眼睛与光学仪器教案及练习题答案教案

3.7 眼睛与光学仪器

1．教学目标

◆知识与技能

⑴知道眼睛的成像原理，对近视眼和远视眼的成因有所了解，知道利用透镜可以改变成像的位置从而达到矫正视力的目的。

⑵知道照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。

⑶初步了解显微镜和望远镜的结构和作用。

◆过程与方法

⑷观察近视眼镜和远视眼镜的镜片，研究两种镜片的作用。

⑸实际操作照相机，学会用照相机拍照。

⑹利用显微镜观察微小物体，利用望远镜观察较远的物体，学会相应的操作方法。

◆情感态度与价值观

⑺关心凸透镜成像在实际中的应用，体会科学知识和相关技术对人类生活和社会发展的影响。

⑻增强保护视力的意识，注意用眼卫生。

2．教材说明

本节主要内容有：了解眼睛的结构、成像原理、近视眼和远视眼的成因，研究近视眼镜和远视眼镜的作用，了解照相机的基本结构和成像原理，了解显微镜和望远镜的结构和作用，学会使用照相机、显微镜、望远镜。

本节属拓展性内容，眼睛和眼镜、照相机、显微镜、望远镜，都是前几节所学的透镜知识在实际中的应用。因此，本节内容对于学生巩固凸透镜成像的规律，增加学生对有关知识的感性认识，激发学生的学习兴趣，养成理论联系实际的治学态度，形成将科学知识服务于人类的意识等，都具有重要意义。

本节的编写思路是：从学生比较熟悉、成像原理又较为简单的眼睛开始，首先介绍眼睛是怎样看见物体的，以及近视眼和远视眼的成因。那么患了近视眼和远视眼如何矫正呢？为什么近视眼镜的镜片是凹透镜、远视眼镜的镜片是凸透镜？接下来的“活动1”就来研究这些学生比较关心的问题。眼睛看到的景象不能准确地保存和再现，于是人们发明了照相机。“影像的保存”介绍照相机的基本结构和成像原理。显微镜和望远镜也是利用透镜成像的原理制成的，是现代科学研究中常用的精密仪器，但相对来说它们的成像情况比较复杂，所以本节教材最后让学生认识显微镜和望远镜。传统教材关于凸透镜成像规律的应用，一般只介绍放大镜、照相机和投影仪。随着多媒体技术的不断发展，老式的投影仪使用越来越少，有关知识对学生终身发展来说，实用价值不大，所以本教材没有介绍投影仪；而增加了眼睛和眼镜、显微镜、望远镜，以加强课程内容与学生生活及现代科技的联系。

本节教学重点：随着人民生活水平的提高，照相机已进入千家万户，而眼睛和用眼卫生与学生切身相关，学会这些知识对学生来说可谓终生受用，所以眼睛和照相机是本节教学的重点。

本节教学难点：本节没有新的物理概念和规律，只是扩展性地介绍透镜知识在实际中的应用，多为常识性了解的知识，整体难度不大。相比而言，近视眼和远视眼的成因和矫正，需要学生动脑思考理解其中的道理，是本节教学的难点。

3．教学建议

本节内容多为常识性了解的知识，建议采用自学、讨论、实践操作、调查研究等方式进行教学，充分利用教材、挂图、多媒体、实物、网络等教学资源，让学生了解透镜的广泛应用，。

眼睛是怎样看见物体的

这部分教材首先让学生了解眼睛的结构和成像原理，知道视觉形成的大致过程，然后学习近视眼、远视眼的成因和矫正方法。不要求学生记住眼睛各部分的组成。

关于眼睛的结构和成像原理，可采用学生自学的方法，让学生阅读教材内容，并回忆生物课上学过的有关知识，了解眼睛怎样看见物体；然后讨论交流、解疑答惑。

学生讨论发言时，最好用多媒体投出眼睛的结构及其成像图（也可以用挂图），让学生结合图片讲解，学生之间可相互补充；对于学生提出的问题，可先让学生讨论，教师再作评析。

为更好地驾御课堂教学，教师课前要多了解一些跟眼睛和眼镜有关的知识，以备学生提问。如学生问：“正常的眼睛既可眺望远景，又能细看近物。物距变了，像距不变，竟然都能在视网膜上形成清晰的像！为什么？”原来晶状体是有弹性的，它周围的肌肉可以根据视物的远近调节晶状体的平凸程度，改变晶状体的焦距，从而使像总成在视网膜上。当眼部肌肉松弛时，晶状体相对变扁一些，其焦距变大，这时远处物体的像能够成在视网膜上，从而使人看到远处的物体。正常眼睛能看到的最远点在无限远处。当眼部肌肉紧张时（“使劲”看近物），晶状体会变凸，焦距变小，近处物体的像能够成在视网膜上。正常眼睛能看到的最近点约在离眼睛10~15cm的地方。在合适的照明条件下，正常眼睛观察近处物体最清楚而又不疲劳的距离，大约是25cm，叫做明视距离。可见，眼睛是一个精巧的变焦成像系统，然而这个变焦系统一旦不能正常调节，就会形成近视眼或远视眼。

活动1 研究近视眼镜和远视眼镜

“活动1”的目的是了解近视眼和远视眼的矫正方法，研究“为什么近视眼镜的镜片是凹透镜，而远视眼镜的镜片是凸透镜？”

活动1的第1个问题要事先布置学生在课前完成。

第2个问题，比较的方法是开放的，学生可以通过用手摸镜片、放在太阳光下观察其会聚或发散作用、成像等方法，得知老花镜的镜片是凸透镜，近视镜的镜片是凹透镜。

第3个问题，可让学生观察教材图3-65和图3-66，思考回答。近视眼的晶状体过凸，会聚本领过强，看远处的物体时像成在视网膜前，患者应配戴凹透镜做的眼镜，让光适当发散，使清晰的像略向后移，成在视网膜上。远视眼的晶状体较为扁平，会聚本领偏弱，看近处的物体时像成在视网膜后，患者应配戴凸透镜做的眼镜，让光适当会聚，使清晰的像略向前移，成在视网膜上。为加强认识，还可让学生做做下面的模拟实验，直观地体验近视眼镜和远视眼镜的作用：

如图3.7-1所示，凸透镜表示眼睛的晶状体，光屏表示视网膜，把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏上呈现清晰的像，标出光屏的位置，表示近视眼的视网膜位置。拿开眼镜，屏上的像变得模糊。尝试移动光屏，发现当光屏向透镜方向移动后，像又变得清晰，这说明近视眼患着的像成在视网膜前。同理研究远视眼的成因和远视眼镜的作用。

学了近视眼和远视眼的成因及矫正方法，可以让学生搞一

图3.7-1

个小调查，了解班级或学校学生近视眼的发病率和原因，介绍一些用眼卫生的知识，提醒学生注意保护眼睛：眼睛是“心灵的窗户”，是眼睛带给我们观察、阅读、行走、驾驶的快乐……生活、工作时刻离不开它，千万要保护好自己的眼睛！以此对学生进行情感态度价值观方面的教育。

影像的保存