科学透镜和视觉.pptx

1 12.6透镜和视觉透镜和视觉2 2 1、生活中你遇到过、使用过透镜吗？生活中你遇到过、使用过透镜吗？2、不同的透镜有哪些共同的特点呢？不同的透镜有哪些共同的特点呢？说说“透透”讲讲“镜镜”近视眼镜近视眼镜 放大镜放大镜 望远镜望远镜-3 3、说说放大镜和近视眼镜片分别属于哪一、说说放大镜和近视眼镜片分别属于哪一 类透镜？凸透镜和凹透镜有什么区别？类透镜？凸透镜和凹透镜有什么区别？由透明材料（玻璃、塑料、水晶等）制成的由透明材料（玻璃、塑料、水晶等）制成的由透明材料（玻璃、塑料、水晶等）制成的由透明材料（玻璃、塑料、水晶等）制成的,两面都是两面都是两面都是两面都是球面、或一面是球面另一面是平面的透明体叫做透镜。球面、或一面是球面另一面是平面的透明体叫做透镜。球面、或一面是球面另一面是平面的透明体叫做透镜。球面、或一面是球面另一面是平面的透明体叫做透镜。3 31.1.观察观察：透过放大镜、近视眼镜看书本上的文字；透过放大镜、近视眼镜看书本上的文字；摸一摸放大镜和近视眼镜片各处的厚薄。摸一摸放大镜和近视眼镜片各处的厚薄。2.填表：填表：看到的字变看到的字变大还是变小大还是变小透镜中间透镜中间厚还是薄厚还是薄对光是会聚对光是会聚还是发散还是发散放大镜放大镜近视眼镜近视眼镜4 4中央厚中央厚,边缘薄边缘薄中央薄中央薄,边缘厚边缘厚凸透镜凸透镜凹透镜凹透镜一、透镜一、透镜1.透镜的种类透镜的种类5 5主光轴；透镜中连接两球心球心的连线光心光心主光轴主光轴6 6辨别下列透镜辨别下列透镜:A B C D E FA B C D E F凸透镜（凸透镜（）凹透镜（凹透镜（）A B DC E F7 7用光源对着凸透镜照射，拿一张白纸用光源对着凸透镜照射，拿一张白纸 在它的在它的 另一侧，来回移动另一侧，来回移动凸透镜或者纸凸透镜或者纸，直到纸上的光，直到纸上的光斑变得最小、最亮。斑变得最小、最亮。换用凹透镜再做上面的实验，纸上还能得到最换用凹透镜再做上面的实验，纸上还能得到最小、最亮的光斑吗？小、最亮的光斑吗？不同透镜对光的作用不同透镜对光的作用8 8焦点焦点焦点焦点有几个焦点有几个焦点?F焦距焦距焦距焦距f f1.凸透镜对光线的作用凸透镜对光线的作用9 9 结论：结论：从凸透镜焦点处发出的光线经凸透镜折从凸透镜焦点处发出的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴射后折射光线平行于主光轴OF F想一想：想一想：根据光路的可逆性根据光路的可逆性从凸透镜焦从凸透镜焦点处发出的光线经凸透镜折射后光线将会点处发出的光线经凸透镜折射后光线将会 凸透镜对光的会聚作用：表示加凸凸透镜对光的会聚作用：表示加凸 透镜后光线向主轴透镜后光线向主轴“靠拢靠拢”1010（1）平行平行于主光轴的光线经凸透镜折射后于主光轴的光线经凸透镜折射后 折射光折射光 线将会聚于线将会聚于焦点焦点OF F凸透镜的三条特殊光线凸透镜的三条特殊光线 （3 3）通过）通过光心光心的光线，传播方向的光线，传播方向不改变不改变。（2 2）通过通过焦点焦点的光线经凸透镜折射后折射光线的光线经凸透镜折射后折射光线 将将平行平行于主光轴于主光轴：1111F FFF完成下列光路图：完成下列光路图：FFFF1212 学以致用学以致用 在一个天寒地冻、远离人烟的地在一个天寒地冻、远离人烟的地 方，但天方，但天空晴朗，地上有一些树枝干叶，你独自一人空晴朗，地上有一些树枝干叶，你独自一人,饥饥寒交迫寒交迫,想烤火取想烤火取 暖却没有火种暖却没有火种。该如何是好？该如何是好？讨论：能不能用冰和阳光讨论：能不能用冰和阳光 来取火？来取火？1313虚焦点虚焦点焦焦 距距有几个有几个虚虚焦点？焦点？2.凹透镜对光线的作用凹透镜对光线的作用发散发散1414延长线过凹透延长线过凹透镜焦点的光线镜焦点的光线经凹透镜折射经凹透镜折射后折射光线将后折射光线将平行于主光轴平行于主光轴想一想：想一想：根据光路的可逆性根据光路的可逆性延长线过凹透镜延长线过凹透镜焦点光线经凹透镜折射后折射光线将会焦点光线经凹透镜折射后折射光线将会 光线更向主轴光线更向主轴“远离远离”了了1515凹透镜的三条特殊光线凹透镜的三条特殊光线F F：F1）平行平行于主光轴的光线经凹透镜折射后于主光轴的光线经凹透镜折射后 折射光折射光 线的延长线将会聚于线的延长线将会聚于虚焦点虚焦点2）延长线通过）延长线通过虚焦点虚焦点的光线经凹透镜折的光线经凹透镜折射后折射光线将射后折射光线将平行平行于主光轴于主光轴3）通过）通过光心光心的光线，传播方向的光线，传播方向不改变不改变。1616 完成下列光路图：完成下列光路图：1717课堂小结：课堂小结：凹透镜凹透镜 形状：中央厚边缘薄的透镜形状：中央厚边缘薄的透镜 光路图：（略）光路图：（略）光路图：（略）光路图：（略）形状：中央薄边缘厚的透镜形状：中央薄边缘厚的透镜作用：对光线具有发散作用作用：对光线具有发散作用作用：对光线具有会聚作用作用：对光线具有会聚作用 透镜透镜 凸透镜凸透镜 18181919几个概念：几个概念：实实 像：由实际光线相交而成的像，能用光屏承接到像：由实际光线相交而成的像，能用光屏承接到;虚虚 像：由光线的反向延长线相交而成的像，不是真像：由光线的反向延长线相交而成的像，不是真 正光线的交点，不能用光屏承接到，只能用正光线的交点，不能用光屏承接到，只能用 眼睛观察到。眼睛观察到。基础知识：主光轴、光心基础知识：主光轴、光心O、焦点、焦点F主光轴主光轴OO（光心）（光心）（光心）（光心）F F（焦点）（焦点）（焦点）（焦点）F F（焦点焦点）2121基础知识：焦距基础知识：焦距f、2倍焦距倍焦距2f主光轴主光轴主光轴主光轴OOF FF Ff f（焦距）（焦距）（焦距）（焦距）2f2f（2 2倍焦距）倍焦距）倍焦距）倍焦距）2F2F2222基础知识：三条特殊光线基础知识：三条特殊光线OOF FF F2F2F1 1、经过光心的光线，传播方向不变。、经过光心的光线，传播方向不变。、经过光心的光线，传播方向不变。、经过光心的光线，传播方向不变。2 2、平行于主光轴的光线，折射后经过焦点。、平行于主光轴的光线，折射后经过焦点。、平行于主光轴的光线，折射后经过焦点。、平行于主光轴的光线，折射后经过焦点。3 3、经过焦点的光线，折射后平行于主光轴。、经过焦点的光线，折射后平行于主光轴。、经过焦点的光线，折射后平行于主光轴。、经过焦点的光线，折射后平行于主光轴。2323基础知识：物距基础知识：物距u、像距、像距vOOF FF F2F2Fv v（像距）（像距）（像距）（像距）u u（物距）（物距）（物距）（物距）2424 你知道凸透镜除了能聚光它还有什么你知道凸透镜除了能聚光它还有什么 作用吗？作用吗？凸透镜成像凸透镜成像如何粗略的测量一个凸透镜的焦距？如何粗略的测量一个凸透镜的焦距？为什么成像？成什么样的像？为什么成像？成什么样的像？有什么规律？有什么应用？有什么规律？有什么应用？将凸透镜对着太阳光将凸透镜对着太阳光,在凸透镜的另一在凸透镜的另一面用一张白纸作光屏面用一张白纸作光屏,使光线的会聚点呈现使光线的会聚点呈现在光屏上在光屏上,用刻度尺量出透镜中心到会聚点用刻度尺量出透镜中心到会聚点的距离即为焦距的距离即为焦距f.f.25251.实验仪器：实验仪器：物距物距(u)像距像距()一、探究凸透镜成像规律一、探究凸透镜成像规律26262.实验步骤实验步骤在光具座上从左向右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏蜡烛、凸透镜、光屏，并使三者的中心中心大致在同一高度同一高度上。（使像呈现在光屏的中央）（使像呈现在光屏的中央）移动蜡烛移动蜡烛，再，再移动光屏移动光屏，使光屏上出现倒立缩小，使光屏上出现倒立缩小 清晰的烛焰的像并将观察结果填入表格内。清晰的烛焰的像并将观察结果填入表格内。移动蜡烛移动蜡烛，重复以上步骤，重复以上步骤，使光屏上出现倒立放大、使光屏上出现倒立放大、等大清晰的烛焰的像并将观察结果填入表格内。等大清晰的烛焰的像并将观察结果填入表格内。再将蜡烛靠近透镜到再将蜡烛靠近透镜到u2f fv2f倒立缩小的实像倒立缩小的实像物距减小，像距增加物距减小，像距增加3939fv2f2.幻灯机幻灯机放映时，幻灯片应如何放置？为什么？放映时，幻灯片应如何放置？为什么？4040 1.幻灯片幻灯片与镜头的距离、镜头到屏幕的距与镜头的距离、镜头到屏幕的距 离有何要求离有何要求?2.在屏幕上成像的性质是什么？在屏幕上成像的性质是什么？3.为了使像大一点，为了使像大一点，幻灯片幻灯片与镜头的距离、与镜头的距离、镜头到屏幕的距离如何调节？镜头到屏幕的距离如何调节？fu2f倒立放大的实像倒立放大的实像物距减小，像距增加物距减小，像距增加41414242放大镜成的像是正立、放大的虚像放大镜成的像是正立、放大的虚像1.放大镜所成的像有什么特点？如何使用放大镜所成的像有什么特点？如何使用 放大镜？放大镜？使用放大镜时，必须使放大镜接近物体，使用放大镜时，必须使放大镜接近物体，而且物体在而且物体在凸透镜的焦点以内凸透镜的焦点以内 2.为了使放大的倍数大一些，如何调节物体为了使放大的倍数大一些，如何调节物体 到放大镜的距离？到放大镜的距离？在一倍焦距内尽量物体远离凸透镜在一倍焦距内尽量物体远离凸透镜4343放大镜的原理放大镜的原理放大镜是一个放大镜是一个 的凸透镜，用来成的凸透镜，用来成 像，使用放大镜时必须像，使用放大镜时必须使放大镜使放大镜 物体，使物体在凸透镜物体，使物体在凸透镜的的 以内，并通过调节以内，并通过调节 和和 的距离来改变放大的倍数。的距离来改变放大的倍数。短焦距短焦距正立、放大、虚正立、放大、虚接近接近1倍焦距倍焦距放大镜放大镜物体物体4444 在光具座上做成像实验在光具座上做成像实验,透镜两边分别放上透镜两边分别放上烛焰和光屏烛焰和光屏,移动烛焰和光屏的位置移动烛焰和光屏的位置,直到光屏上呈直到光屏上呈现的像清晰等大为止现的像清晰等大为止,再用刻度尺量出透镜中心到再用刻度尺量出透镜中心到烛焰的距离烛焰的距离u,u,则则f=u/2.f=u/2.讨论解决下列问题讨论解决下列问题1.1.测量凸透镜焦距有哪几种方法测量凸透镜焦距有哪几种方法?将凸透镜对着太阳光将凸透镜对着太阳光,在凸透镜的另一面用在凸透镜的另一面用一张白纸作光屏一张白纸作光屏,使光线的会聚点呈现在光屏上使光线的会聚点呈现在光屏上,用用刻度尺量出透镜中心到会聚点的距离即为焦距刻度尺量出透镜中心到会聚点的距离即为焦距f.f.4545 将透镜当作放大镜来使用将透镜当作放大镜来使用,如果能看到放大的如果能看到放大的物体物体,则是凸透镜则是凸透镜,看不到放大物体看不到放大物体,则是凹透镜则是凹透镜.2.2.怎样区分凸透镜与凹透镜怎样区分凸透镜与凹透镜?用眼看和手摸用眼看和手摸(从外形上区分从外形上区分)：中间厚边缘：中间厚边缘薄的为凸透镜薄的为凸透镜,中间薄边缘厚的是凹透镜中间薄边缘厚的是凹透镜;将透镜的一面对着太阳光将透镜的一面对着太阳光,在另一面放一张白在另一面放一张白纸纸,移动透镜移动透镜,如果发现白纸上有一个会聚的亮点如果发现白纸上有一个会聚的亮点,则是凸透镜则是凸透镜,没有亮点的是凹透镜没有亮点的是凹透镜;4646物体放在了焦点上或在焦点以内。物体放在了焦点上或在焦点以内。3.3.在做凸透镜成像实验时在做凸透镜成像实验时,在光屏上找不在光屏上找不到像到像,可能的原因有哪些可能的原因有哪些?烛焰、透镜、光屏三者的中心没有调整烛焰、透镜、光屏三者的中心没有调整在同一高度上；在同一高度上；4.4.凸透镜的某一部分被遮住了凸透镜的某一部分被遮住了,对成的像有什对成的像有什么影响么影响?还能成完整的像还能成完整的像,但会使像变得较暗些但会使像变得较暗些.4747实像总是倒立的实像总是倒立的,虚像总是正立的。虚像总是正立的。5.5.实像与虚像的区别是什么？实像与虚像的区别是什么？实像是折射光线实像是折射光线(或反射光线或反射光线)实际会聚而的实际会聚而的;虚像是折射光线虚像是折射光线(或反射光线或反射光线)的反向延长线相交而的反向延长线相交而成的。成的。实像既能呈现在光屏上观察实像既能呈现在光屏上观察,又能用眼睛直接又能用眼睛直接观察观察,虚像只能用眼睛观察。虚像只能用眼睛观察。48481：在如图所示的情景中，属于光的：在如图所示的情景中，属于光的折射现象折射现象的是的是（)温故知新：温故知新：C4949照相机成像原理照相机成像原理镜头镜头光圈光圈胶卷胶卷（调节物距）（调节物距）（控制光线）（控制光线）（感光、成像）（感光、成像）带胶卷的照相机带胶卷的照相机透镜成像原理透镜成像原理502.6透镜和视觉透镜和视觉5151一、眼的结构一、眼的结构活动一：活动一：眼睑眼睑睫毛睫毛巩膜巩膜瞳孔瞳孔虹膜虹膜泪泪腺腺管管观察同桌的眼观察同桌的眼:（1 1）你能看到哪些部位）你能看到哪些部位?5252（2 2）观察虹膜和瞳孔：）观察虹膜和瞳孔：用手电简直照着同桌的右眼，留心观察，用手电简直照着同桌的右眼，留心观察，同桌右眼的瞳孔有什么变化？同桌右眼的瞳孔有什么变化？这样的变化说明在光亮的环境中瞳这样的变化说明在光亮的环境中瞳孔能孔能 （减少、增加）进入（减少、增加）进入眼睛光线的量。虹膜的作用是可以控眼睛光线的量。虹膜的作用是可以控制制 的大小。的大小。减少减少瞳孔瞳孔5353眼球的结构64237189角膜瞳孔视神经玻璃体晶状体睫状肌视网膜巩膜虹膜5454二、眼球各部分功能二、眼球各部分功能 1、角膜、角膜 2、巩膜（、巩膜（眼白眼白）3、虹膜、虹膜（眼珠眼珠）4、晶状体、晶状体 5、睫状体、睫状体 6、视网膜、视网膜 无色透明，感觉非常灵敏。无色透明，感觉非常灵敏。支持、保护眼球。支持、保护眼球。控制瞳孔大小，调节进光量。控制瞳孔大小，调节进光量。对光线有折射作用。对光线有折射作用。调节晶状体的曲度。调节晶状体的曲度。含有大量视细胞，是光感受器，产生冲动。含有大量视细胞，是光感受器，产生冲动。在角膜的后面，不同种族人的虹膜颜色不同。在角膜的后面，不同种族人的虹膜颜色不同。7、玻璃体玻璃体透明的胶质体，有屈光作用，也起支撑透明的胶质体，有屈光作用，也起支撑 视网膜的作用。视网膜的作用。房水由睫状突产生，有营养角膜、晶状体及玻璃体，维持眼压的作用。房水由睫状突产生，有营养角膜、晶状体及玻璃体，维持眼压的作用。角膜没有血管而含丰富的神经。角膜没有血管而含丰富的神经。55551 1、为什么无论较近还是较远的物、为什么无论较近还是较远的物体，正常人都能看清？体，正常人都能看清？2 2、当一个人从低头看书到抬头望向、当一个人从低头看书到抬头望向远方时，他的晶状体曲度如何变化？远方时，他的晶状体曲度如何变化？3 3、看近处物体时，眼球处于疲劳、看近处物体时，眼球处于疲劳状态还是放松状态？状态还是放松状态？5656 当我们看近处的物体是，睫当我们看近处的物体是，睫状肌收缩，状肌收缩，晶状体变厚晶状体变厚，对光的，对光的折射能力变大，近处物体反射来折射能力变大，近处物体反射来的光会集在视网膜上，从而看清的光会集在视网膜上，从而看清近处物体。近处物体。当我们看远处的物体是，睫当我们看远处的物体是，睫状肌放松，状肌放松，晶状体变薄晶状体变薄，对光的，对光的折射能力变小，远处物体反射来折射能力变小，远处物体反射来的光会集在视网膜上，从而看清的光会集在视网膜上，从而看清远处物体。远处物体。眼镜通过睫状肌改变晶状体的形状，眼镜通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能够看清远近不同的物体。使我们能够看清远近不同的物体。5757眼睛的成像原理与照相机相似眼睛的成像原理与照相机相似镜头镜头光圈光圈胶卷胶卷（调节物距）（调节物距）（控制光线）（控制光线）（感光、成像）（感光、成像）带胶卷的照相机带胶卷的照相机透镜成像原理透镜成像原理 人的眼睛像神奇的照相机人的眼睛像神奇的照相机,()相当于照相机的镜头相当于照相机的镜头【凸透镜凸透镜】,（）相当于照相机内的胶片）相当于照相机内的胶片.来自物体的来自物体的光线经（光线经（）成像于（）成像于（）上）上,再通过视觉神再通过视觉神经把信息传到大脑经把信息传到大脑,形成视觉。形成视觉。晶状体晶状体视网膜视网膜晶状体晶状体视网膜视网膜58581角膜角膜眼球的折光系统：眼球的折光系统：2房水房水角膜、房水、晶状体和玻璃体。角膜、房水、晶状体和玻璃体。是光是光线进入眼球后，在视网膜上成像的通路。线进入眼球后，在视网膜上成像的通路。1角膜角膜视网膜视网膜3晶状体晶状体4玻璃体玻璃体2房水房水5959三、视觉的形成三、视觉的形成角膜、房水、晶状体、玻璃体角膜、房水、晶状体、玻璃体（折射）（折射）视网膜视网膜视觉神经视觉神经大脑的一定区域大脑的一定区域物体反射的光线物体反射的光线（形成视觉）（形成视觉）（成像）（成像）（传导）（传导）任何一个环节发生了障碍，都会影响任何一个环节发生了障碍，都会影响甚至破坏了视觉的形成。甚至破坏了视觉的形成。6060近点：近点：眼睛分辨率的最近距离眼睛分辨率的最近距离远点：远点：眼睛分辨率的最远距离眼睛分辨率的最远距离盲点：盲点：视网膜上视网膜上没有感光细胞没有感光细胞的部位的部位近视近视远视远视色盲色盲6161远视远视近视近视 近视、远视及矫正近视、远视及矫正6262正常眼远处物体反射的光线经过晶状体的折射后形成的物像落在视网膜上近视眼晶状体曲度过大或眼球前后径过长使物像落在视网膜的前方6363正常眼远处物体反射的光线经过晶状体的折射后形成的物像落在视网膜上远视眼晶状体曲度过小或眼球前后径过短使物像落在视网膜的后方6464近视矫正6565远视矫正6666色盲 色盲是色盲是X染色体伴性遗传，而且是隐性遗染色体伴性遗传，而且是隐性遗传，通常男多于女。传，通常男多于女。视网膜上有三种感光细胞视网膜上有三种感光细胞锥细胞，它锥细胞，它们各自对三种波长的光最为敏感，分别是们各自对三种波长的光最为敏感，分别是红光、绿光和蓝光红光、绿光和蓝光。当控制其中某类光细。当控制其中某类光细胞的基因出现异常而导致色盲。胞的基因出现异常而导致色盲。6767爱护眼睛爱护眼睛 保护视力保护视力光线须充足：光线须充足：光线须充足：光线须充足：光线要充足舒适光线要充足舒适光线要充足舒适光线要充足舒适,光线太弱而因字体看光线太弱而因字体看光线太弱而因字体看光线太弱而因字体看不清就会越看越近。不清就会越看越近。不清就会越看越近。不清就会越看越近。阅读时间勿太长：阅读时间勿太长：阅读时间勿太长：阅读时间勿太长：无论做功课或看电视，时间不可太无论做功课或看电视，时间不可太无论做功课或看电视，时间不可太无论做功课或看电视，时间不可太长，以每三十分钟休息片刻为佳。长，以每三十分钟休息片刻为佳。长，以每三十分钟休息片刻为佳。长，以每三十分钟休息片刻为佳。多做户外运动：多做户外运动：多做户外运动：多做户外运动：经常眺望远外放松眼肌，防止近视，经常眺望远外放松眼肌，防止近视，经常眺望远外放松眼肌，防止近视，经常眺望远外放松眼肌，防止近视，向大自然多接触青山绿野，有益于眼睛的健康。向大自然多接触青山绿野，有益于眼睛的健康。向大自然多接触青山绿野，有益于眼睛的健康。向大自然多接触青山绿野，有益于眼睛的健康。营养摄取应均衡：营养摄取应均衡：营养摄取应均衡：营养摄取应均衡：不可偏食，应特别注意维生素不可偏食，应特别注意维生素不可偏食，应特别注意维生素不可偏食，应特别注意维生素B B B B类类类类(胚芽米、麦片酵母胚芽米、麦片酵母胚芽米、麦片酵母胚芽米、麦片酵母)之摄取。之摄取。之摄取。之摄取。坐姿要端正：坐姿要端正：坐姿要端正：坐姿要端正：不可弯腰驼背，越靠近或趴着做功课不可弯腰驼背，越靠近或趴着做功课不可弯腰驼背，越靠近或趴着做功课不可弯腰驼背，越靠近或趴着做功课易造成睫状肌紧张过度，进而造成近视。易造成睫状肌紧张过度，进而造成近视。易造成睫状肌紧张过度，进而造成近视。易造成睫状肌紧张过度，进而造成近视。睡眠不可太少睡眠不可太少睡眠不可太少睡眠不可太少,作息有规律：作息有规律：作息有规律：作息有规律：睡眠不足身体容易疲劳睡眠不足身体容易疲劳睡眠不足身体容易疲劳睡眠不足身体容易疲劳,易造成易造成易造成易造成假性近视。假性近视。假性近视。假性近视。6868要要要要定期检查视定期检查视定期检查视定期检查视力，认真做眼力，认真做眼力，认真做眼力，认真做眼保健操。保健操。保健操。保健操。读写姿势要正确，读写姿势要正确，读写姿势要正确，读写姿势要正确，眼与书本距离眼与书本距离眼与书本距离眼与书本距离要要要要在在在在3333厘米左右。厘米左右。厘米左右。厘米左右。用眼一小时后，用眼一小时后，用眼一小时后，用眼一小时后，要要要要休息、远眺休息、远眺休息、远眺休息、远眺几分钟。几分钟。几分钟。几分钟。怎样预防近视眼呢？怎样预防近视眼呢？三要三要6969不要不要不要不要在直射的强在直射的强在直射的强在直射的强光下看书光下看书光下看书光下看书不要不要不要不要在光线暗的在光线暗的在光线暗的在光线暗的地方看书地方看书地方看书地方看书不要不要不要不要躺卧看书躺卧看书躺卧看书躺卧看书不要不要不要不要走路看书走路看书走路看书走路看书四四不不要要