4.4 照相机与眼球 视力的矫正 学案 2023-2024学年苏科版物理八年级上册

4.4 《照相机与眼球 视力的矫正》 学案 学习目标: 1. 了解照相机与眼睛成像的基本原理并能比较它们的异同点. 2. 通过实验模拟,能说出近视眼和远视眼的成因及其矫正办法. 学习过程: 知识梳理 一、照相机、眼睛、眼镜 1.照相机与眼睛的原理:都是利用了凸透镜成缩小实像的原理 ⑴照相机的使用:为了使远近不同的景物在胶片上形成清晰的像,需要旋转镜头上的调焦环,调节镜头到胶片的距离.拍摄近处的景物时,镜头往前伸,离胶片远一些;拍摄远处的景物时,镜头往后缩,离胶片近一些. 简单来说:镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于一个光屏,可以通过调节物距或者像距来工作.使用一般相机时,所谓的调焦实际上是调节像距.因此,使用照相机时,要想得到较大的像,应该减小物距,并且增大像距,即镜头离物体近一些,同时将镜头向外伸出一些. ⑵眼睛:人的眼睛是一架神奇的照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,视网膜相当于光屏,承接物体的像.视网膜上的神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,从而使我们看清物体. 眼睛也是利用当物距u>2f时成倒立、缩小实像的原理工作的.但眼睛看远近不同的物体时,就不像照相机那样靠改变物距和像距来实现的,因为人眼的晶状体和视网膜的距离(即像距)基本不变,而是靠睫状体调节睫状体的弯曲程度来改变自身的焦距,从而使像准确地成在视网膜上. 看远处物体时,睫状肌放松,晶状体比较薄(焦距长,偏折弱);看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体比较厚(焦距短,偏折强). 2.视角:物体的边缘跟眼睛所夹的角。视角越大,成的像越大。 3.眼镜:矫正视力的透镜,分近视眼镜(凹透镜)、远视眼镜(凸透镜). 【例1】 小明用同一个相机给同一个古塔拍了四张照片,拍摄下列哪张照片时镜头伸出最长( ). 精析:根据凸透镜成像的规律,物近像远像变大,成的像越大,此时的物距越小,像距越大.由图可知,D图最大,则拍摄D图照片时,镜头伸出最长. 解答:D 解后反思:照相机镜头的伸缩,实质是在调节物距、像距. 【例2】在拍摄一座楼房时,已调节好照相机的距离,突然从取景框中发现楼房上左、右的两个屋角都没有在框内,要拍摄一张完整的像,则需要( ). A. 调节暗箱的长度 B. 将相机向后移动一段距离 C. 将相机向后移动一段距离,同时暗箱缩短一些 D. 将相机向后移动,暗箱的长度稍微增大一些 精析:要使两个屋角都在框内,必须使像变小.照相机的原理是凸透镜成像,镜头就是凸透镜.根据凸透镜的成像规律可知,“物远像近像变小,物近像远像变大”.拍照时取景框中的像不完整,主要是因为物体距镜头太近,所成的像较大.这时就应该让相机远离物体一些,使所成的像变小一些,同时暗箱缩短一些,使底片(相当于光屏)靠近凸透镜一些.从而在底片上成一张完整而清晰的像. 解答:C 【例3】 一同学用照相机拍摄平面镜内自己的像,结果是( ). A. 拍摄不出,因为平面镜成的是虚像 B. 拍摄不出,因为平面镜成的是实像 C. 能够拍摄出,但照片上的像左右相反 D. 能够拍摄出,且照片上的像左右相同 精析:同学们会选A,认为平面镜所成的像是虚像,所以照相机不能拍摄出来.虽然平面镜所成的像是虚像,但是平面镜成像是光的反射形成的,从平面镜反射的光经过凸透镜后可以成像,故能够拍摄出,平面镜所成像与物体左右相反,故照片上的像左右相反. 解答:C 二、视力的缺陷与矫正 1.缺陷: 近视:能看清近处的物体,看不清远处的物体. 远视:能看清远处的物体,看不清近处的物体. 2.原因: 近视的原因:晶状体太厚,焦距短,折光能力太强,或眼球前后方向太长,致使远处物体的像成在视网膜前。 远视的原因:晶状体太薄,焦距长,折光能力太弱,或眼球前后方向太短,致使远处物体的像成在视网膜后。 3.矫正: 近视的矫治:佩戴凹透镜. 远视的矫治:佩戴凸透镜. 4.近视眼与远视眼的比较: 类型 成像特点 矫正方法 矫正原理 近视眼 像成在视网膜前 配戴近视眼镜(凹透镜) 让光线发散,使远处景物所成清晰的像向后移,落在视网膜上 远视眼 像成在视网膜后 配戴远视眼镜(凸透镜) 让光线会聚,使近处物体所成清晰的像向前移,落在视网膜上 5.眼镜的度数: 100 焦距的倒数,D=,焦距的单位为米. 【例4】小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小.实验中测得甲图焦距为10 cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示. (1)测得焦距小于10 cm的是图_,模拟近视眼的是图_. (2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是_图. (3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,