3.7 眼睛与光学仪器 2025-2026学年物理沪粤版（2024）八年级上册

该初中物理课件围绕“眼睛与光学仪器”展开，系统讲解了眼睛成像原理、近视与远视的矫正机制，以及照相机、显微镜、望远镜等常见光学仪器的工作原理，通过由浅入深的知识递进构建学习支架，从生活现象引入到模型建构，再延伸至实际应用，帮助学生建立清晰的物理观念和科学思维路径。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，例如在“水透镜实验”中引导学生动手操作、观察现象、推理焦距变化对成像的影响，体现模型建构与科学论证能力的培养。例题设计层层递进，如例2分析近视成因与矫正原理，强化学生对凸透镜成像规律的理解与迁移应用。该资料既提升学生解决真实问题的能力，又为教师提供可直接使用的教学案例与活动设计，显著增强课堂互动性与实效性。

第三章 光和眼睛 3.7 眼睛与光学仪器 　　1． 眼睛的成像原理：眼睛中的 相当于凸透镜， ⁠ 相当于光屏。人的眼睛是靠调节晶状体的 ⁠，改 变 ⁠从而获得清晰的像。 　　2． 近视眼：远处景物经过晶状体后所成的像不能落到视网膜上， 而位于视网膜 ，这就是近视眼。可以戴 ⁠做的眼镜矫 正视力。 　　远视眼：远视眼看物体时，经过晶状体后所成的像落在视网 膜 。远视眼戴 ⁠做的眼镜矫正视力。 晶状体 视网 膜 弯曲程度 焦距 前 凹透镜 后 凸透镜 　　3．照相机：镜头相当于一个 ，感光胶片相当于 ⁠ ；工作原理：u>2f，成 、 的 ⁠像。 　　4． 显微镜：主要由 和 ⁠两组凸透镜组成。通过它 们可形成物体 的 ⁠像。 　　5． 望远镜：主要由 和 ⁠两组透镜组成。 凸透镜 光 屏 倒立 缩小 实 物镜 目镜 放大 虚 物镜 目镜 　　 眼睛与眼镜 　　例1 如图所示，人眼的功能类似于照相机。 　　(1)人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜 成像规律”实验中 ⁠到凸透镜的距离不变。 光屏 　　(2)人眼是通过调节 ⁠来看清远近不同的物 体，正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，晶状 体 (选填“变厚”“不变”或“变薄”)，焦距变 ⁠，外界 物体在视网膜上成 、缩小的 ⁠像。 晶状体的弯曲程度 变厚 小 倒立 实 　　(3)人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同 学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 (选填“厚”或 “薄”)，焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。 薄 　　知识点拨►眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，看远近不同物体 时情况如下： 看近处物体 看远处物体 晶状体变厚，折光能力变强，焦距 变短 晶状体变薄，折光能力变弱，焦距 变长 　　例2 如图所示，人眼的功能类似于照相机，来自物体的光在视网 膜上形成一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。当眼 睛患有近视时，晶状体太 (选填“薄”或“厚”)，来自远处某点 的光线会聚在视网膜 (选填“前”或“后”)，需配戴合适 的 透镜来进行矫正，因此近视眼镜对光起 (选填“会 聚”或“发散”)作用，可将像的位置矫正到视网膜上。 缩小 厚 前 凹 发散 　　例3 如图所示，来自物体A的光经过眼睛的晶状体成像在视网膜后 面的B点，这是 ⁠视眼的成像情况示意图。形成此种眼部问题的原 因是晶状体太 (选填“薄”或“厚”)，折光能力太 (选填 “强”或“弱”), 需配戴合适的 ⁠透镜来进行矫正，因为此种透镜 对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用，可将像的位置矫正到 视网膜上。 远 薄 弱 凸 会聚 　　 影像的保存——照相机 　　例4 如图是照相机的原理图，来自物体(人或景物)的光经过照相机 镜头后会聚在胶片上，形成被照物体的像。 　　(1)照相机的镜头是由一组透镜组成的，相当于一个 ⁠。 凸透镜 　　(2)照相机成 、 的 像。物距(u)与镜头焦距 (f)的关系为 。像和物体在镜头的 (选填“同”或 “异”)侧。 　　(3)物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越 (选填“大” 或“小”)。 倒立 缩小 实 u＞2f 异 小 　　知识点拨►(1)正立与倒立都是指像与物体的关系，凸透镜成倒立的 像时，像与物体的上下、左右位置均是颠倒的。(2)拍摄近处的景物时， 镜头应往前伸，即增大胶片与镜头之间的距离；拍摄远处的景物时，镜 头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离。 　　例5 拓展如图是投影仪的原理图，把投影仪上的平面镜(反光镜)取 下，投影片放到载物台上，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图 案清晰的像。 　　(1)投影仪的镜头特点是边缘 ，中间 。(均选填“厚” 或“薄”) 薄 厚 　　(2)投影仪成 、 ⁠的实像。为了在屏幕上得到一个 正立、放大的像，投影片应 (选填“正”或“倒”)立放置。 　　(3)物距(u)与镜头焦距(f)的关系为 ⁠。若要使屏幕上的 像变大，应使镜头 (选填“靠近”或“远离”)投影片。 倒立 放大 倒 f＜u＜2f 靠近 　　知识点拨►凸透镜成像规律及其应用 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 计算焦 距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 投影仪 u<f 正立 放大 虚像 - 放大镜 　　 显微镜和望远镜 　　例6 一般天文望远镜的目镜和物镜使用的都是 ⁠镜。 当被观察物体在物镜二倍焦距以外时，物体成一个 (选填 “放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像，然后这个 像再经过目镜 (选填“放大”或“缩小”)，观察者就能看 清楚远处的物体。 凸透 缩小 实 放大 　　知识点拨►望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观 测物体的叫物镜；物镜相当于照相机，作用是使物体在焦点附近成倒 立、缩小的实像；目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 　　例7 人类借助显微镜可以观察到细微的物体或物体上的细微部 分。如图所示，显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜都相当于一 个凸透镜。请回答下列问题： 　　(1)物镜的作用相当于 (填应用)，被观察物体与物镜的距 离(u)应满足 (选填“小于f”“大于f小于2f”或“大于 2f”)。来自被观察物体的光经过物镜成 、 ⁠的实像。 　　(2)目镜的作用相当于 (填应用)，将物镜所成的实像进行 再次放大，人眼通过显微镜看到的是物体 (选填“正立”或 “倒立”)的像。 投影仪 大于f小于2f 倒立 放大 放大镜 倒立 　　1． 甲、乙为正常眼睛的调节示意图，以下判断错误的是 （　D　） A． 眼球的原理和照相机相同 B． 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏 C． 某同学不科学用眼，长期近距离使用手机，这样会使晶状体变厚， 从而形成近视眼 D． 物体无论多远或多近，都能在视网膜上成像 D 　　2．如图是生活中随处可见的透镜。下列关于透镜的说法正确的是 （　A　） A． 图甲中，人脸经摄像头成倒立、缩小的像 B． 图乙中，电影影片经投影仪成正立、等大的像 C． 图丙中，通过照相机看远处的树成倒立、放大的像 D． 图丁中，透过鱼缸看见的鱼是正立、缩小的像 A 　　3．教材改编如图所示，小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远 镜观察远处的物体，其中较远的放大镜使远处物体在焦点附近成 ⁠ (选填“虚像”或“实像”)，较近的放大镜的作用是将该像 ⁠ (选填“放大”或“缩小”)。 实 像 放 大 　　4． 如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦 点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应 的是（　D　） A． 幻灯机是根据物体放在F点时的成像特点制成的 B． 照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的 C． 使用放大镜时的成像情况与物体放在b点时的成像情况相似 D． 人眼看物体时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似 D 　　5．生活物理小明的爷爷是老花眼，爸爸是近视眼，如图1甲、乙 中，图 (选填“甲”或“乙”)是爸爸眼睛的成像示意图，矫正所 需的镜片应选用图 (选填“丙”或“丁”)。爷爷想看书，小明应 拿图2中 (选填“A”或“B”)眼镜给他。 乙 丙 A 　　6． 阅读材料，回答问题。 眼睛 　　人的眼睛很像一架照相机。我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来 调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使远近不同的物体都能在 像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。当睫状体放松时，晶状体比 较薄对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上；当 睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光 会聚在视网膜上。若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视，容 易使眼球的前后径过长，致使远处物体折射所形成的物像落到前方，形 成近视。 　　透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越 大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用Φ表示，即Φ＝，如果 某透镜的焦距是0.5 m，它的焦度Φ＝＝2 m-1，而平时说的眼镜片的 度数就是镜片的透镜焦度乘100的值，例如，400度远视镜片的透镜焦度 是4 m-1，它的焦距是0.25 m。通常远视镜片的度数是正数，而近视镜片 的度数是负数。 　　眼睛的瞳孔能改变大小以控制进入眼睛的光线量。在弱光条件下变 大，允许更多的光线进入，以便视物清楚。在强光条件下缩小，防止强 光损伤视网膜，起到保护视网膜作用。 　　(1)眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体和角膜相当于一个 ⁠ ，视网膜相当于 ⁠。 　　(2)与照相机不同的是人眼是一个真正的变焦系统，当人眼看近处物 体时，焦距较 (选填“大”或“小”)。 凸透 镜 光屏 小 　　(3)图甲是小明的眼睛看物体时的成像情况，则小明的眼睛需要配戴 图乙中的 (填字母)透镜。 A 　　(4)刚走进电影院时几乎什么也看不见，片刻后才可看见周围的人， 这种变化是由于眼球中的瞳孔 (选填“变大”“不变”或“变 小”)。 变大 　　(5)根据短文信息，下列说法中错误的是 ⁠。 A． 透镜的焦距越短，折光本领越强 B． 透镜的焦距越短，焦度越大 C． 透镜的焦距越长，镜片的度数越高 D． 透镜的焦度越大，镜片的度数越高 　　(6)小明所戴近视眼镜镜片的焦距为0.2 m，那么他所戴眼镜镜片的 度数为 ⁠度。 C －500 　　跨学科实践：用“水透镜”探究近视眼的形成原因 　　1． 每年的6月6日是全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科 学用眼。学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透 镜成像的规律，如图所示。水透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大 小。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水 时，水透镜的焦距将变大。 　　(1)在探究凸透镜成像的规律时，通过注射器调节水透镜的焦距为10 cm。将蜡烛、水透镜和光屏固定在如图所示的位置上，并调整烛焰、 水透镜、光屏三者中心在同一高度，目的是 ⁠。 使像成在光屏中央 　　(2)在光屏上得到清晰的像后，继续进行以下操作。 　　①继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后 水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变 (选填 “大”或“小”)；为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏 ⁠ (选填“靠近”或“远离”)透镜。 　　②如果保持光屏和水透镜位置不变，当蜡烛向水透镜靠近时，要在 光屏上重新得到清晰的像，可以采用的操作是 ⁠ ⁠。 小 靠近 通过注射器往水透镜中 注入适量的水 　　(3)在光屏上成清晰像时，小明把自己的眼镜给水透镜“戴上”，此 时像变得模糊，当向水透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰 了，由此判断小明戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 近视 　　(4)关于下列现象的分析，正确的有 (多选)。 A． 在图中所示位置时，光屏上成的是倒立、缩小的实像 B． 仅将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像 C． 若用一张纸遮住水透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半 部分 D． 如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，像仍然存在 ABD 　　2.小亮在线上学习时，长期不注意用眼，视力急剧下降，经医生检 查，小亮晶状体变厚，使来自远处的光线会聚在视网膜的前面，如图甲 所示。由此可知小亮患上了 (选填“近”或“远”)视眼，矫正视 力需要选择 (选填“凸”或“凹”)透镜，因为它有 ⁠作 用。如图乙所示的透镜是 ⁠透镜，用这种透镜制作的眼镜可以用于 矫正 (选填“近视”或“远视”)眼。 近 凹 发散 凸 远视 $