遠處物體發(fā)來的光，觀察宇宙中的星體時更是要這樣.因此望遠鏡的物鏡總是做得盡可能大，用玻璃不可能制成直徑很大的透鏡.因為大塊玻璃質地不均勻，會導致透鏡折光不好，使看到的像有扭曲，為了消除凸透鏡成像的缺點，牛頓發(fā)明了反射望遠鏡.它的物鏡不用凸透鏡而用凹面反射鏡，也使光在目鏡焦點處成實像. 在地面上用望遠鏡觀察星空時，星體發(fā)來的光在穿過大氣層的時候，要被吸收一些，還要受到不規(guī)則折射的影響，因此大大影響像的質量，為改進對星體的觀察，1990年美國向太空發(fā)射了一臺望遠鏡，叫哈勃太空望遠鏡. （三）顯微鏡 在組合透鏡實驗中，我們也發(fā)現了利用兩個凸透鏡可以看到物體放大的虛像，———顯微鏡。 顯微鏡使物體經過兩次放大，使肉眼看不到的小物體能看到. 物鏡使物體成放大、實像，物距在二倍焦距和焦距之間；目鏡使物體成放大、虛像，物距在焦距之內..顯微鏡的放大倍數等于物鏡的放大倍數乘以目鏡的放大倍數. 原理：物鏡 f＜u＜2f 目鏡 u＜f （四）、顯微鏡和望遠鏡的區(qū)別 設問：顯微鏡和開普勒望遠鏡（天文望遠鏡）有什么相同和不同的地方呢？ 相同的地方：它們的目鏡、物鏡都用的是凸透鏡 不同的地方：顯微鏡的目鏡焦距較長、物鏡焦距很短 顯微鏡和望遠鏡都是由兩組凸透鏡組成，都叫物鏡和目鏡，但有不同的地方，顯微鏡的物鏡，物距在二倍焦距和一倍焦距之間，成倒立放大的像.作用是使物體進行一次放大.望遠鏡的物鏡，物距在二倍焦距以外，成倒立縮小的像，作用是把遠處的物體與眼睛的距離拉近.目鏡都起放大鏡的作用. （五）、小結：引導學生小結 顯微鏡構造： ①物鏡 原理 f＜u＜2f ②目鏡 原理 放大鏡作用 望遠鏡構造： ①物鏡 原理 u＞2f ②目鏡 原理 放大鏡作用 我們的世界因為有了望遠鏡和顯微鏡而看到的越來越遠，越來越小，我們可以預見我們會看到得更多，這個世界是充滿著奧秘的，有待于我們不斷探索和研究。未來就在我們的掌握之中：） 三、作業(yè)布置：課本77頁1、2、3、4、5、6 板書設計 [來源:] 反思：1、從凸透鏡成像規(guī)律知道，凸透鏡能使物體成放大的實像，凸透鏡又能成放大的虛像，引導學生去思考：先用一個凸透鏡使物體成一放大的實像，然后再用另一個凸透鏡把這個實像再一次放大，就能看清很微小的物體了，這就是顯微鏡的原理。教學時可以在投影片畫一小物體，先讓學生仔細觀察投影片畫面上的這個物體，再把投影片放到投影儀上，讓學生觀察屏幕畫面上的這個物體，然后讓學生拿著放大鏡再去觀察這個物體。說明這就是顯微鏡的原理，顯微鏡是利用兩個透鏡放大作用的組合制成的。這里可以讓學生講一講感受。 2、影響視角的因素： 視角就是物體的頭尾與眼睛的光心所張的角，視角越大，看物體就越清楚。視角的大小不僅和物體的大小有關，還和物體到眼睛的距離有關。請同學們想一想要看清楚物體該怎么辦？ （生討論）歸納：要想看清楚物體可從兩方面入手：（1）、減小物體到眼睛的距離 （2）、增大物體在眼睛內的視角