跨学科实践用“水透镜”探究近视眼的形成原因课件物理沪粤版八年级上册

跨学科实践用“水透镜”探究近视眼的形成原因第三章光和眼睛01活动主题02思维构建03任务导学04中考题型特训

我国中小学生近视眼人数越来越多，影响了中小学生的身心健康．据2020年统计资料表明，我国儿童、青少年总体近视率为52.7%，其中，初中生近视率为71.1%．学生学习用眼过度、不良的阅读习惯、使用电子设备时间过长等，都会导致眼睛干涩，甚至晶状体的调节能力下降，最终导致眼睛近视．

核心任务：模拟近视眼的成因，提出预防近视眼的相关建议．课程任务课程知识课程能力任务一：了解眼睛是如何成像的人的眼睛好像一架照相机，如图所示．晶状体相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像．人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，人眼是通过调节晶状体的厚度，从而改变晶状体的焦距，使远近不同物体的像都呈在视网膜上．

(1)物体在视网膜上所成的像为

、缩小的实像．

(2)当人看近处的物体时，晶状体变

(选填“厚”或“薄”)．

(3)当睫状体放松时，晶状体比较薄，当睫状体收缩时，晶状体比较厚．则睫状体收缩时晶状体的焦距

(选填“大于”或“小于”)睫状体放松时晶状体的焦距．

小于

厚

倒立

任务二：用水透镜模拟眼睛如图甲所示，在一个圆环支架上安装一个进出水口，在圆环支架的两侧密封上透明的橡皮膜，用注射器通过软管连接进出水口向圆环与橡皮膜所围成的空间内注水，使其呈中间厚边缘薄的形状，便制成了一个焦距可调节的水透镜，如图乙所示．

(1)当向水透镜中注水时，相当于人眼看近处的物体，水透镜凸起程度变

(选填“大”或“小”)，其焦距变

(选填“长”或“短”)；

(2)当从水透镜中抽水时，相当于人眼看远处的物体，水透镜凸起程度变

(选填“大”或“小”)，其焦距变

(选填“长”或“短”)．

长

小

短

大

任务三：用“水透镜”来探究近视眼的成因实验时，要使F光源、水透镜、光屏三者的中心在同一高度上，三者摆放位置如图所示，在光屏上成了一个清晰的像(像未画出)，该像为倒立、缩小的实像．

(1)当向水透镜注水时，光屏上的像变模糊，适当向

移动光屏或向

移动F光源，光屏上的像再次清晰；

(2)根据(1)可知，近视眼的形成原因可能是晶状体过

(选填“厚”或“薄”)，折光能力过

(选填“强”或“弱”)，成像在视网膜的

(选填“前”或“后”)方．

前

强

厚

右

左

任务四：矫正近视眼近视眼可以通过配戴眼镜加以矫正．近视程度越严重，戴的眼镜度数越大．在配眼镜时，常用“度数”来反映眼镜的性能．眼镜的度数等于镜片焦距(单位：m)的倒数乘100得到的数值．例如，某一老花眼镜片(凸透镜)的焦距f是0.5m，眼镜片的度数就是×100＝2×100＝200(度)．(1)向水透镜注水，如果不移动光屏，小明觉得在水透镜前加一个合适的___________

来

光线也可以在光屏上再一次看到清晰的像，就好像戴上近视眼镜一样；

(2)某同学所配的近视眼镜为400度，它的焦距是

cm．

25

发散

凹透镜

任务五：提出预防近视眼的建议近视眼是由于晶状体过凸，在观察远景时，像落在视网膜前；远视眼是由于晶状体过扁，在观察近景时，像落在视网膜后．由眼睛的调节作用所能看清楚的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处；眼睛所能看清楚的最近点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm．最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm．你认为正常人的眼睛的观察范围是

(选填字母)．

A．0~10cm

B．10~25cmC．从10cm到极远处D．0~25cm

C

一份调查报告显示，我国儿童、青少年总体近视率为52.7%．为了探究“近视眼的形成原因和矫正方法”，小明在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成水透镜，再将水透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示，让平行光线沿水平方向射入玻璃容器．(1)经水透镜折射后折射光线将

(选填“偏离”或“偏向”)主光轴．如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变水透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度会

(选填“变强”或“变弱”)，焦距会变

(选填“长”或“短”)．

短

变强

偏向

(2)如图乙所示，此时光屏上成清晰的像(像未画出)，若用水透镜模拟眼睛看近处的物体，应向水透镜内

(选填“注入”或“抽出”)适量的水，此时小明应在水透镜前放置一个

透镜，发现光屏上再次得到烛焰清晰的像．若撤去放置的透镜，应将光屏

(选填“靠近”或“远离”)水透镜，才能得到清晰的像．

靠近

凹

注入

(3)由此可知长时间疲劳用眼，会使晶状体变厚，成像在视网膜

(选填“前”或“后”)方，形成近视眼，此时需要配戴

(选填“凹”或“凸”)透镜进行矫正．

凹

前

(4)小明查阅相关资料得知：近视眼镜的镜片度数与其焦距的关系如下表．分析表格数据中近视眼镜的镜片度数与其焦距的数量关系，可得结论：_____________________________________．

焦距/米镜片度数/度25011000.52000.2500

近视眼镜的镜片度数与焦距成反比

(5)小明分别将A、B两副不同度数的近视眼镜放置在书籍前相同位置，通过镜片观察到不同的像，如图丙所示，则眼镜

的度数较高，原因是___________________________________________________________．因此近视程度更严重的同学应选择焦距更

(选填“长”或“短”)的透镜来矫正视力．

相同情况下眼镜B成的像更小，所以眼镜B的焦距较小，度数较高

短

B

(6)［开放性设问］近视给广大青少年带来诸多不便，请你对“如何预防近视眼”提出一条合理