内容正文:
5.4 眼睛和眼镜
第五章 透镜及其应用
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
眼睛
近视眼及其矫正
远视眼及其矫正
眼镜的度数
学习目标
知识点
眼睛
知1-讲
1
1. 眼球的主要结构 如图1 所示。
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2. 视物原理 人的眼球好像一架照相机,远处的物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
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3. 眼睛的调节 正常的眼睛既能看清近处的物体,又能看清远处的物体。
(1)如图2甲所示,人眼看近处时,晶状体变厚,焦距变小,对光的偏折能力变强,使物体刚好成像在视网膜上。
透镜的焦距是折光本领的标志。
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(2)如图2 乙所示,人眼看远处时,晶状体变薄,焦距变大,对光的偏折能力变弱,使物体刚好成像在视网膜上。
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(3)关于眼睛的几个距离:
① 远点 当睫状体完全松弛时,晶状体最薄,眼睛能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。从无限远处射入眼睛的光可以看成平行光,恰好成像在视网膜上。
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② 近点 眼睛能够看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约10 cm 处。
③ 明视距离 在合适的照明条件下,正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm,这个距离叫做明视距离。
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深度理解:
●眼睛成像与照相机成像光路图(图3) 的对比:
图3
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知1-讲
●从近处来的光张角大,要使这些光折射后在视网膜上成像,光的偏折角大,故此时的晶状体折光能力较强,则晶状体较厚;从远处来的光较平,要使这些光折射后在视网膜上成像,光的偏折角小,故此时的晶状体折光能力较弱,则晶状体较薄。
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特别提醒:
视网膜上所成的像是倒立的像,而我们感觉所看到的物体是正立的,这源于视神经和大脑的调节作用。
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知1-练
例 1
用照相机拍照时,物到镜头的距离应______ (填“大于”或“小于”)镜头的两倍焦距。如图4 所示,人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个______透镜,外界物体在
视网膜上所成的像是 _______
(填“正立”或“倒立”)的实像。
大于
凸
倒立
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解题秘方:人眼球与照相机的成像原理相同,不同的是人眼球的焦距可以调节,而照相机的焦距不可以调节,是靠调节物距和像距成清晰像的。
解析:照相机是利用物体在凸透镜两倍焦距外成倒立、缩小的实像的原理工作的,类似的,眼睛也是利用物体在晶状体和角膜(相当于凸透镜)两倍焦距外成倒立、缩小的实像的原理工作的。
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1-1. [中考· 宁波] 如图5所示,当我们看远处物体时,
远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10 cm),为了使近处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是( )
A. 晶状体凸度变大,焦距变短
B. 晶状体凸度变大,焦距变长
C. 晶状体凸度变小,焦距变短
D. 晶状体凸度变小,焦距变长
A
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知识点
2
1. 视觉特征 能看清近处的物体,看不清远处的物体。
2. 形成原因 晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,导致远处的物体成像于视网膜前——某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜上就不是
一个点,而是一个光斑——成像在视网膜
前,如图6 所示。
近视眼及其矫正
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3. 矫正方法 戴由凹透镜制成的近视眼镜,如图7 所示。
凹透镜对光有发散作用,使会聚点(即像)后移。
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4. 预防近视
(1)注意用眼卫生,看书时眼睛与书本之间保持25 cm 左右;不要长时间离书本太近,坐姿端正,间隔休息,加强远眺。
(2)不在移动的车厢中看书,不在强光下看书。
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知2-讲
拓展延伸:
防治近视的方法(图8)
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知2-练
例2
[中考·常州] 小华视物时成像情况如图9 所示,医生向她介绍激光手术:通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为下列图中的( )
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知2-练
解题秘方:根据眼睛成像位置判断眼疾类型,再分析手术后的眼角膜形状。
解析:由题知,物体成像在视网膜前,是近视眼。激光矫正近视,应对晶状体和角膜构成的“透镜”进行手术,使其变薄,相当于一个凹透镜,使其对光的偏折能力变弱,使成的像后移,直到移到视网膜上。
答案:B
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知2-练
2-1. 六月六日被定为全国“ 爱眼日”, 让我们共同呵护孩子的眼睛。用眼不正确或长期玩手机的学生看远处的物体时,像会落在视网膜的前方, 矫正时需要戴图10 中的哪种透镜( )
A
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知识点
3
1. 视觉特征 能看清远处的物体,看不清近处的物体。
2. 形成原因 晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短,导致近处的物体成像于视网膜后——近处某点的光还未会聚成一点就已到达视网膜,
在视网膜上形成一个模糊的光斑,
如图11 所示。
远视眼及其矫正
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知3-讲
3. 矫正方法 戴由凸透镜制成的远视眼镜,如图12 所示。
凸透镜对光有会聚作用,使会聚点(即像) 前移。
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知3-讲
物理规律:
近视眼和远视眼的成因及矫正方法都是相反的。
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知3-练
例 3
常见视力缺陷有近视和远视。如图13 所示是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要戴的透镜种类是( )
A. 远视眼,凹透镜
B. 远视眼,凸透镜
C. 近视眼,凹透镜
D. 近视眼,凸透镜
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知3-练
解题秘方:根据眼睛成像位置判断眼疾类型和矫正所用透镜。
解析:由题知,物体成像在视网膜后,是远视眼,应戴凸透镜进行矫正。
答案:B
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知3-练
特别提醒:近视和远视的矫正利用了“补偿法”。近视眼是由于晶状体折光能力太强,故应用发散透镜(凹透镜)来补偿,使其会聚本领与正常眼睛相同;同理远视眼则通过戴凸透镜来增强会聚能力变弱的晶状体,使其会聚能力达到正常。
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知3-练
3-1. 人们常说的“老眼昏花”通常是指( )
A. 远视眼 B. 青光眼
C. 近视眼 D. 白内障
A
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知3-练
3-2. [中考·内江] 如图14 所示,是矫正远视眼的光路示意图,请在虚线框内画出相应的透镜。
解:如图所示。
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知4-讲
知识点
4
1. 透镜焦度 透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,用Φ 表示,即Φ = ,透镜焦度的单位是m-1。
眼镜的度数
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知4-讲
2. 眼镜的度数 (1)眼镜的度数是镜片的透镜焦度乘100 的值,用D 表示。即D=100Φ = (f 的单位为“m”)。(2)眼镜度数的绝对值越大,则眼睛近视或远视的程度越严重。(3)度数深的眼镜镜片相对较弯,度数浅的眼镜镜片相对较平。
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知4-讲
深度理解:
凸透镜的焦距为正数,故凸透镜的焦度为正数,远视眼镜的度数为正数;凹透镜的焦距为负数,故凹透镜的焦度为负数,近视眼镜的度数为负数。
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知4-练
例4
远视眼镜镜片是一个_______透镜,某人所戴的远视眼镜镜片的焦距是0.5 m,该人的眼镜焦度是______,眼镜度数是_______。近视眼镜镜片是一个______透镜,某同学所戴的近视眼镜镜片的焦距是0.2 m,该同学的眼镜度数是________。
解题秘方:运用公式法解答。公式法是解答物理计算题的基本方法,如速度、路程和时间的计算。
凸
2 m-1
200 度
凹
-500 度
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知4-练
解析:远视眼镜镜片是一个凸透镜, 眼镜焦度是Φ = = = 2 m-1, 该眼镜度数D=100Φ = =200 度。近视眼镜镜片是一个凹透镜,该同学的眼镜度数D=100Φ =100 = =-500 度。
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知4-练
4-1. 已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.4 m,下列说法中正确的是( )
A. 该眼镜的焦度为40 m-1
B. 该眼镜的焦度为-2.5 m-1
C. 该眼镜的度数为400 度
D. 该眼镜的度数为250 度
B
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眼睛和眼镜
眼睛
正常眼
结构
成像
调节
近视眼
远视眼
视觉特征
成因
矫正
眼镜
课堂小结
必做: 请完成教材课后习题
补充: 请完成《点拨》《典中点》对应习题
课后作业
作业1
作业2
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