八年级科学上册第二章 光与视觉 第3节、第4节、第5节教案 华东师大版

用心 爱心 专心1 光与视觉光与视觉 第第 3 节 第节 第 4 节 第节 第 5 节节 一 教学内容 第二章 光与视觉 第 3 节 凸透镜成像 第 4 节 视觉 第 5 节 视觉的延伸 教学目标 1 掌握凸透镜成像的特点 2 能根据凸透镜成像规律解决相关实际问题 3 了解眼球结构 4 知道视觉的形成过程 5 知道近视眼 远视眼形成的原因和矫正原理 6 掌握平面镜成像特点 7 会根据平面镜成像特点解决相关实际问题 8 初步了解望远镜和显微镜原理 二 重点 难点 1 重点 1 凸透镜成像规律 2 平面镜成像规律 3 近视 远视的纠正 2 难点 平面镜和凸透镜成像规律的应用 三 重点知识 1 凸透镜成像规律 凸透镜可以成放大的像 也可以成缩小的像 可成实像也可成虚像 可成倒立像也可 成正立的像 凸透镜成怎样的像取决于物距和焦距的相对关系 具体情况如下表 凸透镜成像特点用图表示如下图所示 凸透镜成像特点可归纳如下 1 2F 点是凸透镜成放大像还是缩小像的分界点 物体在 2F 点以外 成缩小像 物体在 2F 点以内 成放大像 物体刚好在 2F 点 成等大的像 2 F 点是凸透镜成实像和虚像的分界点 物体在 F 点以外 成实像 物体在 F 点以内 成虚像 物体在 F 点时 不会成像 3 凸透镜成像中正立的是虚像 倒立的是实像 用心 爱心 专心2 4 成实像时 物距变小时 像距变大 像也变大 2 实像和虚像 实像和虚像都是人眼看见的物体的 影子 实像由实际光线会聚而成 虚像不是实际 光线会聚而成 而是由光线的反向延长线会聚而成 实像可由光屏呈现得到 虚像虽然可 以用眼看到 却不能在光屏上显现出来 3 眼的结构 如下图所示 眼的结构中最重要的是晶状体 它的作用相当于凸透镜 能把进入眼的 光线会聚到视网膜上 晶状体前的虹膜中间有孔 叫瞳孔 瞳孔的大小可随外界光线强弱变化而自动调节 光线强时 虹膜舒展 瞳孔变小 使进入眼睛的光线不会太强 反之 光线弱时 虹膜收 缩 瞳孔变大 进入眼睛的光线增多 视网膜上有感光细胞 能把光亮度和颜色信息转换为神经信号 视网膜上视神经穿过 的地方没有感觉细胞 不能感受光信号 这一点称盲点 视觉的形成 物体 发出 的光线经晶状体折射后会聚在视网膜上 视网膜上的感觉 细胞感受光亮度和颜色信息 转换成神经信息经视神经传到大脑视觉中枢 形成视觉 晶状体的自动调节 看远处物体时 晶状体凸度变小 焦距变大 会聚能力减少 使像刚好落在视网膜上 看近处物体时 晶状体凸度变大 焦距变小 会聚能力增强 使像刚好落在视网膜上 4 近视和远视 近视 1 现象 看不清远处的物体 远处物体发出的光线经晶状体会聚后成像在视网膜前 2 原因 晶状体凸度过大 焦距过小 或眼球前后距离过大 3 矫正 配戴凹透镜 利用凹透镜发散光线 使远处物体的光线会聚在视网膜上 远视 1 现象 看不清近处的物体 近处物体发出的光线经晶状体会聚后成像在视网膜后 2 原因 晶状体凸度过小 焦距过大 或眼球前后距离过短 3 矫正 配戴凸透镜 利用凸透镜会聚光线 使近处物体的光线会聚在视网膜上 5 平面镜成像规律 如下图所示 MN 前放有物体 AB A 点发出的光线 AO1和 AO2经平面镜反射后形成反 射光线 O1B1和 O2B2 人眼看到这二条反射光线 就觉得光线是从 B1O1和 B2O2的延长线 上的交点 A 发出来的 也就是说 A 是 A 在平面镜中成的像 同样道理 B 点发出的光线经 平面镜反射后也使人觉得光线是从 B 点发出的 因此物体 AB 放在平面镜前 经反射后在 用心 爱心 专心3 平面镜中形成了像 A B 平面镜成像特点 1 像和物体的连线与镜面垂直 2 像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等 3 平面镜中成的是正立 等大的虚像 6 望远镜和显微镜 望远镜作用 把远处的物体拉近 种类 折射式望远镜和反射式望远镜 原理 以折射式望远镜为例 如上图所示 折射式望远镜由二块凸透镜组成 物镜焦距大 目镜焦距短 遥远处的 物体 AB 经物镜 1 后在物镜 1 的焦点 F1附近成倒立缩小的实像 A B 物镜的作用是把物体 拉近 A B 对目镜 2 来说是物体 该物体处于目镜 2 的焦点 F2以内 成正立放大的虚像 A B 目镜的作用把视角放大 这样经过目镜和物镜的共同作用 就可以看清遥远的物 体 折射式望远镜缺点 1 口径不能做得很大 通光能力有限 2 容易色散 反射式望远镜 用大型 口径可达 10m 凹面镜反射来聚光 显微镜作用 把微小的物体放大 原理 如上图所示 显微镜也由二块凸透镜组成 物镜焦距小 目镜焦距大 微小的物体 AB 在物镜 1 的焦点 F1外侧 经物镜 1 作用后成倒立放大的实像 A B A B 对目镜 2 来说是物体 处在目镜 2 的焦点以内 经目镜 2 的作用后成正立放大的 虚像 于是经过目镜和物镜的共同作用 微小的物体被放大了 一台显微镜配有多个物镜和目镜 对物镜来说 外形越短的放大倍数越小 对目镜来说 外形越短的放大倍数越大 显微镜的放大倍数 物镜放大倍数 目镜放大倍数 典型例题典型例题 例 1 按要求完成下列图例 1 画出物体 AB 在平面镜中的像 分析 分析 根据平面镜成像规律可知 物体和像其实是关于平面镜的轴对称图形 因此我 们可以根据轴对称的特点找出物体 AB 在平面镜中的像 a 先找对称点 b 用虚线连接 A B 用心 爱心 专心4 2 画出 S 点的成像光路图 分析 分析 由于 S 点发出的光线经平面镜反射后的反射光线的反向延长线交于 S 点的像 S 的位置 所以我们可以先确定 S 点的像 S 的位置 再反过来准确准确确定反射光线 先确定像 S 的位置 任意画二条入射光线 肯定反射光线 3 画出 a 点发出经平面镜反射后经过 b 点的光线 分析 分析 先画出 a 的像 a 再连结 a b 最后确定入射光线和反射光线 如下图所示 例 2 物体放在凸透镜前 20cm 处 在另一侧 30cm 处的光屏上成一清晰的像 那么当把 物体放在距凸透镜 9cm 处 成怎样的像 分析 分析 要判断物体成什么样的像 先要确定凸透镜的焦距 分析过程如下 当物体放在距凸透镜 9cm 处 也即 u f 那么所成的像是正立 放大 虚像 模拟试题模拟试题 答题时间 30 分钟 一 选择题 1 使用显微镜时 若在视野里看到情况如图甲所示 则玻片上的实际位置是图乙中的 2 如图所示 在水平桌面上有一小球向右作匀速运动 桌上放一平面镜与桌面成 45 关于镜中的像下列说法中正确的是 A 像向左作匀速运动B 像向右作匀速运动 C 像向上作匀速运动D 像向下作匀速运动 3 在研究凸透镜成像的实验中 发光点 S 经过凸透镜后所成像的位置大致在 A a 点B b 点C c 点D d 点 4 有四种焦距不同的凸透镜 如果要使距凸透镜 15 厘米处的光屏上得到物体的清晰缩 小的像 那么应选用的凸透镜焦距为 A 5 厘米B 10 厘米C 15 厘米D 20 厘米 5 下图为来自远方的光线经过某同学的眼球折光系统后所成像的情况 由此可知产生这 种情况的原因和用来矫正的眼镜分别是 用心 爱心 专心5 A 晶状体焦距过小 戴凹透镜眼镜 B 晶状体焦距过小 戴凸透镜眼镜 C 晶状体焦距过大 戴凹透镜眼镜 D 晶状体焦距过大 戴凸透镜眼镜 6 一个物体沿凸透镜的主光轴移动 当物体离透镜 30 厘米时 能在光屏上得到一个放 大 倒立的实像 当物体离透镜 20 厘米时 所成的像 A 一定是正立 放大的虚像 B 一定是倒立 放大的实像 C 可能是正立 放大的虚像 D 可能是倒立 缩小的实像 7 用照相机拍照 先拍一张近处的人像 当再拍一张远处的风景时 应该 A 照相机位置不变 只要把镜头和底片的距离变小 B 照相机位置不变 只要把镜头和底片的距离变大 C 使镜头和底片的距离不变 只需将照相机向前移动 D 使镜头和底片的距离不变 只需将照相机向后移动 二 填空题 1 一平面镜直立挂在墙面上 高 0 5 米 某人身高 1 60 米 以 1 米 秒匀速向平面镜靠近 则他在平面镜中的像高为 米 他看到镜中的像以 米 秒的速度向他 靠近 若某一时刻他距镜面 5 米 则经过 2 秒钟以后 他距他的像 米 2 在研究凸透镜成像的实验时 在光具座上依次放置蜡烛 凸透镜 光屏 调节火焰的 中心 光屏的中心与透镜的中心 使它们在 上 若用一小块不透明的纸遮住透 镜的上半部分 则成像的大小将 三 作图题 1 下图中是由同一光源发出的经同一平面镜反射后的两条反射光线 请根据平面镜成像 规律完成光