跨学科实践活动2 制作可调节的眼球成像模型-【跨学科实践】2025年中考生物跨学科实践热点解读与命题探究

跨学科实践活动2 制作可调节的眼球成像模型 全国爱眼日：共同呵护好孩子的眼睛，让他们拥有一个光明的未来！‌‌ 【任务1】复习生物学眼球的结构和视觉形成的过程，了解近视的成因。 【任务2】复习物理学凸透镜成像的规律及其应用，再次熟悉探究凸透镜成像规律的装置。 【任务3】复习科学方法——调查的基本步骤和方法。 【任务4】依据探究凸透镜成像规律的装置，选择适当材料，设计可调节的眼球成像模型，拟定制作方案。 【任务5】制作可调节的眼球成像模型，模型可用于演示正常眼的成像，展现近视眼、远视眼的成因以及矫正方法。 【任务6】依据调查的基本步骤，拟定方案调查班级学生近视率，并结合眼球结构和成像原理初步提出保护眼健康的方法。 中考制作可调节的眼球成像模型相关高频考点 1、眼球的基本结构和功能 2、视觉的形成过程 3、近视的成因和预防措施 4、凸透镜成像规律及应用 5、学生近视率的调查及保护眼健康的方法 一、眼球的结构的基本结构和功能 1、眼球由眼球壁和眼球内容物构成，眼球壁由外膜、中模和内膜构成；内容物包括晶状体和玻璃体。 2、眼球壁的外膜包括角膜和巩膜（白眼球），角膜透明，可以透过光线。巩膜坚韧，保护眼球的内部结构。 3、眼球壁的中膜包括虹膜、睫状体和脉络膜。虹膜中间有孔，叫瞳孔。虹膜可以收缩和舒张，调节瞳孔的大小；睫状体内含平滑肌，可以调节晶状体的曲度。 4、脉络膜中分布大量血管、色素细胞，给视网膜提供营养，并使眼内形成一个“暗室”。 5、眼球壁的内壁就是视网膜，含有许多对光线敏感的细胞，能感受光的刺激。 6、眼球的晶状体像双凸透镜，曲度可以调节，能折射光线。 7、眼球的玻璃体是透明的胶状物质，支撑眼球壁，并折射光线。 二、视觉的形成过程 1、外界物体反射来的光线，经过角膜→瞳孔→晶状体和玻璃体，经过晶状体等的折射，落在视网膜上形成一个物像，当视网膜上对光线敏感的细胞获得图像信息时，会通过视觉神经将信息传给大脑的特定区域，大脑立即处理有关信息，形成视觉。 2、瞳孔的调节功能： ①当光线强时，瞳孔缩小，以减少光线的进入量，保护内部结构； ②当光线弱时，瞳孔放大，以增加光线的进入量，使视网膜得到足够的光刺激。 3、晶状体对光线的折射： 睫状体 晶状体曲度 晶状体对光线的折射能力 成像距离 收缩 增大 增强 近 舒张 减小 减弱 远 三、近视和远视的成因及其矫正和预防 1、近视的成因和矫正：眼球前后径过长，或晶状体曲度过大且不易恢复原大小，导致远处物体形成的物像落到视网膜的前方。近视的矫正：佩戴近视镜——凹透镜。 2、远视的成因：眼球前后径过短，或晶状体曲度过小且不易恢复原大小，导致远处物体形成的物像落到视网膜的后方。远视的矫正：佩戴近视镜——凸透镜。 3、预防近视：做到“三要”和“四不看” （1）三要：读书写字姿势要正确，眼与书本距离要在33厘米左右；看书、看电视或电脑1小时后腰休息一下，要远眺进分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操。 （2）四不看：不在直射强光下看书；不要躺卧看书；不在光线暗的地方看书；不要走路看书。 四、凸透镜成像规律 物距 像距 成像规律 光屏是否可接收 u>2f f<v<2f 倒立、缩小的实像，物像异侧 光屏可接收 u=v=2f u=v=2f 倒立、等大的实像，物像异侧 光屏可接收 f<u<2f v>2f 倒立、放大的实像，物像异侧 光屏可接收 u=f — 不成像 — u<f v>u 正立、放大的虚像，物像同侧 光屏无法接收 五、凸透镜成像规律的应用 1、照相机、投影仪和放大镜的光学原理 生活中的凸透镜 物距 像距 成像规律 照相机 物距大于2倍焦距 像距在1倍焦距和2倍焦距之间 倒立、缩小的实像，物像异侧 投影仪 物距大于1倍焦距小于2倍焦距 像距大于2倍焦距 倒立、放大的实像，物像异侧 放大镜 物距小于1倍焦距 像距大于物距 正立、放大的虚像，物像同侧 2、显微镜和望远镜的光学原理 六、科学方法——调查 调查是科学探究的常用方法之一，调查时首先要明确调查目的和调查对象，并制定合理的调查方案。有时因为调查的范围很大，不可能逐一调查，就要选取一部分调查对象作为样本。调查过程中要如实记录。对调查的结果要进行整理和分析，有时还要用数学方法进行统计。 考点01考查眼球的结构和功能 1．（2023·陕西·中考真题）图1是显微镜及遮光器的放大图；图2是眼球结构模型；图3的①-④是从眼球模型中依次取出的结构。遮光器上的光圈可以控制显微镜的进光量，①-④中相当于遮光器的是（　　） A．③ B．④ C．② D．① 【答案】C 【解析】眼球的瞳孔的变化是随着光线的强弱而变化的，在眼球的结构中，瞳孔是光线进出的通道。当外界光线较强时，瞳孔是变小的，以避免过强的光线刺伤了眼睛；当外界光线较弱时，瞳孔是变大的，让更多的光线进入眼球，便于看清物体。因此②瞳孔相当于遮光器。C符合题意。 故选C。 【易错辨析】显微镜的光圈和反光镜都是调节视野亮度的，反光镜是调节的外界光线的强弱，光圈是控制光线进入的多少，所以遮光器（光圈）相当于眼球的虹膜。 考点02 综合考查眼球的结构和视觉的形成 2．（2024·山东济南·中考真题）某生物小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材（说明：注射器向水透镜内注水，曲度变大；向外抽水，曲度变小），进行了图一所示“制作可调节的眼球成像模型，提出保护眼健康的方法”跨学科实践活动；请据图分析回答下列问题： (1)图一可以模拟人体眼球成像原理，其中可变焦的水透镜模拟的是图二眼球结构中的[    ] ，注射器模拟的是图二眼球结构中的[    ] 。 (2)模拟远眺过程时，“F光源”适当左移，此时光屏上的物像变模糊，应调节注射器使水透镜曲度变 ，才能在光屏上呈现清晰的物像：如果不改变水透镜的曲度，可在“F光源”与水透镜之间安装 镜进行调节。 【答案】(1) 3晶状体 1睫状体 (2) 小 凹透 【分析】（1）眼球由眼球壁和内容物组成，眼球壁包括外膜、中膜和内膜，外膜由无色透明的角膜和白色坚韧的巩膜组成；中膜由虹膜、睫状体和脉络膜组成；内膜是含有感光细胞的视网膜；内容物由房水、晶状体、玻璃体组成。 （2）如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼。近视眼戴凹透镜加以矫正。 （3）图一中模拟眼球成像实验：光屏相当于视网膜，中间的水透镜相当于眼球的晶状体，F光源相当于我们看的外界物体。图二中：1睫状体、2瞳孔、3晶状体、4视网膜、5玻璃体、6视神经。 【详解】（1）模拟成像实验中的水透镜模拟眼球的3晶状体起调节作用，晶状体的曲度可以通过睫状体的收缩和舒张来调节，因此图一中可变焦水透镜上的注射器模拟的是眼球的1睫状体，光屏模拟眼球的3视网膜。 （2）模拟远眺过程时，“F光源"适当左移，此时光屏上的物像变模糊，应外拉注射器，使水透镜曲度变小，才能在光屏上呈现清晰的物像；如果不改变水透 镜的曲度，可在“F光源"与水透镜之间安装凹透镜进行调节。 3．（2024·湖南长沙·中考真题）在跨学科实践活动中，老师带领项目小组制作了眼球结构模型（如下图所示），用以演示眼球的成像过程。 装置说明 ①光源、水透镜、光屏均可移动； ②推拉注射器可改变水透镜的曲度； ③显微镜光圈的大小可调节。 (1)模型中， 模拟眼球的晶状体， 模拟眼球的视网膜。 (2)若在光屏上形成的物像较暗，可将光圈 ，使物像更明亮。 (3)批判性思维项目小组的同学用该装置探究人体如何通过晶状体曲度调节看清远近的物体。他移动水透镜并记录光源与水透镜的距离，随后推拉注射器使物像清晰，记录水透镜的曲度变化。该操作过程是否严谨？请判断并说明理由。 【答案】(1) 水透镜 光屏 (2)调大 (3)不严谨，正常眼的眼球前后径不会发生改变，但该操作改变了水透镜与光屏的距离；或该操作在改变光源与水透镜的距离的同时改变了水透镜与光屏的距离，不符合单一变量原则（意思相近即可） 【分析】该模型中显微镜光圈模拟眼球中的瞳孔，注射器通过推拉模拟睫状体，水透镜模拟晶状体，光屏模拟视网膜。 【详解】（1）在眼球的结构中，晶状体透明、有弹性，类似照相机的镜头，可见，水透镜模拟晶状体。 睫状体内有平滑肌，通过平滑肌的收缩和舒张来调节晶状体的曲度，从而使眼睛能够看清远近不同的物体。眼球中的视网膜，为一层柔软而透明的膜，紧贴在脉络膜内侧，是物像形成的部位。可见，光屏模拟形成物像的视网膜。 （2）光圈模拟眼球中的瞳孔，能够控制进光量，当光屏上的物像较暗的时候，可以将光圈调大，增加进光量反之调小光圈。 （3）不严谨，正常眼的眼球前后径不会发生改变，但该操作改变了水透镜与光屏的距离；或该操作在改变光源与水透镜的距离的同时改变了水透镜与光屏的距离，不符合单一变量原则 考点02 综合考查眼球的结构、视觉的形成和近视发生的原因 4．（2024·山东潍坊·中考真题）某生物兴趣小组在老师指导下，开展了“制作可调节的眼球成像模型”的跨学科实践活动。活动计划如下：①学习眼球的结构和成像原理，并查阅、学习物理学科的相关内容；②研讨眼球模型制作方案，并绘制草图；③选择合适的材料和工艺，制作眼球结构模型和成像模型；④测试眼球模型，并根据测试效果进行改进；⑤撰写实践活动报告。 (1)兴趣小组制作的模型如图所示，其中光盘相当于眼球的 ，气球B相当于眼球的 。 (2)为测试眼球模型，兴趣小组的同学通过调节螺丝，使光源清晰地成像在蓝色塑料板上，该过程模拟的是 。为演示近视的形成，可以调节螺丝使气球A的前后径 （填“变大”或“变小”），让物体成像于蓝色塑料板前方。 【答案】(1) 虹膜 玻璃体 (2) 模拟眼球的调节功能 变大 【分析】视觉形成的过程是外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。即：角膜→房水→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑皮层（的视觉中枢）。 【详解】（1）在兴趣小组制作的眼球模型中，光盘相当于眼球的虹膜；虹膜是眼球的一个重要结构，光盘中间的孔模拟的是瞳孔，光线可以通过瞳孔穿过；而气球B则相当于眼球的玻璃体，玻璃体是眼球内的一个透明胶状物质，它填充在晶状体和视网膜之间，起到支撑和保持眼球形状的作用。 （2）为测试眼球模型，兴趣小组的同学通过调节螺丝来改变气球A（相当于晶状体）的曲度，从而模拟眼球的调节功能；当光源清晰地成像在蓝色塑料板（相当于视网膜）上时，这个过程就模拟了人眼在看物体时通过调节晶状体曲度来使物体成像在视网膜上的过程；为了演示近视的形成，可以调节螺丝使气球A的前后径变大，模拟眼球的轴长变长，这样就会导致物体成像在视网膜前方，形成近视。 【易错辨析】眼球的前后径变化是一个长期的渐进的过程，并非在日常视觉形成时的调节变化，所以在演示正常视觉形成时，不应有眼球前后径的变化，只有在演示近视形成时才要演示眼球前后径的变化。 考点02 综合考查调查近视、肥胖等发生率和原因 5．（2024·湖南长沙·中考真题）在青少年群体中普遍存在近视、超重/肥胖、脊柱弯曲异常等健康问题，长期使用电子产品等不良生活习惯可能是导致这些健康问题的共同因素。下表为某市青少年体质监测结果，据表回答问题。 学段 监测人数（人） 只患近视（%） 只患超重/肥胖（%） 近视共患超重/肥胖（%） 四年级～六年级 1877 27.0 22.0 20.7 初中 1928 43.6 12.3 24.9 高中 1963 56.2 4.7 30.1 注：超重/肥胖根据体重指数判断，体重指数=体重（千克）/（身高（米）的平方） (1)数据分析从监测结果可知，该市初中生的近视率为 %；随着学段的升高，该市青少年近视共患超重/肥胖的比例 。 (2)为推广健康生活方式，兴趣小组开展问卷调查进一步了解初中生近视与超重/肥胖的共同影响因素。该小组设计的调查问卷如下所示，请在①、②处补充相应的调查内容。 开放性设问近视与超重/肥胖影响因素的调查问卷 一、基本信息 1．性别：A．男B．女 2．年级：A．七年级B．八年级C．九年级 3．视力：A．正常B．近视C．其它 4．身高（米）： 5．① 二、生活习惯 1．每天使用电子产品的时间为： A．从来不    B．0~1小时 C．1～2小时    D．2小时以上 2．② 3．…… ① ；② 。 【答案】(1) 68.5 增加（升高） (2) ①体重（千克） ②调查问题设计合理，调查结果便于统计，参考样例如下：每天户外运动的时间为：A．从来不  B．0~1小时  C．1～2小时  D．2小时以上 【分析】调查是科学探究的常用方法之一。调查时首先要明确调查目的和调查对象，制订合理的调查方案。调查过程中有时因为调查的范围很大，就要选取一部分调查对象作为样本。调查过程中要如实记录，对调查的结果要进行整理和分析，有时要用数学方法进行统计。 【详解】（1）由表格的监测结果可知，该市初中生只患近视的比例为43.6%，近视共患超重/肥胖比例为24.9%，则该市初中生的近视率为43.6%+24.9%=68.5%。对比表格中四年级~六年级、初中、高中各学段的近视共患超重/肥胖的比例可知，随着学段的升高，该市青少年近视共患超重/肥胖的比例升高。 （2）调查问卷应调查清楚视力和体重，并记录生活方式，故①处补充：体重(千克)，②处补充：每天户外运动的时间为： A．从来不   B．0~1小时   C．1~ 2小时  D．2小时以上。 1．为探究眼球的结构和成像原理，某生物学兴趣小组设计并制作了模型。图甲为眼球结构示意图，图乙为该模型装置，光源位置固定不变，注射器注水可使水透镜的曲度（凸度）增大。此时，图乙中光源发出的光线经过水透镜折射，在光屏上形成了清晰的物像。下列说法正确的是（　　） A．图乙中光屏模拟的是图甲中③，③是视觉形成的部位 B．佩戴凹透镜可矫正近视是因为改变了图甲中④的曲度（凸度） C．若光源形状为“p”，则光屏上形成的物像应为“p” D．若向水透镜内注水，物像应向靠近水透镜方向移动 【答案】D 【解析】A．图乙中光屏模拟的是图甲中③视网膜，视觉形成的部位是大脑皮层，A错误。 B．眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，所形成的物像落在视网膜的前方，因而看不清远处的物体，造成近视。近视眼可以配戴凹透镜加以矫正，佩戴凹透镜可矫正近视并不是因为改变了图甲中④晶状体的曲度，只是改变了焦距，B错误。 C．视网膜上形成的像为倒立的像，因此若光源形状为“p”，则光屏上形成的物像应为倒立的“d”，C错误。 D．人视近物时，晶状体曲度变大；视远物时，正好相反。因此若向水透镜内注水，导致水透镜变凸，焦距变小，清晰物像成在屏的前方，这时应向靠近透镜方向移动光屏，使像变得清晰，D正确。 故选D。 2． “关注普遍眼健康，共筑‘睛’彩大健康。”生物科创小组在STEM学习中心，开展了“制作可调节的眼球成像模型，提出保护眼健康的方法”跨学科实践活动。 (1)如图可以模拟正常眼球成像原理，其中水透镜代表眼球结构中的 ，光屏代表眼球结构中的 。 (2)如何模拟近视的成因呢？ ①保持光屏在光具座上的位置不动，当“F光源”向右移动时，向内推动模拟睫状体的注射器，使得水透镜曲度 ，才能在光屏上出现清晰物像。 ②保持水透镜的曲度不变，当“F光源”向右移动时，光屏向 移动，才能在光屏上呈现清晰物像。 (3)此模型还可以进一步完善。在“F光源”和水透镜之间增加一个废弃的显微镜遮光器，用以模拟不同光照强度下眼球结构中 的变化。 (4)科研人员请视力正常的成年志愿者在弱光照下阅读，测定阅读前0分钟、阅读30分钟和60分钟时眼球的前后径，结果如图2。与阅读前相比较，志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变 ，由此推测： 。 (5)开放性设问日常生活中，为保护视力，预防近视，需要注意哪些方面？ （答出两条即可）。 【答案】(1) 晶状体 视网膜 (2) 变大 右 (3)瞳孔 (4) 长 长期弱光照阅读可能是引起近视的原因之一 (5)不在强光下看书，不躺卧看书，认真做眼保健操，定期检查视力 【解析】（1）晶状体是眼睛的一部分，它能够通过调节自身的弹性来改变对光线的折射程度，从而使光线能够准确地聚焦在视网膜上形成清晰的图像。如图可以模拟正常眼球成像原理，其中水透镜代表眼球结构中的晶状体，光屏代表眼球结构中的视网膜。 （2）①正常人看远近不同的物体时，通过晶状体的调节作用，都能使远近不同的物体，反射来的光线汇聚在视网膜上，形成清晰的物像。视近物时，晶状体的曲度大；视远物时，晶状体的曲度小。所以，该实验中，保持光屏在光具座上的位置不动，当“F光源”向右移动时，向内推动模拟睫状体的注射器，使得水透镜曲度变大，才能在光屏上出现清晰物像。 ②结合上述分析可知，保持水透镜的曲度不变，当“F光源”向右移动时，光屏向右移动，才能在光屏上呈现清晰物像。 （3）虹膜中央有瞳孔，瞳孔的大小可以调节，能够控制进入眼球内的光线。强光下瞳孔缩小，减少进入眼内的光量，以保护视网膜不受过强的刺激；弱光下瞳孔扩大，增加进入眼内的光量，使视网膜得到足够光的刺激。可见，在“F光源”和水透镜之间增加一个废弃的显微镜遮光器，用以模拟不同光照强度下眼球结构中瞳孔的变化。 （4）近视形成的原因是：晶状体过度变凸不能恢复原状或眼球的前后径过长，导致远处物体反射的光线经折射后形成的物像落在视网膜的前方，因而看不清远处的物体，需要配戴凹透镜矫正。结合题图2可知，与阅读前相比较，志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变长，由此推测：长期弱光照阅读可能是引起近视的原因之一。 （5）结合分析可知，日常生活中，为保护视力，预防近视，需要注意：不在强光下看书，不躺卧看书，认真做眼保健操，定期检查视力。（写2条，合理即可） 3．某学习小组的同学利用气球、铁丝等废旧材料制作的眼球结构模型，下列说法正确的是（    ） A．塑料壳模拟的是巩膜，白色铁丝模拟的是角膜 B．黄色铁丝模拟的是视网膜，能接受光刺激，形成视觉 C．要模拟人看近处物体时，气球A的曲度应变小 D．近视眼可能是气球A模拟的结构过度变凸，待佩戴凹透镜进行矫正 【答案】D 【解析】A．据图可知：透明塑料壳模拟的是眼球结构中的角膜，小光盘模拟虹膜，中间的小孔模拟瞳孔，气球A模拟晶状体，气球B模拟玻璃体，故A错误。 B．视网膜的作用是接受光线的刺激，形成物像，但是形成视觉是在视觉中枢，故B错误。 CD．看近处物体时，必须通过睫状肌的收缩作用，使晶状体的凸度增加，使近处的物体像能够落在视网膜上，才能看的清楚，长时间的近距离作业，如读书、写字、看电视、玩游戏机等，使眼睛长时间的调节紧张，导致晶状体过度变凸，不能恢复成原状；严重时使眼球的前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，形成近视，应佩戴凹透镜矫正。由图知：红色铁丝模拟视网膜，黄色铁丝位于视网膜的前方，白色铁丝位于视网膜的后方，故C错误，D正确。 故选D。 4．预防近视，爱护眼睛 近年来，儿童青少年群体近视率居高不下引起很多家长的担忧，“小眼镜”越来越多。为了让儿童青少年养成良好的用眼习惯，某校开展了《预防近视，爱护眼睛》项目学习活动。 【识眼】 (1)图一是眼球结构示意图，图中的①是 ，其功能是调节进入眼球的光线量。②是角膜，同学间相互观察发现角膜是无色、透明的，由此推测其功能是 。 【用眼】 (2)当同学们观察眼球模型时，模型反射的光线依次经过 （用图一中的序号和箭头表示），最终在 上形成物像，再通过视神经将信息传给大脑的特定区域，形成视觉。 (3)图二是同学们制作的模拟眼球成像的可调节模型示意图，图中的注水塑料球模拟的是 。小林向塑料球内注入过多的水，光屏上无法形成清晰的物像，此时模拟的近视眼的成因是 ，为使物像清晰，应该选择 透镜摆放在蜡烛和注水塑料球中间的适当位置。 【护眼】 (4)开放性设问同学们调查了全校学生近三年的近视情况，结果如图三所示，其变化趋势是 。为了保护好视力，科学用眼，你应该如何做？ （答出一点即可）。 【答案】(1) 瞳孔 利于光线的透入，是光线进入眼球的通道 (2) ②→①→③→④ 视网膜 (3) 晶状体 晶状体曲度过大且不易恢复原大小 凹 (4) 近视率逐年升高 读写姿势要正确，眼与书的距离要在33厘米左右；看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一会，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不要在直射的强光下看书；不要在光线暗的地方看书；不要躺卧看书；不要走路看书等（任答其中一点即可，其他答案合理亦可） 【解析】（1）结合分析可知，图一中的①是瞳孔，瞳孔的大小可以调节，能够控制进入眼球内的光线。强光下瞳孔缩小，减少进入眼内的光量，以保护视网膜不受过强的刺激；弱光下瞳孔扩大，增加进入眼内的光量，使视网膜得到足够光的刺激。②是角膜，角膜是无色、透明的，故其功能是利于光线的透入，是光线进入眼球的通道。 （2）视觉形成的过程是：角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜（成像）→视神经→大脑皮层的视觉中枢（形成视觉）。结合题图可知，当同学们观察眼球模型时，模型反射的光线依次经过②角膜→①瞳孔→③晶状体→④玻璃体，最终在视网膜上形成物像，再通过视神经将信息传给大脑的特定区域，形成视觉。 （3）在眼球的结构中，晶状体透明、有弹性，类似照相机的镜头。睫状体内有平滑肌，通过平滑肌的收缩和舒张来调节晶状体的曲度，可以使远近不同的物体反射来的光线都能落在视网膜上，从而使人能够看清远近不同的物体。人视近物时，睫状体收缩，晶状体曲度变大；视远物时，睫状体舒张，晶状体曲度变减小。如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼。近视眼戴凹透镜加以矫正。可见，图二中的注水塑料球模拟的是晶状体。小林向塑料球内注入过多的水，光屏上无法形成清晰的物像，此时模拟的近视眼的成因是晶状体曲度过大且不易恢复原大小。凹透镜具有能使光线发散的特点，所以为使物像清晰，应该选择凹透镜摆放在蜡烛和注水塑料球中间的适当位置。 （4）根据图三的柱形图可知，全校学生近三年的近视情况的变化趋势是近视率逐年升高。为了保护好视力，科学用眼，我们应该：读写姿势要正确，眼与书的距离要在33厘米左右；看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一会，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不要在直射的强光下看书；不要在光线暗的地方看书；不要躺卧看书；不要走路看书等。（任答一点，其他答案合理亦可） 5．为演示正常眼的成像，展现近视眼的成因以及矫正方法，小研同学制作了一个眼球模型（推、拉注射器可以使水透镜曲度改变），如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．水透镜模拟了可调节曲度的晶状体 B．“正常眼”状态下，物像会落在模拟视网膜的光屏上 C．推动注射器增大水透镜曲度，可模拟“近视眼” D．可在光源和水透镜之间加凸透镜矫正“近视眼” 【答案】D 【解析】A．由图可知，水透镜模拟了可调节曲度的晶状体，A正确。 B．“正常眼”状态下，物像会落在模拟视网膜的光屏上，B正确。 C． 近视眼的晶状体的凸度过大，因此在实验时可推动注射器增大水透镜曲度，模拟“近视眼” ，C正确。 D．近视眼戴凹透镜加以矫正，因此可在光源和水透镜之间加凹透镜矫正“近视眼” ，D错误。 故选D。 6．下图为模拟眼球成像的实验装置，左边的光屏相当于眼球的（    ） A．瞳孔 B．晶状体 C．角膜 D．视网膜 【答案】D 【解析】视觉形成的过程是：物体反射的光线，经角膜、瞳孔，经过晶状体、玻璃体投影在视网膜上，物像刺激视网膜上的感光细胞产生神经冲动，神经冲动沿着视神经传到大脑皮层形成视觉。通过分析知道视觉形成的正确顺序是：物体反射的光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→视觉中枢→视觉。因此该实验中，凸透镜相当于眼球的晶状体，左边的光屏相当于眼球的视网膜，D正确。 故选D。 7．图中，甲为兴趣小组自制的变焦水透镜模型，乙为某同学看远处物体时的成像情况。请推测该同学的视力状况和矫正时应选择的镜片（　　） A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片Ⅱ 【答案】B 【解析】如果眼球前后径过长、眼球晶状体曲度过大、物像在视网膜前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼。某同学为近视眼，近视眼配戴凹透镜矫正王，图甲中镜片I是凸透镜，Ⅱ是凹透镜。 故选B。 8．最新研制的仿生眼由一个佩戴型电脑、一副摄像眼镜以及一个视网膜植入物组成。摄像眼镜捕捉到的影像信号，通过无线发射器传送到视网膜植入物上，转换为电子信号，再通过视神经将电子信号传导至大脑皮层。依据材料分析错误的是（    ） A．患者视觉的形成需要视神经传递信号 B．患者视觉是在视网膜植入物上形成的 C．视网膜植入物有成像功能 D．仿生眼可帮助视网膜受损的患者恢复部分视力 【答案】B 【解析】A．视神经能将产生的神经冲动传到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。患者视觉的形成需要视神经传递信号，故A不符合题意。 B．视网膜植入物仅起到将摄像眼镜捕捉到的影像信号转换为电子信号的作用，视觉的最终形成是在大脑皮层，而不是在视网膜植入物上，故B符合题意。 C．从材料可知，摄像眼镜捕捉到的影像信号传送到视网膜植入物上转换为电子信号，说明视网膜植入物能够接收并处理影像信号，起到了类似人眼视网膜成像的功能，故C不符合题意。 D．仿生眼的设计目的就是为了帮助视网膜受损等视力障碍患者恢复一定的视力，故D不符合题意。 故选B。 9．全飞秒激光手术（图1）和ICL晶体植入手术（图2）都可以矫正近视。手术中，飞秒激光切削的部位、植入的ICL晶体相当于的透镜类型分别是（　　） A．角膜、凸透镜 B．角膜、凹透镜 C．晶状体、凸透镜 D．晶状体、凹透镜 【答案】B 【解析】使用飞秒激光切割的装置，用于眼科手术。飞秒激光在眼科手术中主要用于切割角膜，角膜切削的目的是改变其屈光率，从而矫正近视。眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，所形成的物像落在视网膜的前方，因而看不清远处的物体，造成近视，需要佩戴凹透镜矫正，所以ICL晶体植入手术可以矫正近视，原理是在眼球的晶状体前植入一个人工晶体，使光线重新聚集在视网膜上，该人工晶体相当于凹透镜。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．预防近视，爱护眼睛 近年来，儿童青少年群体近视率居高不下引起很多家长的担忧，“小眼镜”越来越多。为了让儿童青少年养成良好的用眼习惯，某校开展了《预防近视，爱护眼睛》项目学习活动。 【识眼】 (1)图一是眼球结构示意图，图中的①是 ，其功能是调节进入眼球的光线量。②是角膜，同学间相互观察发现角膜是无色、透明的，由此推测其功能是 。 【用眼】 (2)当同学们观察眼球模型时，模型反射的光线依次经过 （用图一中的序号和箭头表示），最终在 上形成物像，再通过视神经将信息传给大脑的特定区域，形成视觉。 (3)图二是同学们制作的模拟眼球成像的可调节模型示意图，图中的注水塑料球模拟的是 。小林向塑料球内注入过多的水，光屏上无法形成清晰的物像，此时模拟的近视眼的成因是 ，为使物像清晰，应该选择 透镜摆放在蜡烛和注水塑料球中间的适当位置。 【护眼】 (4)开放性设问同学们调查了全校学生近三年的近视情况，结果如图三所示，其变化趋势是 。为了保护好视力，科学用眼，你应该如何做？ （答出一点即可）。 【答案】(1) 瞳孔 利于光线的透入，是光线进入眼球的通道 (2) ②→①→③→④ 视网膜 (3) 晶状体 晶状体曲度过大且不易恢复原大小 凹 (4) 近视率逐年升高 读写姿势要正确，眼与书的距离要在33厘米左右；看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一会，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不要在直射的强光下看书；不要在光线暗的地方看书；不要躺卧看书；不要走路看书等（任答其中一点即可，其他答案合理亦可） 【解析解】（1）结合分析可知，图一中的①是瞳孔，瞳孔的大小可以调节，能够控制进入眼球内的光线。强光下瞳孔缩小，减少进入眼内的光量，以保护视网膜不受过强的刺激；弱光下瞳孔扩大，增加进入眼内的光量，使视网膜得到足够光的刺激。②是角膜，角膜是无色、透明的，故其功能是利于光线的透入，是光线进入眼球的通道。 （2）视觉形成的过程是：角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜（成像）→视神经→大脑皮层的视觉中枢（形成视觉）。结合题图可知，当同学们观察眼球模型时，模型反射的光线依次经过②角膜→①瞳孔→③晶状体→④玻璃体，最终在视网膜上形成物像，再通过视神经将信息传给大脑的特定区域，形成视觉。 （3）在眼球的结构中，晶状体透明、有弹性，类似照相机的镜头。睫状体内有平滑肌，通过平滑肌的收缩和舒张来调节晶状体的曲度，可以使远近不同的物体反射来的光线都能落在视网膜上，从而使人能够看清远近不同的物体。人视近物时，睫状体收缩，晶状体曲度变大；视远物时，睫状体舒张，晶状体曲度变减小。如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼。近视眼戴凹透镜加以矫正。可见，图二中的注水塑料球模拟的是晶状体。小林向塑料球内注入过多的水，光屏上无法形成清晰的物像，此时模拟的近视眼的成因是晶状体曲度过大且不易恢复原大小。凹透镜具有能使光线发散的特点，所以为使物像清晰，应该选择凹透镜摆放在蜡烛和注水塑料球中间的适当位置。 （4）根据图三的柱形图可知，全校学生近三年的近视情况的变化趋势是近视率逐年升高。为了保护好视力，科学用眼，我们应该：读写姿势要正确，眼与书的距离要在33厘米左右；看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一会，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不要在直射的强光下看书；不要在光线暗的地方看书；不要躺卧看书；不要走路看书等。（任答一点，其他答案合理亦可） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 跨学科实践活动2 制作可调节的眼球成像模型 全国爱眼日：共同呵护好孩子的眼睛，让他们拥有一个光明的未来！‌‌ 【任务1】复习生物学眼球的结构和视觉形成的过程，了解近视的成因。 【任务2】复习物理学凸透镜成像的规律及其应用，再次熟悉探究凸透镜成像规律的装置。 【任务3】复习科学方法——调查的基本步骤和方法。 【任务4】依据探究凸透镜成像规律的装置，选择适当材料，设计可调节的眼球成像模型，拟定制作方案。 【任务5】制作可调节的眼球成像模型，模型可用于演示正常眼的成像，展现近视眼、远视眼的成因以及矫正方法。 【任务6】依据调查的基本步骤，拟定方案调查班级学生近视率，并结合眼球结构和成像原理初步提出保护眼健康的方法。 中考制作可调节的眼球成像模型相关高频考点 1、眼球的基本结构和功能 2、视觉的形成过程 3、近视的成因和预防措施 4、凸透镜成像规律及应用 5、学生近视率的调查及保护眼健康的方法 一、眼球的结构的基本结构和功能 1、眼球由眼球壁和眼球内容物构成，眼球壁由外膜、中模和内膜构成；内容物包括______和______。 2、眼球壁的外膜包括______和______（白眼球），角膜透明，可以透过光线。巩膜坚韧，______眼球的内部结构。 3、眼球壁的中膜包括虹膜、睫状体和脉络膜。虹膜中间有孔，叫______。虹膜可以收缩和舒张，调节______的大小；睫状体内含______，可以调节____________。 4、脉络膜中分布大量______、____________，给视网膜提供______，并使眼内形成一个“暗室”。 5、眼球壁的内壁就是____________，含有许多____________的细胞，能感受光的刺激。 6、眼球的晶状体像双凸透镜，曲度可以调节，能______光线。 7、眼球的玻璃体是透明的胶状物质，______眼球壁，并______光线。 二、视觉的形成过程 1、外界物体反射来的光线，经过角膜→______→______和玻璃体，经过晶状体等的折射，落在______上形成一个物像，当视网膜上____________的细胞获得图像信息时，会通过视觉神经将信息传给______的特定区域，大脑立即处理有关信息，形成______。 2、瞳孔的调节功能： ①当光线强时，瞳孔______，以______光线的进入量，保护内部结构； ②当光线弱时，瞳孔______，以______光线的进入量，使视网膜得到足够的光刺激。 3、晶状体对光线的折射： 睫状体 晶状体曲度 晶状体对光线的折射能力 成像距离 收缩 ______ ______ ______ 舒张 ______ ______ ______ 三、近视和远视的成因及其矫正和预防 1、近视的成因和矫正：眼球______过长，或晶状体曲度______且不易恢复原大小，导致远处物体形成的物像落到视网膜的______方。近视的矫正：佩戴近视镜——______镜。 2、远视的成因：眼球______过短，或晶状体曲度______且不易恢复原大小，导致远处物体形成的物像落到视网膜的______方。远视的矫正：佩戴近视镜——______镜。 3、预防近视：做到“三要”和“四不看” （1）三要：读书写字姿势要正确，眼与书本距离要在____________左右；看书、看电视或电脑1小时后腰休息一下，要远眺进分钟；要定期检查视力，认真做____________。 （2）四不看：不在____________下看书；不要______看书；不在____________的地方看书；不要______看书。 四、凸透镜成像规律 物距 像距 成像规律 光屏是否可接收 u>2f f<v<2f 倒立、____________，物像异侧 光屏可接收 u=v=2f u=v=2f 倒立、____________，物像异侧 光屏可接收 f<u<2f v>2f 倒立、放大的实像，物像异侧 光屏可接收 u=f — ______ — u<f v>u ____________，物像同侧 光屏无法接收 五、凸透镜成像规律的应用 1、照相机、投影仪和放大镜的光学原理 生活中的凸透镜 物距 像距 成像规律 照相机 物距大于2倍焦距 像距在1倍焦距和2倍焦距之间 ____________ 投影仪 物距大于1倍焦距小于2倍焦距 像距大于2倍焦距 ____________ 放大镜 物距小于1倍焦距 像距大于物距 ____________ 2、显微镜和望远镜的光学原理 六、科学方法——调查 调查是科学探究的常用方法之一，调查时首先要明确____________和____________，并制定合理的____________。有时因为调查的范围很大，不可能逐一调查，就要选取一部分调查对象作为______。调查过程中要如实记录。对调查的结果要进行整理和分析，有时还要用数学方法进行______。 考点01考查眼球的结构和功能 1．（2023·陕西·中考真题）图1是显微镜及遮光器的放大图；图2是眼球结构模型；图3的①-④是从眼球模型中依次取出的结构。遮光器上的光圈可以控制显微镜的进光量，①-④中相当于遮光器的是（　　） A．③ B．④ C．② D．① 考点02 综合考查眼球的结构和视觉的形成 2．（2024·山东济南·中考真题）某生物小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材（说明：注射器向水透镜内注水，曲度变大；向外抽水，曲度变小），进行了图一所示“制作可调节的眼球成像模型，提出保护眼健康的方法”跨学科实践活动；请据图分析回答下列问题： (1)图一可以模拟人体眼球成像原理，其中可变焦的水透镜模拟的是图二眼球结构中的[    ] ，注射器模拟的是图二眼球结构中的[    ] 。 (2)模拟远眺过程时，“F光源”适当左移，此时光屏上的物像变模糊，应调节注射器使水透镜曲度变 ，才能在光屏上呈现清晰的物像：如果不改变水透镜的曲度，可在“F光源”与水透镜之间安装 镜进行调节。 3．（2024·湖南长沙·中考真题）在跨学科实践活动中，老师带领项目小组制作了眼球结构模型（如下图所示），用以演示眼球的成像过程。 装置说明 ①光源、水透镜、光屏均可移动； ②推拉注射器可改变水透镜的曲度； ③显微镜光圈的大小可调节。 (1)模型中， 模拟眼球的晶状体， 模拟眼球的视网膜。 (2)若在光屏上形成的物像较暗，可将光圈 ，使物像更明亮。 (3)批判性思维项目小组的同学用该装置探究人体如何通过晶状体曲度调节看清远近的物体。他移动水透镜并记录光源与水透镜的距离，随后推拉注射器使物像清晰，记录水透镜的曲度变化。该操作过程是否严谨？请判断并说明理由。 考点02 综合考查眼球的结构、视觉的形成和近视发生的原因 4．（2024·山东潍坊·中考真题）某生物兴趣小组在老师指导下，开展了“制作可调节的眼球成像模型”的跨学科实践活动。活动计划如下：①学习眼球的结构和成像原理，并查阅、学习物理学科的相关内容；②研讨眼球模型制作方案，并绘制草图；③选择合适的材料和工艺，制作眼球结构模型和成像模型；④测试眼球模型，并根据测试效果进行改进；⑤撰写实践活动报告。 (1)兴趣小组制作的模型如图所示，其中光盘相当于眼球的 ，气球B相当于眼球的 。 (2)为测试眼球模型，兴趣小组的同学通过调节螺丝，使光源清晰地成像在蓝色塑料板上，该过程模拟的是 。为演示近视的形成，可以调节螺丝使气球A的前后径 （填“变大”或“变小”），让物体成像于蓝色塑料板前方。 考点02 综合考查调查近视、肥胖等发生率和原因 5．（2024·湖南长沙·中考真题）在青少年群体中普遍存在近视、超重/肥胖、脊柱弯曲异常等健康问题，长期使用电子产品等不良生活习惯可能是导致这些健康问题的共同因素。下表为某市青少年体质监测结果，据表回答问题。 学段 监测人数（人） 只患近视（%） 只患超重/肥胖（%） 近视共患超重/肥胖（%） 四年级～六年级 1877 27.0 22.0 20.7 初中 1928 43.6 12.3 24.9 高中 1963 56.2 4.7 30.1 注：超重/肥胖根据体重指数判断，体重指数=体重（千克）/（身高（米）的平方） (1)数据分析从监测结果可知，该市初中生的近视率为 %；随着学段的升高，该市青少年近视共患超重/肥胖的比例 。 (2)为推广健康生活方式，兴趣小组开展问卷调查进一步了解初中生近视与超重/肥胖的共同影响因素。该小组设计的调查问卷如下所示，请在①、②处补充相应的调查内容。 开放性设问近视与超重/肥胖影响因素的调查问卷 一、基本信息 1．性别：A．男B．女 2．年级：A．七年级B．八年级C．九年级 3．视力：A．正常B．近视C．其它 4．身高（米）： 5．① 二、生活习惯 1．每天使用电子产品的时间为： A．从来不    B．0~1小时 C．1～2小时    D．2小时以上 2．② 3．…… ① ；② 。 1．为探究眼球的结构和成像原理，某生物学兴趣小组设计并制作了模型。图甲为眼球结构示意图，图乙为该模型装置，光源位置固定不变，注射器注水可使水透镜的曲度（凸度）增大。此时，图乙中光源发出的光线经过水透镜折射，在光屏上形成了清晰的物像。下列说法正确的是（　　） A．图乙中光屏模拟的是图甲中③，③是视觉形成的部位 B．佩戴凹透镜可矫正近视是因为改变了图甲中④的曲度（凸度） C．若光源形状为“p”，则光屏上形成的物像应为“p” D．若向水透镜内注水，物像应向靠近水透镜方向移动 2． “关注普遍眼健康，共筑‘睛’彩大健康。”生物科创小组在STEM学习中心，开展了“制作可调节的眼球成像模型，提出保护眼健康的方法”跨学科实践活动。 (1)如图可以模拟正常眼球成像原理，其中水透镜代表眼球结构中的 ，光屏代表眼球结构中的 。 (2)如何模拟近视的成因呢？ ①保持光屏在光具座上的位置不动，当“F光源”向右移动时，向内推动模拟睫状体的注射器，使得水透镜曲度 ，才能在光屏上出现清晰物像。 ②保持水透镜的曲度不变，当“F光源”向右移动时，光屏向 移动，才能在光屏上呈现清晰物像。 (3)此模型还可以进一步完善。在“F光源”和水透镜之间增加一个废弃的显微镜遮光器，用以模拟不同光照强度下眼球结构中 的变化。 (4)科研人员请视力正常的成年志愿者在弱光照下阅读，测定阅读前0分钟、阅读30分钟和60分钟时眼球的前后径，结果如图2。与阅读前相比较，志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变 ，由此推测： 。 (5)开放性设问日常生活中，为保护视力，预防近视，需要注意哪些方面？ （答出两条即可）。 3．某学习小组的同学利用气球、铁丝等废旧材料制作的眼球结构模型，下列说法正确的是（    ） A．塑料壳模拟的是巩膜，白色铁丝模拟的是角膜 B．黄色铁丝模拟的是视网膜，能接受光刺激，形成视觉 C．要模拟人看近处物体时，气球A的曲度应变小 D．近视眼可能是气球A模拟的结构过度变凸，待佩戴凹透镜进行矫正 4．预防近视，爱护眼睛 近年来，儿童青少年群体近视率居高不下引起很多家长的担忧，“小眼镜”越来越多。为了让儿童青少年养成良好的用眼习惯，某校开展了《预防近视，爱护眼睛》项目学习活动。 【识眼】 (1)图一是眼球结构示意图，图中的①是 ，其功能是调节进入眼球的光线量。②是角膜，同学间相互观察发现角膜是无色、透明的，由此推测其功能是 。 【用眼】 (2)当同学们观察眼球模型时，模型反射的光线依次经过 （用图一中的序号和箭头表示），最终在 上形成物像，再通过视神经将信息传给大脑的特定区域，形成视觉。 (3)图二是同学们制作的模拟眼球成像的可调节模型示意图，图中的注水塑料球模拟的是 。小林向塑料球内注入过多的水，光屏上无法形成清晰的物像，此时模拟的近视眼的成因是 ，为使物像清晰，应该选择 透镜摆放在蜡烛和注水塑料球中间的适当位置。 【护眼】 (4)开放性设问同学们调查了全校学生近三年的近视情况，结果如图三所示，其变化趋势是 。为了保护好视力，科学用眼，你应该如何做？ （答出一点即可）。 5．为演示正常眼的成像，展现近视眼的成因以及矫正方法，小研同学制作了一个眼球模型（推、拉注射器可以使水透镜曲度改变），如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．水透镜模拟了可调节曲度的晶状体 B．“正常眼”状态下，物像会落在模拟视网膜的光屏上 C．推动注射器增大水透镜曲度，可模拟“近视眼” D．可在光源和水透镜之间加凸透镜矫正“近视眼” 6．下图为模拟眼球成像的实验装置，左边的光屏相当于眼球的（    ） A．瞳孔 B．晶状体 C．角膜 D．视网膜 7．图中，甲为兴趣小组自制的变焦水透镜模型，乙为某同学看远处物体时的成像情况。请推测该同学的视力状况和矫正时应选择的镜片（　　） A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片Ⅱ 8．最新研制的仿生眼由一个佩戴型电脑、一副摄像眼镜以及一个视网膜植入物组成。摄像眼镜捕捉到的影像信号，通过无线发射器传送到视网膜植入物上，转换为电子信号，再通过视神经将电子信号传导至大脑皮层。依据材料分析错误的是（    ） A．患者视觉的形成需要视神经传递信号 B．患者视觉是在视网膜植入物上形成的 C．视网膜植入物有成像功能 D．仿生眼可帮助视网膜受损的患者恢复部分视力 9．全飞秒激光手术（图1）和ICL晶体植入手术（图2）都可以矫正近视。手术中，飞秒激光切削的部位、植入的ICL晶体相当于的透镜类型分别是（　　） A．角膜、凸透镜 B．角膜、凹透镜 C．晶状体、凸透镜 D．晶状体、凹透镜 10．预防近视，爱护眼睛 近年来，儿童青少年群体近视率居高不下引起很多家长的担忧，“小眼镜”越来越多。为了让儿童青少年养成良好的用眼习惯，某校开展了《预防近视，爱护眼睛》项目学习活动。 【识眼】 (1)图一是眼球结构示意图，图中的①是 ，其功能是调节进入眼球的光线量。②是角膜，同学间相互观察发现角膜是无色、透明的，由此推测其功能是 。 【用眼】 (2)当同学们观察眼球模型时，模型反射的光线依次经过 （用图一中的序号和箭头表示），最终在 上形成物像，再通过视神经将信息传给大脑的特定区域，形成视觉。 (3)图二是同学们制作的模拟眼球成像的可调节模型示意图，图中的注水塑料球模拟的是 。小林向塑料球内注入过多的水，光屏上无法形成清晰的物像，此时模拟的近视眼的成因是 ，为使物像清晰，应该选择 透镜摆放在蜡烛和注水塑料球中间的适当位置。 【护眼】 (4)开放性设问同学们调查了全校学生近三年的近视情况，结果如图三所示，其变化趋势是 。为了保护好视力，科学用眼，你应该如何做？ （答出一点即可）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！11 学科网（北京）股份有限公司 $$