Конспект урока "Глаз как оптическая система"
план-конспект урока по физике (8 класс) по теме

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.

В одном мгновенье видеть вечность,

Огромный мир в зерне песка,

В единой горсти бесконечность,

И небо – в чашечке песка.

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 перевернутым  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.

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

• По строению глаз похож на фотокамеру.

Стенка его состоит из трёх оболочек:

наружной (белой непрозрачной склеры и прозрачной роговицы);

сосудистой – с радужкой;

сетчатой.

 Зрачок - отверстие, которое «впускает» световые лучи внутрь глаза

Хрусталик – маленькая двояковыпуклая линза.

Сетчатка – экран глаза; именно она воспринимает световые волны и преобразует их в электрические импульсы, которые попадают в головной мозг.

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)

Дальтонизм

Дальтонизм – неспособность различать цвета, если колбочки какого – либо вида оказываются с дефектом. Это расстройство зрения названо по фамилии английского химика и физика Джона Дальтона, впервые исследовавшего это явление. Дальтонизмом страдают 8% мужчин и 0,5% женщин. Одни дальтоники не воспринимают красный цвет, другие – зелёный, третьи – фиолетовый. Встречаются и такие люди, для которых мир «окрашен» только в оттенки серого.

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.

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.

 Доклады: Фотоаппарат, Проекционные аппараты, Лупа, Телескоп, Микроскоп

Список литературы: