Урок физики по теме "Глаз и зрение". 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8

Учебник: Перышкин А.В. Физика. 8 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М.: Дрофа, 2013.

Тип урока: изучение нового материала по теме «Световые явления».

Цели урока:

  • Учащиеся должны повторить и обобщить знания по теме «Линзы;
  • oцeнить свои умения применять знания об оптических системах;
  • познакомиться с устройством глаза и назначением отдельных его элементов;
  • познакомиться с болезнями глаза и способами коррекции зрения научиться применять знания из биологии к объяснению механизма зрения;
  • систематизировать имеющиеся знания об оптических системах и расширить их.

Ученик должен научиться

  • применять знания и умения, полученные в курсе биологии, к решению физических задач;
  • усвоить понятие расстояние наилучшего зрения, «близорукость» и «дальнозоркость», усвоить знания о бинокулярном зрении, поле зрения на уровне применения их в знакомой ситуации.

Оборудование и пособия: модель «Строение глаза», мультимедийный проектор, индивидуальные карточки, магнитная доска, презентация по теме «Глаз и зрение» (см. Презентация).

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие, проверка готовности к уроку, запись темы урока в рабочие тетради. (Слайд 1)

2. Проверка домашнего задания, подготовка к усвоению новых знаний (актуализация знаний).

Входной тест: (Слайд 2) (см. Приложение 1)

  1. Линзой называют...
    а) Прозрачное тело, ограниченное сферической поверхностью.
    б) Прозрачное тело.
    в) Тело, ограниченное сферической поверхностью.

  2. На рисунке изображены стеклянные линзы. Какие из них являются собирающими?

    а) 1.
    б) 2.
    в) 3.

  3. Какой буквой обозначается главный фокус линзы?
    а) F;
    б) О;
    в) Д.

  4. В каких единицах измерения дается оптическая сила линзы?
    а) мм;
    б) кг;
    в) дптр;

  5. Фокусное расстояние линзы F = -20 см. Какая это линза?
    а) собирающая;
    б) рассеивающая.

  6. Оптическая сила линзы Д = 2 дптр. Какая это линза?
    а) собирающая;
    б) рассеивающая.

Фронтальный опрос (Слайд 3)

  • Что изображено на рисунке 1, обозначенное «1»?.
  • Что обозначено точкой «О»?
  • Чем отличаются выпуклые линзы от вогнутых линз?
  • Как называется линия обозначенная «2»?
  • Что называют оптической силой линзы? (запись на доске)
  • Какие два луча используют для построения изображения в линзах?
  • Какие изображения даёт: а) собирающая линза? б) рассеивающая линза?

3. Объяснение новой темы.

(Слайд 4)

Мы живём в прекрасном мире, богатом красками, звуками, запахами. Информация о происходящем в окружающей среде мы получаем через органы чувств – зрения, слуха, осязание, вкуса и обоняния. Внешний мир мы видим благодаря зрению. Орган зрения играет огромную роль в жизни человека. Более 90% информации об окружающем мире мы получаем с помощью глаз.

Глаз – это орган, который можно сравнить с окном в окружающий мир, его называют ещё «живым» фотоаппаратом.

Всё пространство вокруг человека заполнено различным излучением. И только малая его часть воспринимается органом зрения. Свет или видимое излучение – это электромагнитная волна длиной излучения от 400 до 760 нм. Другие волны не вызывают зрительных ощущений. Наши глаза чувствительны только к определенному, сравнительно узкому интервалу длин волн.

Познакомимся со строением глаза. (Слайд 5)

  • глазного яблока, соединенного
  • зрительным нервом с головным мозгом, и
  • вспомогательного аппарата (веки, слезные органы и мышцы, двигающие глазное яблоко). (Слайд 6)
  • Глазное яблоко защищено плотной оболочкой, называемой склерой.
  • Передняя (прозрачная) часть склеры называется роговицей.
  • За роговицей расположена радужная оболочка, которая у людей может иметь различный цвет.
  • В радужный оболочке есть небольшое отверстие – зрачок. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте.
  • За зрачком расположено прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу – хрусталик.
  • Хрусталик окружен мышцами, прикрепляющими его к склере.
  • За хрусталиком расположено стекловидное тело.
  • Задняя часть склеры – глазное дно - покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой). Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.

Как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов? (Слайд 7)

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительное, уменьшенные и обратные изображения предметов. Попав на окончания зрительного нерва, свет раздражает эти окончания. Эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляются зрительные ощущения: он видит предметы.

Характеристика изображения

Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым.

Первым это доказал, построив ход лучей в оптической системе глаза, был немецкий астроном И. Кеплер (Портрет учёного) (Слайд 8)Вся эта система аналогична оптической системе собирающей линзы.

Но почему тогда мы видим предметы неперевернутыми? Процесс зрения непрерывно корректируется мозгом. В свое время английский поэт Уильям Блейк подметил:

Посредством глаза, а не глазом
Смотреть на мир умеет разум.

Фотоаппарат представляет собой устройство, принцип действия которого подобен действию человеческого глаза. (Слайд 8)

Глаз приспособлен к работе в различной интенсивности освещения (благодаря адаптации)

Способность глаза приспосабливаться к видению, как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией (от лат. accomodatio - приспособление). Благодаря аккомодации чело­веку удается фокусировать изображения различных предметов на одном и том же расстоянии от хрусталика - на сетчатке глаза.

Однако при очень близком расположении рассматриваемого пред­мета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной. Оптимальное расстояние при чтении и письме для нормального глаза составляет около 25 см. Это расстояние называют расстоянием ясного (или наилучшего) зрения.

Чувствительность глаза к свету может меняться в миллиарды раз, благодаря изменению диаметра зрачка.

Приспособляемость глаза может вызвать иллюзии – наблюдаемый предмет нам таким, каков он есть на самом деле.. (Слайд 10-13)

У человека два глаза. Какое преимущество дает зрение двумя глазами?

Во-первых, мы можем различить расстояние между предметами. Это позволяет видеть предмет объемным, а не плоским. Во-вторых, увеличивает поле зрения. . Глаз обладает свойствам адаптации – способностью менять свою чувствительность в зависимости от величины светового потока. Глаз очень чувствительный аппарат.

Отклонения зрения (деферкты)

В процессе старения организма в глазах человека могут возникнуть отклонения от нормы, вследствие чего нарушаются основные условия наилучшего зрения, так как хрусталик теряет эластичность, способность менять свою кривизну. Эти отклонения называются дефектами зрения. Изображение близко расположенных предметов расплывается – развивается дальнозоркость. Другой дефект зрения – близорукость, когда люди, наоборот, плохо видят удаленные предметы. (Слайд 14)

Причиной дальнозоркости и близорукости могут быть и врожденные изменения глазного яблока. (Слайд 15) При близорукости изображение предмета фиксируется перед сетчаткой и поэтому воспринимается как расплывчатое. (Слайд 16)При дальнозоркости изображение предмета фиксируется за сетчаткой и тоже воспринимается как расплывчатое.

Очки:

(Слайд 17) Для исправления дефектов зрения с древних времён и по наши дни применяют очки. Самые старые очки были найдены в гробнице древнеегипетского фараона Тутанхамона. Это были два тончайших спила изумруда, соединенных бронзовыми пластинками в виде оправы. В древней Греции на острове Крит были найдены оптические линзы из шлифованного горного хрусталя, которые также можно было использовать для исправления недостатков зрения. В древнем Риме в витринах харчевен выставляли стеклянные шары, наполненные водой. Было замечено, что предметы, помещенные в воду внутрь таких шаров выглядят больше, чем на самом деле. Хозяева пытались привлечь посетителей необычайно большими плодами и фруктами. (Слайд 18)Первым достоверным свидетельством использования очков при близорукости считается портрет папы Льва X, выполненный Рафаэлем (1517—1519). Лев X был близорук и, отправляясь на охоту, надевал очки. Известный итальянский ученый Леонардода Винчи первым сделал попытку переноса естественнонаучного знания в оптике в прикладную область. Прошло немало времени, чтобы простейшие линзы превратились в современные бинокли, микроскопы, телескопы и другие оптические приборы, наконец, просто в очки .

Очки – простейший медицинский прибор. Близорукость и дальнозоркость исправляют (компенсируют) применением линз. Сейчас вместо очков часто используют контактные линзы, сделанные из особой прозрачной пластмассы. Они накладываются на веко непосредственно, на глазное яблоко. Контактные линзы не требуют никакой оправы, не запотевают, незаметны.

Какие же линзы следует применять в очках?

(Слайд 19) При близорукости необходимо изображение предмета отодвинуть от хрусталика и переместить на сетчатку. Для этого применяют линзы вынутые – рассеивающие свет с отрицательной оптической силой.

(Слайд 20) При дальнозоркости изображение предмета за сетчаткой перемещают с помощью линз выпуклых – собирающих свет. Оптическая сила таких линз - положительная. (Таблица «Линзы, применяемые в очках для исправления близорукости и дальнозоркости»).

4. Зарядка для глаз (физкультминутка).

(Слайд 21)

Ответьте на следующие вопросы:

  1. Врач-окулист выписывает пациенту очки, оптическая сила которых равна +2 дптр. Какой недостаток зрения исправляют эти очки? (дальнозоркость).
  2. Если человек близорук, то какие очки ему необходимы: +1,5 дптр или -1,5 дптр? (-1,5 дптр)

Глаз – это живой оптический прибор. Мышцы глаза ученика за один учебный день испытывает такую же нагрузку, какую испытывают мышцы его рук и торса, если он пытался бы поднять и удержать над головой штангу весом предназначенного для среднего профессионала-атлета. Чтобы спасти глаза от перенапряжения, необходима специальная гимнастика, которая восстанавливает зрение.

Простейшие упражнения можно использовать в любых условиях, в том числе и в школе, где глаза устают больше всего.

Сделаем «Гимнастику для глаз»:

Зажмурь изо всех сил глаза, а потом открой их. Повтори это 4-6 раз.

Переводи взгляд с ближних предметов (рама окна) на дальние предметы (на линии горизонта). Делай круговые движения глазами: по часовой стрелке и против.

Вытяни вперед руку. Следи взглядом за кончиком пальца, медленно приближая его к носу, а потом так же медленно отодвигая обратно. Повтори 3 раза.

На карточках (см. Приложение 2)

Упражнение № 1. «Игра в прятки»

  1. Сядьте прямо и расслабьтесь. Шея и голова должны быть на одной линии.
  2. Ладонями закройте глаза, но не давите на них, свет не должен проникать в глаза.
  3. Попытайтесь вспомнить что-нибудь приятное.
  4. Подержите так несколько секунд и постепенно приоткройте глаза.
  5. Проделаем так ещё 2 раза.

Упражнение № 2. «Сквозь пальцы».

  1. Согните руки в локтях, поставьте локти на парту, так чтобы руки были чуть ниже уровня глаз.
  2. Разомкните пальцы.
  3. Делайте плавно повороты и смотрите вдаль сквозь пальцы.

Если вы делаете всё правильно, то руки должны проплывать мимо вас. Вам должно казаться, что руки движутся.

Упражнение № 3. Основной комплекс для укрепления мышц глаза.

  1. сядьте удобно, посмотрите вдаль в окно. Глубоко и медленно вдыхая, сводим глаза на переносице и остановим на 2 секунды и, выдыхая, возвращаем их в исходное положение.
  2. Проделаем так ещё 2 раза.

Упражнение № 4

  1. Вдыхая, опускаем глаза вниз и затем медленно поворачиваем их по часовой стрелке и останавливаемся в верхней точке (на 12-ти).
  2. Не задерживаясь, выдыхая, опускаем глаза до исходного положения (до 6).
  3. Закрываем глаза на несколько секунд

Для нормального формирования зрения и его сохранение необходимо соблюдать простые правила:

Гигиена зрения. (Слайд 22)

  1. Не рекомендуется читать в движущемся транспорте, так как постоянно меняется кривизна хрусталика.
  2. Не рекомендуется держать книги на расстоянии ближе 30 см, потому что мышечный аппарат глаза сильно напрягается.
  3. Читать, писать в хорошем освещенном помещении, освещение должно падать слева.
  4. В школьных мастерских при работе на станках, надевать защитные очки, так как инородные предметы могут попасть в глаза.
  5. Очень вредное действие на зрение оказывает курение, алкоголь, наркотики. Они поражают зрительный нерв, что приводит к потере зрения.

Сегодня на уроке мы говорили о значении зрения в нашей жизни. Изучили строение оптической системы и свойства глаза. А так же узнали с помощью, каких линз можно исправлять близорукость и дальнозоркость. Обо всем этом мы узнали благодаря биологии, истории, и конечно физике.

5. Выходной контроль. Закрепление изученного материала.

Чтобы выяснить как вы усвоили новый материал, мы выполним тест.

Тест: (Слайд 23) (см. Приложение 3)

  • Какая часть глазного яблока является двояковыпуклой линзой?
    а) хрусталик;
    б) роговица

  • На какой части глазного яблока образуется изображение предмета?
    а) на сетчатке;
    б) на роговице

  • Способность глаза приспосабливаться к видению, как на близком, так и так и на более далёком расстоянии:
    а) адаптацией;
    б) аккомодацией;
    в) иллюзией зрения

  • При близорукости применяют очки
    а) с рассеивающими линзами;
    б) с собирающими линзами

  • При дальнозоркости применяют очки
    а) с рассеивающими линзами;
    б) с собирающими линзами.

Тест выполненный на листах, проверяется учащимися (меняются).

  • 5 прав. ответов – «5»
  • 4 прав. ответа – «4»
  • 3 прав. ответа – «3»
  • 2 прав. ответа – «2»

6. Поведение итогов урока, выставление оценок.

Каждому ученику вручаются памятки «Гимнастика для глаз» и «Гигиена зрения».

7. Домашнее задание.

§ 6-7 стр.185-188 (Слайд 24) Доклады: Фотоаппарат, Проекционные аппараты, Лупа, Телескоп, Микроскоп

Список литературы:

  1. Перышкин Физика: Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений / Перышкин. – М .: Дрофа, 2013.
  2. Лукашик В.Н. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразовательных учреждений / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. – М .: Просвещение, 2012.
  3. Демченко Е.А. Нестандартные уроки физики 7-11 классы. – Волгоград, 2011.
  4. Кирик Л.А. Физика – 9. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. Илекса, 2010.
  5. Медицинская энциклопедия / сост. М.П. Обрамян. – М.: Медицина, т.3 1983.

Приложения.