4.6.1 人体对外界环境的感知(实验题30道)热点题型专练-【刷好题】2026-2027学年人教版八年级生物上册
2026-08-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 初中生物学人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一节 人体对外界环境的感知 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.67 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-17 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59213631.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以眼球成像模型为核心载体,系统整合结构认知、实验操作与健康实践的跨学科专项训练
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|眼球结构模拟|1-6题|模型构建法:水透镜-晶状体/光屏-视网膜的结构映射|从角膜→晶状体→视网膜的光线传导路径,建立结构与功能的对应关系|
|近视成因探究|7-18题|变量控制法:通过注水/抽水调节曲度模拟近视形成|晶状体曲度变化→物像位置偏移→凹透镜矫正的逻辑链|
|数据解读与应用|19-30题|图表分析法:解读近视率调查数据与实验结果|从实验现象(模型模糊)→数据证据(近视率变化)→健康建议的完整探究流程|
内容正文:
第一节 人体对外界环境的感知(实验题30道)
1.人的眼睛作为心灵的窗户,它的精密与神奇超乎想象。下图是某小组同学制作的可调节的眼球成像模型。结合图示回答相关问题。
(1)利用注射器向囊状的水透镜注水或从中抽水,可改变水透镜的曲度,用以模拟眼球结构中_________的曲度的调节过程。
(2)打开F光源,调节光源与眼球模型的距离,使其在白纸板上形成清晰的物像,此时,打开追光流水灯带,灯带依次亮起,模拟神经冲动传到大脑皮层形成视觉。白纸板模拟的眼球结构是__________,追光流水灯带模拟的是__________。
(3)调节水透镜曲度,使水透镜曲度变大,白纸板上的物像逐渐模糊。模拟的是__________(填“近视”或“远视”)的形成。在眼球前方适当位置放置_____(填“凹透镜”或“凸透镜”),使物像恢复清晰,模拟矫正过程。
(4)每个人是自己眼健康的第一责任人。作为中学生,为保护视力,预防近视,我们应做到__________(写出一条即可)。
2.“关注普遍眼健康,共筑‘睛’彩大健康。”生物科创小组在STEAM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)图甲可以模拟正常眼球成像原理,其中水透镜模拟眼球结构中的_____________________,光屏模拟眼球结构中的________________。
(2)将“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____________(填“变大”或“变小”),才能在光屏上出现清晰物像。
(3)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分钟时眼球前后径的距离,结果如图乙。与阅读前相比,志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变____________,由此推测_____________________可能会导致近视。请据此从保护视力的角度提出一条可行的建议:____________________。
3.“健康生活宣传展演”活动中,某校生物社团利用水透镜、蜡烛、简易光具座等器材制作的可调节眼球成像模型,显微镜光圈可调节光线强弱,推拉注射器可改变水透镜的曲度,光屏上可呈现蜡烛火焰的像。请据图分析回答下列问题。
(1)该眼球模型中,光圈模拟眼球结构中的_______,光线变强时,该结构变_______,水透镜模拟眼球结构中的_______,光屏模拟眼球结构中的_______。
(2)当蜡烛在图A位置时,光屏上呈现清晰的物像,模拟的是正常眼球成像。若模拟近视的成因,应_______(填“推”或“拉”)注射器一定距离,使光屏上的成像变模糊。
(3)该模型能否模拟视觉形成的全过程?并说明理由:_______。
(4)长时间使用手机等电子产品可能对身心健康造成伤害,请写一条你认为最大的危害:_______。
4.为了引起对近视现象的关注,了解近视形成原因,项目学习小组开展了“制作眼球成像模型”的实践活动,请帮助他们完成记录单。
活动一:查阅资料,了解近视现象
某市11所学校学生近视率调查结果
用眼方式
校外非屏幕近距离用眼
校外使用电子产品
时间
≤60分钟/天
>60分钟/天
≤30分钟/天
>30分钟/天
近视率
20.81%
26.49%
22.90%
25.77%
(1)分析表,可知学生校外非屏幕近距离用眼和使用电子产品时间过长,均会导致近视率__________。
活动二:制作模型,模拟眼球成像
(2)模型制作:根据眼球结构,利用F光源、水透镜、注射器、光屏和光具座这些材料(A、B、C、D、E表示各材料位置),制作眼球成像模型(图甲)。
模型操作:把图甲中F光源置于B点时,光屏上清晰成像;把F光源向C点移动时,需用注射器向水透镜内注水,光屏上才能清晰成像。
原因解释:图甲中的__________(填材料名称)相当于眼球的晶状体。近距离用眼时间过长,晶状体曲度变_____,不易复原,视网膜上无法清晰成像,形成近视,可通过佩戴图乙中的____________(填序号)进行矫正。
活动三:爱眼行动,科学预防近视
(3)2025年6月6日是第30个全国爱眼日。下列做法中,能有效预防近视的是___
A.熄灯后躲在被子里玩手机 B.晨跑时边跑边看英语单词表
C.课间休息时,眺望远方 D.躺在阳光下的草坪上阅读课外书
5.2025年3月是第十个全国近视防控宣传教育月,主题为“抓早抓小抓关键,更快降低近视率”。某校生物学兴趣小组为探究近视的成因,在老师的指导下设计并制作了可调节的眼球成像模型。
(1)下列制作模型的材料中,①处可选择的材料是________
A.透明玻璃 B.锡箔纸 C.黑色卡纸 D.泡沫板
(2)模型中的光盘和气球A相当于眼球的________。
(3)调整“调节螺丝”能使较近或较远的光源都清晰地成像在蓝色塑料板上,其原理是________。
A.视网膜可以前后调节 B.晶状体的曲度可以调节
C.玻璃体的大小可以调节 D.瞳孔的大小可以调节
(4)当气球A曲度较大时,较远的光源的物像无法清晰地落在蓝色塑料板上。为使物像变清晰,可在光源和①处之间安装________。
(5)眼睛看强光时,为了保护眼睛,此时瞳孔会变________。
6.某校七年级开展“制作可调节眼球成像模型”实践活动,同学们利用以下简易材料制作模型,探究近视成因,并借助模型开展校园爱眼宣传。请结合实践回答以下的问题:
任务一:匹配模型结构与眼球真实结构
(1)以上是制作眼球模型的主要材料,其中PET膜模拟_____,瓦楞纸上的孔模拟_______,黑卡纸模拟_______;针筒推拉可改变水透镜曲度,对应人体眼球中睫状体内平滑肌的收缩调节_________的曲度。
任务二:分析成像原理与模型调试
(2)某同学画了可调节眼球成像模型示意图,当蜡烛由远向近处移动时,为了能在黑卡纸上呈现清晰物像,需要向水透镜中_______(选填 “注水”或“抽水”),使水透镜曲度_______。
(3)若模拟近视眼状态,水透镜曲度偏大,物体成像会落在黑卡纸的______(选填“前方”或“后方”),生活中需佩戴______透镜进行矫正。
任务三:模型缺陷分析与健康宣传
(4)某个小组制作的眼球模型存在缺陷:观察远处物体时,成像始终模糊,请写出一条可能的原因:______________________________。
(5)眼睛是心灵的窗户,预防近视、保护视力需要我们从日常做起。请写出一条日常生活中可践行的科学护眼、预防近视的做法:________________________。
7.某学习小组开展《制作可调节的眼球成像模型,提出保护眼健康的方法》的学习活动,下图一是眼球结构示意图,图二是同学们利用可变焦的水透镜、塑料瓶等为主要材料,利用物理实验室的光具座及配件来模拟人的眼球成像过程(向内推注射器水透镜曲度变大,向外拉则反之),请分析回答下列问题([_______]内填序号,横线上填名称):
(1)图二中,水透镜模拟的结构是图一中的[___]_______,塑料薄膜模拟图一中的结构[___]_______。
(2)固定水透镜和塑料瓶的位置不动,移动“F光源”直至塑料薄膜上形成清晰的物像。将“F光源”向水透镜方向移动,发现物像逐渐变模糊,此时应_______(选填“推”、“拉”或“不动”)注射器,才能在塑料薄膜上再次出现清晰的物像。
(3)在光屏上呈现的物像是倒立的,我们形成的视觉影像却是正立的。这是因为眼球获取的图像信息要经过图一中的[___]_______传递到_______,并在此处加工处理形成视觉。
8.调查显示我国青少年儿童近视问题日趋严重,该问题得到社会关注。今年6月6日是第30个全国“爱眼日”,主题是“关注普遍的眼健康”。同学们准备制作眼球模型,开展宣传预防近视的项目研究。
(1)探究科学原理:如图所示,物体反射的光线进入眼球时,晶状体的曲度可以灵敏变化,使清晰的物像始终能够落在[ ]________上,产生神经冲动将信息传给________的特定区域,其立即处理这些信息,形成视觉。
(2)制作眼球模型:同学们根据上述原理,利用简单易得的材料制作了眼球模型(如下图)。该模型用水透镜模拟眼球结构中的________;同学们用该模型演示时,可用注射器向水透镜内________(选填“注入”“吸出”或“不动”)水的操作,即可模拟近视眼。
(3)结合模型演示,请向同学们提出一条预防近视、科学用眼的建议:________。
9.为开展爱眼专题宣传活动,某初中生物兴趣组模仿人眼结构(图甲)制作了眼球成像模型(图乙);又查阅资料,了解了学生“户外运动时间和近距离用眼时间对近视发生风险的影响”(图丙)。
请回答:
(1)【视觉的形成】图甲中,光线依次通过[②]____________等结构,最终在视网膜上形成物像。当视网膜上对光线敏感的细胞感受到刺激后,会通过[③]____________将信息传给_________的特定区域,最终在该区域形成视觉。
(2)【模拟眼球成像】图乙中的水透镜模拟眼球的晶状体,能透过并__________光线。通过注射器注入或抽出水改变水透镜的曲度,模拟对晶状体曲度的调节,在眼球中起到相同功能的结构是[①]__________。打开光源,光屏上呈现清晰的物像,推测光屏模拟___________。
(3)【模拟近视形成及矫正】用注射器向水透镜注水,使其曲度____________(选填“变大”或“变小”),物像变模糊,推测此时物像会落在光屏的__________(选填“前”或“后”)方。若不改变水透镜的曲度,可在光源与水透镜之间安装________透镜,使物像变清晰。
(4)【爱眼护眼,从我做起】请据图丙,对预防近视提出一条建议:____________。
10.某生物学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。请你据图回答问题。
活动一:制作模型,模拟眼球成像
(1)兴趣小组学习了图1眼球的结构和视觉形成的有关理论,选择合适的材料和工艺制作如图2眼球成像模型,其中图2气球A相当于图1眼球的___________(填序号),图2中紧贴着气球B的蓝色塑料板相当于图1中的⑥__________(填结构名称)。
(2)测试图2眼球模型,调节螺丝使气球A的前后径变___________(填“大”或“小”),发现物像落在蓝色塑料板的前方。此时可以在玻璃前加一个___________(填“凹”或“凸”)透镜,模拟近视的矫正。
活动二:爱眼行动,预防近视。
(3)我们从小要养成健康用眼的好习惯,写出一条保护视力的建议:__________。
11.某生物小组利用光具座、曲度可变的水透镜、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:图二是眼球结构示意图,图三是脑结构示意图。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,其中水透镜模拟的是图二眼球结构中的[3]_______________成像的光屏模拟的是图二眼球结构中的_________(填序号)。
(2)用注射器向水透镜内注水,使水透镜曲度最大,再将“F 光源”左移,光屏上的物像变模糊,此时模拟的是以看不清远处物体为主要症状的眼病——________ 这是青少年群体中发病率最高的疾病,为尽量避免这种眼病,生活中应该做到_______________(答对1点即可)
(3)实验时同学看着图一装置,通过图二[6]将信息传给图三[A]__________的特定区域,立即处理这些信息,形成了视觉。
12.在STEAM学习中心,某生物兴趣小组同学们合作制作了一个可变焦的水透镜,利用物理实验室的光具座及配件来模拟人的眼球成像过程(见下图):
(1)可变焦水透镜上的注射器模拟的是眼球的睫状体,对水透镜模拟的____起调节作用。
(2)长时间不注意用眼卫生和习惯,会引起眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大,造成近视,患近视可佩戴____透镜来进行矫正。
(3)将“F光源”向左移动,是模拟看远处的物体,此时应____(选填推、拉或不动)注射器,才能在光屏上出现清晰物像。(向内推注射器,水透镜曲度变大,向外拉则反之。)
(4)在光屏上呈现的物像是倒立的,但是我们形成的视觉影像却是正立的,这是因为眼球获取的图像信息要经过____的加工处理才能形成视觉。
(5)生活中的你是怎样预防近视的?请写出你预防近视的措施:____。
13.某校学生在实践课上利用物理仪器制作了如图1所示的装置(内推注射器可使水透镜曲度变大,反之则变小),进行探究活动,图2是眼球的结构模式图。根据所学知识回答下列问题。
(1)光屏用于接收成像,在视觉形成过程中相当于图2中的_______(填序号),注射器通过改变水透镜的曲度来模拟图2眼球中_______(填序号)的曲度,从而改变对光的折射强度。
(2)内推注射器或者将光屏向右移动模拟的眼睛状态是_______(填“近视”或“远视”)。如果该装置模拟近视眼成像,在模拟近视眼矫正时,应在T光源和水透镜之间放置一个_______,从而使像成在视网膜上,达到矫正近视眼的目的。
(3)当观察近处的物体时,眼球中睫状体收缩,实验中可通过向水透镜_______(填“注水”或“抽水”)模拟这一过程,让光屏上的像更清晰。
(4)某同学将T光源从图中位置向左移动到10cm处,光屏上的像变模糊,若要让像重新清晰,除了调节水透镜曲度,还可将光屏向_______(填“靠近”或“远离”)水透镜的方向移动。
14.一生物科创社团,利用水透镜、蜡烛、简易光具座等器材制作的可调节眼球成像模型,探究实践眼的成像和眼保健。下图中,显微镜光圈可调节光线强弱,推拉注射器可改变水透镜的曲度,光屏是用来呈现蜡烛火焰的像。请分析作答。
(1)该眼球模型中,光圈、水透镜分别模拟眼球结构中的______(选填数字:①角膜②瞳孔③晶状体④视网膜)。
(2)当蜡烛在图A位置时,光屏上呈现清晰的物像,模拟的是正常眼球成像。若“推”注射器一定距离,水透镜曲度______,光屏上清晰的物像变模糊,可模拟近视的成因;若想使光屏上重新呈现清晰的物像,可在显微镜光圈前方安装适宜曲度的______(填“凸”或“凹”)透镜,模拟近视的矫正。分析近视成因,选择恰当的干预措施,避免近视程度加重。
(3)一位视力正常的儿童,依靠眼球内晶状体等结构的调节,使远近不同的物体均能在______上呈现清晰的物像,相关的神经冲动再通过视神经传递到大脑皮层的______,经加工处理后形成视觉。
15.图1是“眼球成像模型”的设计方案,图2为同学们向水透镜内注水操作演示图,通过调节注水量可改变其凸度变化。请据图回答下列问题:
(1)设计方案中,白纸板模拟眼球中的________,它能够感受光的刺激,产生神经冲动,最终传导到________(结构)产生视觉。
(2)图2操作中,如果在屏幕看到清晰物像后继续向水透镜内注水,则物像会变模糊,这个操作模拟了________(选填“近视眼”“远视眼”)的成像特点。为避免这一现象的发生,请你给同学们提一条保护眼健康的合理建议_____________。
16.某生物学兴趣小组制作了一个可变焦的水透镜,利用物理实验室的光具座及配件来模拟眼球的成像过程(如图1)。
(1)光具座上的F光源模拟外界物体,可变焦水透镜上的注射器模拟的是眼球的____,水透镜模拟的是____,光屏模拟的是眼球的____。
(2)将F光源向左移动,是模拟看远处的物体,此时应____(填“推”“拉”或“不动”)注射器,才能在光屏上出现清晰物像。(向内推注射器水透镜曲度变大,向外拉则反之。)
(3)在光屏上呈现的物像是倒立的,但是我们形成的视觉影像却是正立的。这是因为眼球获取的图像信息要经过____的加工处理才能形成视觉。
(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(0min)、阅读30min和60min时眼球的前后径,结果如图2所示。与阅读前相比较,志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变____(填“长”或“短”),推测长期弱光照阅读可能是引起____(填“近视”或“远视”)的原因之一。
17.随着5G时代的到来,使用手机玩电子游戏(手游)成为人们娱乐的方式之一。近年来我国中小学生的视力不良检出率逐年升高,为了解每天玩手游时长对中小学生视力的影响,某市教育部门展开了不记名的问卷调查,回收有效问卷684份,得到如下结果:
每天玩手游时长
人数
近视人数
近视率
0小时
210
137
65.2%
0.5小时以内
172
119
69.2%
0.5~1小时
179
129
72.1%
1小时以上
123
111
90.2%
(1)以上研究方法为______(填“普查法”或“抽样调查法”)。
(2)请根据表中数据,完善每天玩手游时长和近视率之间关系的柱状图______。
(3)玩手游时,长时间近距离注视屏幕易造成晶状体调节负担过重,进而曲度变___(填“大”或“小”)且不能复原,这样物像就会落在视网膜的_____方,从而导致近视的发生。
(4)结合调查与分析,你打算怎样保护视力? _________________。
18.为了引起对近视现象的关注,了解近视形成原因,项目学习小组开展了“制作眼球成像模型”的实践活动,请帮助他们完成记录单。
活动一:查阅资料,了解近视现象
某市11所学校学生近视率调查结果
用眼方式
时间
近视率
校外非屏幕近距离用眼
≤60分钟/天
20.81%
>60分钟/天
26.49%
校外使用电子产品
≤30分钟/天
22.90%
>30分钟/天
25.77%
(1)分析表,可知学生校外非屏幕近距离用眼和使用电子产品时间过长,均会导致近视率______。
活动二:制作模型,模拟眼球成像
(2)模型制作:根据眼球结构,利用F光源、水透镜、注射器、光屏和光具座(A、B、C、D、E表示位置),制作眼球成像模型(图甲)。
①模型操作:把图甲中F光源置于B点时,光屏上清晰成像;把F光源向C点移动时,需用注射器向水透镜内注水,模拟______曲度变大,光屏上才能清晰成像。
②原因解释:图甲中位置______(填字母)的结构相当于眼球的视网膜。近距离用眼时间过长,晶状体曲度不易复原,物象落在视网膜的______,形成近视,可通过配戴图乙中的______(填序号)进行矫正。
活动三:公开展示,评价优化模型
(3)在科技节展示模型时,有同学指出模型无法模拟明亮和黑暗环境中眼睛进光量的变化,如何改进模型以模拟眼球结构的变化?______。
活动四:爱眼行动,科学预防近视
(4)根据活动,提出至少一条保护视力的建议:______。
19.多看绿色植物可以缓解眼部疲劳,预防近视。为了进一步研究视觉的形成,小秦和同学制作了一个可变焦的水透镜,水透镜被悬挂于注射器上,通过推拉注射器推杆,使水透镜中水量增多或减少可引起水透镜的曲度变化,利用光具座及配件来模拟人的眼球成像过程,如图所示,请据图回答问题:
(1)小秦和同学自制的水透镜可以模拟眼球结构的______,注射器可改变水透镜的曲度,可以模拟眼球结构的______,光屏模拟眼球结构的______。
(2)有同学认为该模型可进一步完善,他建议在蜡烛和水透镜之间安装一个显微镜光圈,来模拟眼球的______。
(3)用注射器向水透镜内注水后,光屏上看到一个模糊不清的物像,这可以模拟______(填“近视”或“远视”)眼看远处的物体,可以在水透镜前加______透镜加以矫正,使物像变得清晰。
20.2025年全国爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。为了增强爱眼护眼意识,某校学生根据眼球结构(示意图如下图甲),制作了眼球成像模型(如图乙)。请分析并回答问题([ ]内填序号)。
【原理与设计】
(1)利用注射器向囊状的水透镜注水或从中抽水,可以改变其曲度,从而改变焦距。水透镜模拟的是图甲中的[ ]_______,纸盒内的屏幕模拟的是[ ]_______。
【演示与观察】
(2)用注射器缓慢地对水透镜进行_______(填“注水”或“抽水”),物像变得模糊,此时模拟的是近视的成像状态;在不移动装置的情况下,要想使物像变清晰,方法之一是在纸盒和LED灯之间加上合适的_______(填“凸透镜”或“凹透镜”)。
(3)在科技节展示模型时,有同学指出,该模型无法模拟明亮和黑暗环境中眼睛进光量的变化,应该如何改进模型来模拟眼球中哪一结构的变化?_______。
21.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”的实践活动。任务一:了解视觉的形成
(1)外界物体反射的光进入眼球时,经过相应结构的折射,最终在______上形成清晰的物像,并产生神经冲动,神经冲动通过视神经传到大脑皮层,从而形成视觉。人看到食物时会立即分泌唾液,从反射的类型看,这属于______反射。
任务二:模型设计与制作
(2)该兴趣小组制作了图所示的模型。利用注射器向水透镜中注水或从中抽水,可改变其曲度,从而改变焦距。水透镜模拟的是眼球的______。
任务三:探究近视的成因
(3)将F光源向水透镜方向移动,发现塑料薄膜上的物像逐渐变模糊;此时,推动注射器向水透镜中注入适量的水,塑料薄膜上的物像会再次变清晰。由此推测,近视是长时间看近处物体,导致图中水透镜所模拟的结构曲度过______(填“小”或“大”)且不易恢复原状而造成的。
任务四:活动拓展与反思
(4)每天进行适量的户外活动有利于保护视力、预防近视。在户外跑步时,建议优先使用鼻呼吸,因为鼻腔能使到达肺的气体变得______。跑步时,人的呼吸速率加快。当人呼气时,膈肌______,肺内气压升高。
22.为探究眼睛的奥秘,同学们开展了一系列活动。图1为眼球结构示意图,图2为可调节的眼球成像模型,图3为阅读时长与眼球前后径关系曲线图,请回答下列问题。
(1)图1中,①是_____(填名称).视觉形成的感受器是[___](填序号),它可将光信号转化为神经冲动。
(2)正常眼睛能灵活看清远近不同的物体,关键在于睫状体能调节②晶状体的曲度。在图2的可调节眼球成像模型中,能够模拟睫状体功能的是_____:若将F光源适当右移,此时光屏上清晰的物像变得模糊,应_____(填“推”、“拉”)注射器,使得水透镜曲度调节,直至光屏上呈现清晰物像。
(3)分析图3曲线可知,随着阅读时长的增加,_____;这种结构上的改变会导致光线经过折射后,汇聚在视网膜的_____方,最终形成近视。
(4)通过这项活动,同学们认识到保护眼睛的重要性,请写出一条保护视力的建议:__________。
23.眼是获取外界信息的重要结构,近年来全国近视眼人数已接近4亿,青少年约占2.7亿,因此青少年要科学用眼,保护视力。某同学针对近视开展了探究活动,他利用透明胶膜自制水透镜,用注射器注水或往外抽水来改变水透镜的凸度,经调整后,蜡烛、水透镜和光屏恰好能形成清晰的物像(如图甲所示)。请回答以下问题:
(1)水透镜和光屏分别模拟的是图乙的[ ]__________和[ ]__________。
(2)若要继续探究近视的成因,在保证三者位置不变的情况下,应用注射器向水透镜中________(填“注水”或“抽水”),从而模拟近视。此时,需要将光屏向________(填“左”或“右”)移动,才能看到清晰的物像。
(3)近视患者应佩戴________镜进行矫正。
24.2025年6月6日是第30个全国爱眼日,主题是“关注普遍的眼健康”。值此之际,生物学社团也准备开展一场宣传“科学用眼,预防近视”的公益活动。请回答问题。
任务一:明晰视觉原理
如图(a)所示,本试卷上的文字反射来的光进入你的眼球,经过一系列的折射,落在[⑤]______(填名称)上形成一个物像;当⑤上对光敏感的细胞感受到刺激后,会通过______(填序号)将信息传给______的特定区域,形成视觉。
25.小秦喜欢打乒乓球,于是购买了一个乒乓球训练器(如图1),经过一个月的训练,不仅增强了体质,还让视力得到了一定恢复。请据图回答问题:
(1)乒乓球反射的光线,经过图2中[④]________等的折射作用,在[ ]________上形成物像,这些图像信息要经过[ ]________传递到________的特定区域,加工处理后才能形成视觉。
(2)图3表示某校学生近三年近视率的调查结果,其变化趋势是________。
【探究运动对视力的影响】小华说打羽毛球也有助于视力恢复。生物兴趣小组对比分析乒乓球、羽毛球运动对近视青少年视力水平的影响(裸眼视力数值越小,表示视力水平越低),运动干预前后结果如下:
裸眼视力
干预前
干预后
乒乓球组
羽毛球组
对照组
乒乓球组
羽毛球组
对照组
左眼
4.44
4.49
4.43
4.52
4.54
4.32
右眼
4.43
4.41
4.37
4.53
4.45
4.31
(3)结果显示,与对照组的前后变化相比,乒乓球组和羽毛球组干预后的左、右眼裸眼视力水平均________(填“提高”或“降低”),且两种球类中,________运动的相对效果更好。
(4)进行乒乓球或羽毛球运动时,图2中⑤不断地收缩和舒张,调节________(填序号)的曲度,在这个过程中相关结构得到有效锻炼,从而有助于视力的恢复。
(5)眼睛是心灵的“窗户”,青少年应该养成良好的用眼习惯,预防近视。日常生活中,为保护好视力,除了合理运动外,你还应该怎么做?________(答出2点即可)。
26.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。请回答下列问题:
(1)兴趣小组制作的模型如图1所示,其中光盘相当于眼球的______,也相当于眼球的“黑眼仁”;黑眼仁的中央为______,当光线强时此结构变______;气球A模拟的结构的作用是______。
(2)蓝色塑料板相当于眼球的______结构,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,如果矫正近视眼,需要佩戴______镜。
27.某兴趣小组在老师指导下,开展了“制作:可调节眼球成像模型”的跨学科实践活动。请回答下列问题:
活动一:理论学习,了解视觉形成
(1)当外界物体反射的光线进入眼球时,经过相应结构的折射,落在_______上形成一个物像,并产生神经冲动,通过视神经传到大脑的特定区域,从而形成视觉。
活动二:制作模型,模拟眼球成像
(2)兴趣小组选择合适的材料和工艺,制作如下图眼球成像模型,其中水透镜模拟了眼球的_______。
(3)为了将模型制作的更科学,该小组进行了优化,结果如下图的所示。请你点评优化后模型的科学之处:_________。
(4)探究近视成因
固定光源、水透镜和光屏的位置不动,注射器_______(填“向内推”或“向外拉”),水透镜曲度变大,物像逐渐变模糊。
(5)根据探究结果,请你在下图用黑色签字笔,绘制近视时光线通过眼球的简化光路图_______。
(6)下图中能矫正近视的透镜是_____(填字母)。
A. B. C.
活动三:爱眼行动,科学预防近视
(7)为了养成良好的用眼习惯。请你提出一条保护视力的建议:_______。
28.为了提高居民对于近视的了解,增强科学用眼意识。某校生物小组拟制作“可调节的眼球成像模型”进行宣传展演,如图1是模型设计方案。请回答以下问题:
(1)【模型制作】该模型中“曲度可变化的水透镜”模拟的是眼球结构中的_______,“光屏”模拟的是______。
(2)【模拟视觉的形成】
①点亮蜡烛,调节其高度以及与水透镜的距离。当光线较暗时,将手动可变光阑调节器(如图2)的光圈________(选填“调大”或“调小”);
②推拉注射器,使蜡烛火焰在白纸上形成清晰的_________(选填“正立”或“倒立”)物像;人在形成视觉过程中,可将形成的物像信息转化为神经冲动,神经冲动沿着视觉神经传递到位于_________中的视觉中枢,形成视觉。
(3)【模拟近视的形成及矫正】
①向水透镜内注入水,水透镜的曲度_______(选填“变大”或“变小”),物像逐渐模糊,模拟近视的形成;
②你将如何模拟近视的矫正原理?________
(4)【科学用眼宣传】请你提出一条科学用眼,保护视力的建议。________。
29.在学校健康生活宣传展演周,某项目学习小组开展了“制作可调节的眼球成像模型”的综合实践活动,请回答:
(1)活动一:问卷调查,了解近视现状
某市11所学校学生近视率调查结果
用眼方式
每日时长/分
近视率/%
校外非屏幕近距离用眼
≤60
20.81
>60
26.49
校外使用电子产品
≤30
22.90
>30
25.77
分析上表可知学生校外非屏幕近距离用眼和使用电子产品时间过长,均会导致近视率_____(填“上升”或“下降”)。
(2)活动二:制作模型,模拟眼球成像
小组根据眼球结构及成像原理,设计出如图的眼球成像模型:
①图中的水透镜模拟的是__________,屏幕模拟的是__________。
②把F光源置于B点时,光屏上清晰成像;若模拟近视成像,可以_____(填“内推”或“外拉”)注射器,此时需将光屏向_____(填“左”或“右”)移,或在水透镜和光源之间加上合适曲度的_____(填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上才能清晰成像。
(3)活动三:公开展示,评价优化模型
模型展示时,有同学指出模型无法模拟明亮和黑暗环境中眼睛进光量的变化,该同学提出了修改方案:在光源和水透镜之间,安装一个可以调节大小的圆孔装置来模拟__________,通过改变圆孔大小,控制进入模型的光线量。
(4)活动四:爱眼行动,科学预防近视
根据活动,提出一条保护视力的建议:___________________________________。
30.“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。请回答问题。
(1)如图可以模拟正常眼球成像原理,其中水透镜、光屏分别代表眼球结构中的____、____。
(2)如何模拟近视的成因呢?
保持光屏在光具座上的位置不动,当“F光源”向左移动时,应调节模拟____的注射器,使得水透镜曲度变____,才能在光屏上出现清晰的物像。如果不改变水透镜的曲度,可在“F光源”与水透镜之间安装____透镜进行调节。
(3)请写出一条合理用眼、预防近视的具体措施:______________(合理即可)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)晶状体
(2) 视网膜 视神经
(3) 近视 凹透镜
(4)读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右
【分析】(1)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。
(2)图中,水透镜模拟晶状体,白纸板模拟视网膜,追光流水灯模拟视神经。
【详解】(1)眼球中的晶状体是一个富有弹性的双凸透镜状结构,通过睫状体的收缩和舒张来改变晶状体的曲度,从而使我们能够看清远近不同的物体。利用注射器向囊状的水透镜注水或从中抽水,可改变水透镜的曲度,这与眼球中晶状体曲度的调节过程相似,所以用以模拟眼球结构中晶状体的曲度的调节过程。
(2)在眼球成像过程中,外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。白纸板能承接物像,所以模拟的眼球结构是视网膜。视网膜上有对光线敏感的细胞,这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉。打开追光流水灯带,灯带依次亮起,模拟神经冲动传到大脑皮层形成视觉,所以追光流水灯带模拟的是视神经。
(3)调节水透镜曲度,使水透镜曲度变大,相当于晶状体过度变凸,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,导致白纸板上的物像逐渐模糊,这模拟的是近视的形成。
近视需要佩戴凹透镜进行矫正,凹透镜对光线有发散作用,能使光线推迟会聚,使物像落在视网膜上,所以在眼球前方适当位置放置凹透镜,可使物像恢复清晰,模拟矫正过程。
(4)作为中学生,为保护视力,预防近视,我们应做到“三要四不看”,如读书写字的姿势要正确,读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右;看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿;要认真做眼保健操;不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字;不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书;不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物;做作业不要用淡色铅笔等。任写一条即可,如读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右。
2.(1)
晶状体
视网膜
(2)
变大
(3)
长
长时间弱光照阅读
不要在弱光照环境下长时间阅读(或不在强光下看书、不躺卧看书、认真做眼保健操、定期检查视力,合理即可)
【详解】(1)可变水透镜可以改变曲度,模拟眼球的晶状体; 光屏用来承接物像,模拟眼球的视网膜。
(2)“F光源”向右移动,代表物体离眼睛更近。看近处物体时,睫状体收缩,晶状体曲度变大,增强光线折射能力,物像落在光屏(模拟视网膜)上。
(3)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。结合题图乙可知,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。
日常生活中,为保护视力,预防近视,需要注意:不要在弱光照环境下长时间阅读,不在强光下看书,不躺卧看书,认真做眼保健操,定期检查视力等。
3.(1) 瞳孔 小 晶状体 视网膜
(2)推
(3)不能,视觉是在大脑皮层形成的,该模型模拟的是视网膜成像
(4)合理即可,如①导致近视②干眼症③导致失眠、焦虑等
【分析】图中模拟眼球成像实验中:光屏相当于视网膜,中间的水透镜相当于眼球的晶状体,光圈相当于瞳孔。
【详解】(1)在眼球结构中,瞳孔能调节进入眼内光线的多少,对应模型中的光圈,光线变强时,该结构变小;晶状体有折射光线的作用,对应模型中的水透镜;视网膜是形成物像的部位,对应模型中的光屏,所以光圈、水透镜和光屏分别模拟眼球结构中的②瞳孔、③晶状体、④视网膜。
(2)近视是由于晶状体曲度过大,折射能力过强,使物像落在视网膜前方。模型中推注射器会使水透镜曲度变大,模拟晶状体过度变凸,从而使光屏上的成像变模糊。
(3)视觉形成的过程:光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜(形成物像)→视神经→大脑皮层的视觉中枢(形成视觉)。该模型不能模拟视觉的形成过程,视觉是在大脑皮层形成的,该模型模拟的是视网膜成像
(4)长时间使用手机等电子产品可能对身心健康造成伤害,危害有:①导致近视②干眼症③导致失眠、焦虑等。
4.(1)升高
(2) 水透镜 大 ③
(3)C
【分析】(1)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。
(2)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。
(3)图乙中,①是平面镜,②是凸透镜,③是凹透镜。
【详解】(1)根据表格数据,当校外非屏幕近距离用眼时间从“≤60分钟/天”变为“>60分钟/天”时,近视率从20.81%升高到26.49%;当校外使用电子产品时间从“≤30分钟/天”变为“>30分钟/天”时,近视率从22.90%升高到25.77%。所以学生校外非屏幕近距离用眼和使用电子产品时间过长,均会导致近视率升高。
(2)在眼球成像模型中,水透镜可以通过注射器注水或抽水来改变其曲度,从而改变对光线的折射能力,这与眼球中晶状体通过改变曲度来调节焦距的功能相似,所以图甲中的水透镜相当于眼球的晶状体。把F光源向C点移动时,物距变小,若要使光屏上仍能清晰成像,需要增大晶状体的曲度,即需用注射器向水透镜内注水,使水透镜变厚,曲度变大。所以近距离用眼时间过长,晶状体曲度变大,不易复原,视网膜上无法清晰成像,形成近视。
近视是由于晶状体曲度过大或眼球前后径过长,使远处物体反射来的光线形成的物像落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体。③凹透镜对光线有发散作用,佩戴凹透镜能使光线发散一些,使像成在视网膜上,从而矫正近视。
(3)A.在黑暗环境中玩手机,眼睛需要更加努力地看清屏幕,会使眼睛疲劳,且手机屏幕发出的强光对眼睛有伤害,容易引发近视,A不符合题意。
B.边跑边看英语单词表,眼睛处于运动状态,且注意力分散,容易导致眼睛疲劳,不利于预防近视,B不符合题意。
C.课间休息时眺望远方,可以使眼睛的睫状肌得到放松,缓解眼睛疲劳,有效预防近视,C符合题意。
D.躺在草坪上阅读,眼睛与书本的距离和角度不合适,且阳光直射可能对眼睛造成伤害,容易引发近视,D不符合题意。
故选C。
5.(1)A
(2)虹膜和晶状体
(3)B
(4)凹透镜
(5)小
【分析】视觉的形成过程是: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。眼球结构模型和成像模型中:光盘模拟虹膜,光盘中的孔模拟瞳孔,调节螺丝、弹簧模拟睫状体,气球A模拟晶状体,气球B模拟玻璃体,蓝色塑料板模拟视网膜,黑色塑料板模拟脉络膜,白色塑料板模拟巩膜。
【详解】(1)视觉形成的过程是:角膜→房水→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)。根据分析可知,光盘模拟虹膜,光盘中的孔模拟瞳孔,调节螺丝、弹簧模拟睫状体,气球A模拟晶状体,气球B模拟玻璃体,蓝色塑料板模拟视网膜,黑色塑料板模拟脉络膜,白色塑料板模拟巩膜,缺少模拟角膜的装置,角膜的作用有光的折射、保护眼球、维持眼球形状、营养供应、神经传导等,题中能折射光线的是透明玻璃,故①处可选择的材料是透明玻璃,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)结合分析和题图可知,在兴趣小组制作的眼球成像模型中: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,当光线强时此结构变小;而气球A相当于晶状体,具有折射光线的作用。
(3)为测试眼球模型,兴趣小组的同学通过调节螺丝来改变焦距,使光源清晰地成像在蓝色塑料板(相当于视网膜)上。这个过程模拟的是睫状体对晶状体的调节作用。故通过调整“调节螺丝”能使较近或较远的光源都清晰地成像在蓝色塑料板上,其原理是晶状体的曲度可以调节,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)近视是由于晶状体过度变凸,曲度变大,不能恢复原状,或眼球的前后径过长,使远处物体反射来的光线形成的物像,落在视网膜的前方。当气球A曲度较大时,较远的光源的物像无法清晰地落在蓝色塑料板上。为使物像变清晰,可在光源和①处之间安装凹透镜。
(5)眼睛看强光时,瞳孔会变小,从而减少进入眼睛的光线量,保护眼睛。
6.(1) 角膜 瞳孔 视网膜 晶状体
(2) 注水 变大
(3) 前方 凹
(4)水透镜曲度无法调小(针筒抽水不畅、透镜无法变薄);空心塑料球(眼球)前后距离过长,模拟眼球前后径过长;水透镜本身曲度偏大,无法调节至薄状态;模型透光部件有污渍,光线折射异常(合理即可)
(5)读写姿势端正;不长时间近距离用眼;坚持做眼保健操;连续用眼40分钟,远眺放松5~10分钟;不在昏暗/强光下看书等(合理即可)
【详解】(1)PET膜位于模型最前端,是光线进入的透明结构,匹配真实眼球最前端的透明结构角膜;瓦楞纸上的孔是光线进入眼球内部的通道,对应虹膜中央的瞳孔;黑卡纸可以承接成像,所以黑卡纸模拟视网膜;人体眼球中睫状体内平滑肌的收缩舒张,作用就是调节晶状体的曲度,因此此处对应结构为晶状体。
(2)根据视觉调节规律,看近处物体时,需要增强晶状体的折光能力,即增大晶状体曲度才能让物像清晰落在视网膜上;本模型中水透镜模拟晶状体,注水会增大水透镜曲度,因此蜡烛由远向近移动时需要注水,使水透镜曲度变大。
(3)近视眼的成因为:晶状体曲度过大,折光能力过强,远处物体的物像会落在视网膜(本模型中黑卡纸模拟视网膜)的前方;凹透镜对光线有发散作用,可使物像后移落到视网膜上,因此需要佩戴凹透镜矫正。
(4)观察远处物体时,需要将水透镜(晶状体)曲度调小才能清晰成像,若始终成像模糊,最可能的原因是水透镜无法调节到足够小的曲度,始终曲度过大折光能力过强;也可能是模拟视网膜的黑卡纸位置太靠后,导致物像无法落在黑卡纸上,合理即可。
(5)日常生活中科学护眼、预防近视的做法有很多,如读写姿势端正,能防止眼睛因不正确姿势导致疲劳和近视;不长时间近距离用眼,可减少眼睛的负担;坚持做眼保健操,能通过按摩穴位缓解眼疲劳;连续用眼40分钟,远眺放松5-10分钟,让眼睛得到休息;不在昏暗或强光下看书,避免不良光线对眼睛造成伤害等。
7.(1) ③晶状体 ⑦视网膜
(2)推
(3) ⑧视神经 大脑皮层的视觉中枢
【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。图一中,①是虹膜、②是瞳孔、③是晶状体、④是角膜、⑤是巩膜、⑥是脉络膜、⑦是视网膜、⑧是视神经、⑨是玻璃体。
(2)在模拟眼球成像的实验中,F光源相当于外界物体,水透镜相当于眼球的晶状体,塑料薄膜相当于视网膜。
(3)人体能看远近不同的物体主要是通过睫状体调节晶状体的曲度完成的。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,晶状体曲度变小。
(4)视觉的形成过程:外界物体反射的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,经过晶状体和玻璃体的折射作用,形成一个倒置的物像。视网膜上的感光细胞接受物像的刺激产生神经冲动,然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉。
【详解】(1)在模拟眼球成像的实验中,水透镜模拟的结构是图一中的③晶状体,因为晶状体在视觉形成过程中能折射光线;塑料薄膜模拟图一中的⑦视网膜,视网膜上有感光细胞,能感受光的刺激并产生神经冲动。
(2)人体视近物时,睫状体收缩,晶状体曲度变大。将“F光源”向水透镜方向移动,是模拟看近处的物体,此时应向内推注射器,使水透镜曲度变大,才能在塑料薄膜(相当于视网膜)上再次出现清晰的物像。
(3)结合题图可知,眼球获取的图像信息要经过图一中的⑧视神经传递到大脑皮层的视觉中枢,并在此处加工处理形成视觉。虽然在视网膜上呈现的物像是倒立的,但经过大脑皮层视觉中枢的加工处理,我们形成的视觉影像却是正立的。
8.(1) ③视网膜 大脑皮层
(2) 晶状体 注入
(3)保持阅读距离,避免长时间近距离用眼(合理即可)
【分析】视觉的形成过程中,光线经折射后在视网膜成像,神经冲动传至大脑皮层形成视觉;近视是由于眼球前后径过长或晶状体曲度过大,导致物像落在视网膜前方;眼球模型可通过可变焦水透镜等模拟晶状体等结构,进而模拟近视成因。图1中序号:①为角膜,②为晶状体,③为视网膜。
【详解】(1)视觉的形成过程:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞,这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑皮层的视觉中枢,人就产生了视觉。所以物体反射的光线进入眼球时,晶状体的曲度可以灵敏变化,使清晰的物像始终能够落在③视网膜上,产生神经冲动将信息传给大脑皮层的特定区域,其立即处理这些信息,形成视觉。
(2)在眼球的结构中,晶状体是一个富有弹性的凸透镜,它的曲度可以调节,从而使远近不同的物体反射来的光线都能在视网膜上形成清晰的物像。所以该模型用水透镜模拟眼球结构中的晶状体。
近视眼是由于晶状体过度变凸,不能恢复成原状;或眼球的前后径过长,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。向水透镜内注入水,水透镜的曲度会变大,相当于晶状体过度变凸,即可模拟近视眼。所以同学们用该模型演示时,可用注射器向水透镜内注入水的操作,即可模拟近视眼。
(3)预防近视要做到“三要四不看”,三要是:读书写字的姿势要正确,读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右;看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿;要认真做眼保健操,所按穴位要准确。四不看是:不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字;不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书;不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物;做作业不要用淡色铅笔。结合模型演示,可以提出建议:保持阅读距离,避免长时间近距离用眼(合理即可)。
9.(1) 角膜 视神经 大脑皮层
(2) 折射 睫状体 视网膜
(3) 变大 前 凹
(4)增加户外运动时间(或 “减少长时间近距离用眼”“避免较长时间近距离用眼”)
【分析】视觉形成过程:光线→角膜→ 瞳孔→晶状体→玻璃体→ 视网膜(成像)→视神经→大脑皮层视觉中枢(形成视觉)。
近视成因:晶状体曲度过大或眼球前后径过长,导致成像在视网膜前方。矫正:佩戴凹透镜,发散光线使像后移到视网膜上。
实验模拟逻辑水透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜,睫状体通过调节晶状体曲度来看清远近物体。
图中,①是睫状体,②是角膜,③是视神经。
【详解】(1)光线依次通过②角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体等结构,最终在视网膜上形成物像。视网膜上的感光细胞受刺激后,通过③视神经将信息传给 大脑(大脑皮层) 的特定区域,最终在该区域形成视觉。
(2)水透镜模拟晶状体,能透过并 折射(会聚) 光线。在眼球中,起到调节晶状体曲度功能的结构是睫状体,看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体曲度变大,增强光线折射能力;看远处物体时,睫状肌舒张,晶状体曲度变小。光屏上呈现清晰物像,推测光屏模拟视网膜。
(3)向水透镜注水,使其曲度变大,物像变模糊。推测此时物像会落在光屏的前方(模拟近视时成像在视网膜前方)。若不改变水透镜的曲度,可在光源与水透镜之间安装凹透镜,使物像变清晰(凹透镜发散光线,矫正近视)。
(4)根据图丙,预防近视的建议:增加户外运动时间(或 “减少长时间近距离用眼”“避免较长时间近距离用眼”)。
10.(1) ③ 视网膜
(2) 大 凹
(3)做眼保健操(读写姿势正确;不在强光下看书;定期做视力筛查等符合题意即可)
【分析】图1中:①虹膜,②角膜,③晶状体,④巩膜,⑤脉络膜,⑥视网膜。图2中:气球A模拟晶状体,气球B模拟玻璃体。
【详解】(1)图2中气球A可改变形状,类似图1中③晶状体的调节作用;蓝色塑料板是成像的地方,对应图1中视网膜,⑥视网膜是形成物像的结构。
(2)气球A可模拟晶状体,调节螺丝使气球A前后径变大,类似晶状体变凸,物像会落在视网膜(蓝色塑料板)前方,模拟近视成因;近视矫正需用凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使物像后移到视网膜上 。
(3)保护视力的建议:做眼保健操(读写姿势正确;不在强光下看书;定期做视力筛查等符合题意即可)。
11.(1) 晶状体 4
(2) 近视 读写姿势端正/不在强光或弱光下看书/增加户外活动等(任答1点即可)
(3)大脑/大脑皮层
【分析】图一中,中间的水透镜相当于眼球的晶状体,注射器相当于睫状体,光屏相当于视网膜,F光源相当于我们看的外界物体。图二中:1是虹膜,2是角膜,3是晶状体,4是视网膜,5是玻璃体,6是视神经;图三中,A是大脑,B是小脑,C是脑干。
【详解】(1)在图一模拟装置中,可变焦的水透镜能够通过注水和抽水改变曲度,这与眼球中晶状体通过改变曲度来调节折射能力的功能相似。结合图二可知,3是晶状体,所以可变焦的水透镜模拟的是图二眼球结构中的3晶状体。注射器向水透镜内注水时,水透镜曲度变大;向外抽水时,水透镜曲度变小,其作用类似于睫状体对晶状体曲度的调节作用。结合图二可知,1是睫状体,所以注射器模拟的是图二眼球结构中的1睫状体。光屏是成像的部位,因此模拟的是图二眼球结构中的4视网膜。
(2)在图一模拟装置中,用注射器向水透镜内注水,使水透镜曲度最大,再将“F 光源”左移,相当于物体远离,此时光屏上的物像变模糊,相当于近视眼的情况(晶状体曲度过大或眼球前后径过长,使远处物体反射来的光线形成的物像,落在视网膜的前方)。为尽量避免近视眼病,生活中应该做到读写姿势端正;不在强光或弱光下看书,增加户外活动等(任答1点即可)。
(3)视觉的形成过程:外界物体反射的光线依次经过角膜、房水、瞳孔、晶状体和玻璃体,经角膜、晶状体等折射后在视网膜上形成物像,视网膜上的感光细胞将光信号转化为神经冲动,通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢,最终产生视觉。实验时同学看着图一装置,通过图二6视神经将信息传给图三A大脑的特定区域,立即处理这些信息,形成了视觉。
12.(1)晶状体
(2)凹
(3)拉
(4)大脑皮层
(5)做眼保健操(合理即可)
【分析】(1)眼球的结构: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)近视眼:如果晶状体的凸度过大,或眼球前后径过长而不易恢复,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。
【详解】(1)可变焦水透镜上的注射器模拟的是眼球的睫状体,而睫状体的功能是对晶状体的曲度进行调节,所以水透镜模拟的是晶状体,注射器通过改变水透镜的形状来模拟睫状体对晶状体曲度的调节。
(2)长时间不注意用眼卫生和习惯,会引发近视,原因是眼球前后径过长或晶状体曲度过大,导致物像不能准确落在视网膜上,而是落在视网膜前方。凹透镜对光线有发散作用,佩戴凹透镜能使光线发散后再经晶状体折射,让物像准确落在视网膜上,从而矫正近视。
(3)将 “F光源”向左移动模拟看远处物体,看远处物体时,睫状体舒张,晶状体曲度变小。因为向内推注射器水透镜曲度变大,向外拉则反之,所以此时应拉注射器,使水透镜曲度变小,才能在光屏上出现清晰物像。
(4)在光屏上呈现的物像是倒立的,而我们形成的视觉影像却是正立的,这是因为视网膜获取的图像信息要经过视神经传导到大脑皮层的视觉中枢,大脑皮层对信息进行加工处理后才形成正立的视觉。
(5)预防近视可采取多种措施,如做眼保健操,通过按摩眼部周围穴位,缓解眼疲劳;保持正确的读写姿势,眼与书本距离保持约一尺(33 厘米);控制用眼时间,避免长时间连续看书、看电子产品等。
13.(1) ⑥ ③
(2) 近视 凹透镜
(3)注水
(4)靠近
【分析】(1)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。
(2)近视是指眼球的前后径过大或晶状体曲度过度变凸(曲度过大),物体反射的光线形成的物像落在了视网膜的前方。这种看不清远处物体的眼,叫做近视眼。
(3)图2中,①睫状体、②角膜、③晶状体、④巩膜、⑤脉络膜、⑥视网膜。
【详解】(1)在视觉形成过程中,光线经折射后在视网膜上成像,所以光屏用于接收成像相当于图2中的⑥视网膜;而注射器改变水透镜曲度,模拟的是眼球中③晶状体的曲度,因为晶状体可通过改变曲度调节对光的折射强度。
(2)内推注射器使水透镜曲度变大,或者将光屏向右移动,这两种情况都模拟了眼睛看近处物体时晶状体曲度变大的状态,类似于近视时的情况。近视眼是因为晶状体曲度过大等原因,像成在视网膜前方,矫正时需要用凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使像后移成在视网膜上,所以应在T光源和水透镜之间放置一个凹透镜。
(3)当观察近处物体时,眼球中睫状体收缩,会使晶状体曲度变大,实验中通过向水透镜注水来模拟这一过程,让水透镜曲度变大,从而让光屏上的像更清晰。
(4)将T光源从图中位置向左移动到10cm处,物距增大,根据凸透镜成像规律,物距增大时像距会减小,所以若要让像重新清晰,除调节水透镜曲度外,还可将光屏向靠近水透镜的方向移动。
14.(1)②③
(2) 变大 凹
(3) 视网膜 视觉中枢
【分析】图中模拟眼球成像实验中:光屏相当于视网膜,中间的水透镜相当于眼球的晶状体,光圈相当于瞳孔。
【详解】(1)在眼球的结构中,瞳孔能调节进入眼球光线的强弱,光圈可调节光线强弱,所以光圈模拟眼球结构中的②瞳孔。
晶状体对光线有折射作用,可以通过改变曲度来调节焦距,水透镜可改变曲度,所以水透镜模拟眼球结构中的③晶状体。
(2)若“推”注射器一定距离,水透镜曲度变大(凸度增加),使得水透镜的折光能力变强,物像会落在视网膜的前方,光屏上清晰的物像变模糊,可模拟近视的成因。
近视需要佩戴凹透镜进行矫正,凹透镜对光线有发散作用,能使物像后移到视网膜上。所以若想使光屏上重新呈现清晰的物像,可在显微镜光圈前方安装适宜曲度的凹透镜,模拟近视的矫正。
(3)一位视力正常的儿童,依靠眼球内晶状体等结构的调节,使远近不同的物体反射来的光线通过晶状体等的折射后,均能在视网膜上形成清晰的物像,物像刺激视网膜上的感光细胞产生神经冲动,神经冲动再通过视神经传递到大脑皮层的视觉中枢,经加工处理后形成视觉。
15.(1) 视网膜 大脑皮层
(2) 近视眼 读写姿势要正确(或控制用眼时间,避免长时间近距离用眼,多进行户外活动等合理建议均可)
【分析】视觉的形成过程大致是:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像;视网膜上有对光线敏感的细胞,这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉。
【详解】(1)在眼球结构中,视网膜能感受光刺激并产生神经冲动,所以设计方案中白纸板模拟眼球中的视网膜。神经冲动通过视神经传导到大脑皮层的视觉中枢,人才能产生视觉。
(2)向水透镜内注水,水透镜凸度增大,模拟晶状体凸度过大。当晶状体凸度过大时,物像会落在视网膜前方,这模拟了近视眼的成像特点。为保护眼健康,建议同学们要注意读写姿势,做到“三个一”,即眼睛与书本距离保持一尺、胸与桌子间隔一拳、握笔手指离笔尖一寸;还要控制用眼时间,避免长时间近距离用眼,如不要长时间看手机、电脑等电子产品;多进行户外活动等。
16.(1) 睫状体 晶状体 视网膜
(2)拉
(3)大脑皮层
(4) 长 近视
【分析】(1)眼球的结构: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)近视眼: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。(3)图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。
【详解】(1)从图中可以看到,可变焦水透镜上的注射器模拟的是眼球的睫状体,模拟成像实验中的水透镜模拟眼球的晶状体起调节作用,光具座上的“F光源”模拟外界物体,光屏模拟眼球的视网膜。
(2)光源越远,光线通过水透镜的折射,焦点离水透镜越近,此时需要拉注射器来减小水透镜曲度,使物像能够呈现在光屏上。
(3)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递给大脑的特定区域,经大脑皮层加工处理后形成视觉。
(4)近视眼: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。因此与阅读前相比较,志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变长,推测长期弱光照阅读可能是引起近视的原因之一。
17.(1)抽样调查法
(2)
(3) 大 前
(4)控制每天玩手游时长;拒绝手游(合理即可)
【分析】1.调查法是科学探究常用的方法之一,调查法可分为全面调查和抽样调查。
2.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。预防应做到“三要”、“四不要”。
【详解】(1)调查法包括抽样调查和普查,选择普查还是抽样调查要根据所要考查的对象的特征灵活选用,一般来说,对于具有破坏性的调查、无法进行普查、普查的意义或价值不大时,应选择抽样调查,对于精确度要求高的调查,事关重大的调查往往选用普查。为了解每天玩手游时长对中小学生视力的影响,某市教育部门展开了不记名的问卷调查,回收有效问卷684份,这种研究方法为抽样调查法。
(2)根据表中数据,每天玩手游时长和近视率之间关系的柱状图如下:
(3)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。可见,玩手游时,长时间近距离注视屏幕易造成晶状体调节负担过重,进而曲度变大且不能复原,这样物像就会落在视网膜的前方,从而导致近视的发生。
(4)由调查结果可以看出,不接触手游的近视率最低,接触手游的时间越长近视率越高。因此,控制每天玩手游时长,能有效保护视力。
18.(1)升高
(2) 晶状体 D 前方 ③
(3)在水透镜前加一个大小可调节的孔,通过改变孔的大小模拟瞳孔调节进光量/安装可改变开口大小的圆形装置,类似瞳孔开合,控制光线进入量
(4)控制用眼时间,避免长时间近距离用眼(或减少使用电子产品的时间、保持正确的读写姿势、增加户外活动时间等)
【分析】视网膜是眼球壁的内膜,含有许多对光线敏感的细胞,能感受光的刺激并产生神经冲动,是视觉形成过程中成像的关键部位。
晶状体是眼球内容物之一,透明且有弹性,像双凸透镜,能通过睫状体调节曲度,从而折射光线,使物像准确落在视网膜上。
【详解】(1)分析表格可知,校外非屏幕近距离用眼时间>60分钟/天比≤60分钟/天的近视率高;校外使用电子产品时间>30分钟/天比≤30分钟/天的近视率高。所以学生校外非屏幕近距离用眼和使用电子产品时间过长,均会导致近视率升高。
(2)晶状体的曲度可以调节,当把F光源向C点移动(模拟看近处物体)时,需用注射器向水透镜内注水,模拟晶状体曲度变大,这样光屏上才能清晰成像。在眼球结构中,视网膜是成像的部位,图甲中位置D的光屏相当于眼球的视网膜。近距离用眼时间过长,晶状体曲度不易复原,物像落在视网膜的前方,形成近视。近视需要佩戴凹透镜矫正,图乙中③是凹透镜,所以可通过配戴图乙中的③进行矫正。
(3)瞳孔能调节进入眼内的光量,在明亮环境中瞳孔缩小,黑暗环境中瞳孔扩大。所以可以在模型中增加可调节大小的“瞳孔”结构(如用可伸缩的遮光部件模拟瞳孔),来模拟明亮和黑暗环境中眼睛进光量的变化。即可在水透镜前加一个大小可调节的孔,通过改变孔的大小模拟瞳孔调节进光量/安装可改变开口大小的圆形装置,类似瞳孔开合,控制光线进入量。
(4)根据活动可知,校外非屏幕近距离用眼和使用电子产品时间过长会升高近视率,所以保护视力的建议可以是:控控制用眼时间,避免长时间近距离用眼(或减少使用电子产品的时间、保持正确的读写姿势、增加户外活动时间等)。
19.(1) 晶状体 睫状体 视网膜
(2)瞳孔
(3) 近视 凹
【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。
【详解】(1)眼睛通过睫状体(内含平滑肌)调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体。注射器可改变水透镜的曲度,可以模拟眼球结构的睫状体。水透镜可以模拟眼球结构的晶状体。蜡烛模拟外界物体,通过凸透镜的折射在光屏上成像。所以,光屏模拟眼球的视网膜。
(2)该模型可进一步完善,建议在蜡烛和水透镜之间安装一个显微镜光圈,来模拟眼球的瞳孔,可以调节进入光线的多少。
(3)用注射器向水透镜内注水后,光屏上看到一个模糊不清的物像,这可以模拟晶状体曲度变大导致近视眼看远处的物体,可以在水透镜前加凹透镜加以矫正,使物像变得清晰。
20.(1) ②晶状体 ③视网膜
(2) 注水 凹透镜
(3)在LED灯与水透镜之间增加一个可调节大小的圆孔,模拟瞳孔
【分析】题图甲中:①瞳孔,②晶状体,③视网膜,④视神经。近视眼是由于晶状体曲度过大或眼球前后径过长,使得远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,落在视网膜的前方,导致看不清远处物体。矫正近视眼需要佩戴凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使像后移到视网膜上。
【详解】(1)水透镜通过改变曲度来改变焦距,这与眼球中晶状体的功能相似,晶状体通过自身曲度变化调节焦距使物像清晰成像在视网膜上,所以水透镜模拟的是图甲中的②晶状体。纸盒内的屏幕用来承接像,与视网膜能形成物体的像的功能类似,所以纸盒内的屏幕模拟的是③视网膜。视网膜的主要作用之一是感受光的刺激,形成物体的像,为后续神经冲动的产生和传递以及视觉形成奠定基础。
(2)近视眼是晶状体曲度过大,对光线的折射能力变强,导致物像落在视网膜前方。在模型中,用注射器缓慢地对水透镜进行注水,水透镜曲度增大,就会模拟出近视眼晶状体曲度过大的状态,此时物像变得模糊,模拟的是近视眼的成像状态。要矫正近视眼,使物像后移到视网膜上,根据凹透镜对光线的发散作用,在不移动装置的情况下,应在纸箱和 LED 灯之间加上合适的凹透镜,使光线发散后能成像在模拟视网膜的屏幕上。
(3)在眼球中,调节进光量变化的结构是瞳孔。为了在模型中模拟这一功能,可以在LED灯与水透镜之间增加一个可调节大小的圆孔,这个圆孔模拟瞳孔。通过改变圆孔大小,就能模拟瞳孔在明暗环境中调节进光量的功能,从而改进模型以模拟眼球中瞳孔的变化。
21.(1) 视网膜 条件
(2)晶状体
(3)大
(4) 温暖、湿润、清洁 舒张
【分析】眼球的结构: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。
【详解】(1)眼球中的视网膜,为一层柔软而透明的膜,紧贴在脉络膜内面,有感受光刺激的作用。当外界物体反射的光线进入眼球时,经过相应结构的折射,最终在视网膜上形成清晰的物像,并产生神经冲动,通过视神经传到大脑皮层,从而形成视觉。复杂反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,也叫条件反射。该反射是在简单反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式。当人看到食物时会立即分泌唾液,从反射的类型看,这属于复杂(条件)反射。
(2)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。从图中可以看到,模拟眼球成像实验中:F光源相当于我们看的外界物体,中间的水透镜相当于眼球的晶状体,塑料薄膜模拟相当于视网膜。
(3)人体能看远近不同的物体主要是通过睫状体调节晶状体的曲度完成的。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。因此近视是因为长时间看近处物体,导致图中水透镜所模拟的结构曲度过大且不易恢复原状而造成的。
(4)鼻腔前部生有鼻毛,可以阻挡灰尘;鼻腔内表面的黏膜可以分泌黏液,可以湿润空气;黏膜中还分布着丰富的毛细血管,可以温暖空气。因此,在跑步时,建议优先使用鼻呼吸,因为鼻腔能使到达肺的气体变得温暖、湿润、清洁,有助于保护肺。呼气时,膈肌和肋间肌舒张,肋骨向下向内运动,膈顶部上升,胸廓缩小,肺内气压升高。
22.(1) 角膜 ④
(2) 注射器 推
(3) 眼球前后径增大 前
(4)读书写字时保持正确的坐姿,不在强光或弱光下看书,连续用眼一段时间后要休息,如远眺几分钟,认真做眼保健操等
【分析】眼球是通过晶状体折射光线,在视网膜形成物像并转化为神经冲动,使人产生视觉的感官器官。题图中:①角膜,②晶状体,③巩膜,④视网膜。
【详解】(1)角膜是无色透明的,可以透过光线,所以图1中,①是角膜。
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。因此,视觉形成的感受器是④视网膜,它可将光信号转化为神经冲动。
(2)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。因此,在图2的可调节眼球成像模型中,能够模拟睫状体功能的是注射器,若将F光源适当右移,此时光屏上清晰的物像变得模糊,应推注射器,使得水透镜曲度调节,直至光屏上呈现清晰物像。
(3)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。因此,分析图3曲线可知,随着阅读时长的增加,眼球前后径增大;这种结构上的改变会导致光线经过折射后,汇聚在视网膜的前方,最终形成近视。
(4)通过这项活动,同学们认识到保护眼睛的重要性,写出一条保护视力的建议:读书写字时保持正确的坐姿,不在强光或弱光下看书,连续用眼一段时间后要休息,如远眺几分钟,认真做眼保健操等。
23.(1) ③晶状体 ④视网膜
(2) 注水 左
(3)凹透
【分析】题图乙中:①瞳孔,②虹膜,③晶状体,④视网膜。
【详解】(1)在眼球中,③晶状体能够调节曲度,对光线进行折射,使物体成像,水透镜通过改变凸度对光折射成像,所以水透镜模拟③晶状体。④视网膜可以接收物像,光屏承接像,所以光屏模拟④视网膜。
(2)近视是晶状体曲度过大,会聚能力增强。向水透镜中注水,水透镜凸度增大,会聚能力变强,可模拟近视。原来清晰成像,晶状体变凸后,光线会聚提前,像会落在光屏左侧,所以要看到清晰物像,需将光屏向左移动。
(3)凹透镜对光线有发散作用,佩戴凹透镜能使像后移到视网膜上,所以近视患者应佩戴凹透镜进行矫正。
24. 视网膜 ④ 大脑皮层
【分析】图(a)中:①是角膜,②是晶状体,③是玻璃体,④是视神经,⑤是视网膜。
【详解】视觉形成的过程是:角膜→房水→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)。可见,本试卷上的文字反射来的光进入眼球,经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体的折射,落在[⑤]视网膜上形成一个物像;当视网膜上对光敏感的细胞感受到刺激后,会通过④视神经将信息传给大脑皮层的特定区域,形成视觉。
25.(1) 晶状体 ②视网膜 ③视神经 大脑
(2)逐年上升
(3) 提高 乒乓球
(4)④
(5)不在走路、乘车时看书,不躺卧看书(或不在直射的强光下看书,认真做眼保健操等)
【分析】分析图可知:①是巩膜、②是视网膜、③是视神经、④是晶状体、⑤是睫状体。
【详解】(1)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④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②视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的神经冲动,沿着③视神经传到大脑皮层的视觉中枢,就形成视觉.
(2)根据图3所示的示意图看出,该校2022年、2023年、2024年三年的学生近视率调查结果,其变化趋势是逐年上升的。
(3)结果显示,与对照组的前后变化相比,乒乓球组和羽毛球组干预后的左、右眼裸眼视力水平均提高,且两种球类中,乒乓球运动的相对效果更好。
(4)正常眼睛睫状体的舒缩可以调节晶状体的曲度。当睫状体收缩时,晶状体曲度变大,就能看清近处的物体;当睫状体舒张时,晶状体曲度变小,就能看清远处的物体。因此进行乒乓球或羽毛球运动时,图2中⑤不断地收缩和舒张,调节晶状体的曲度,在这个过程中相关结构得到有效锻炼,从而有助于视力的恢复。
(5)预防近视要做到“三要“和“四不看”,三要是: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小时后要休息一下,要远眺几分钟;要定期检查视力,认真做眼保健操。四不看是:不在直射的强光下看书;光线暗的地方看书;不躺卧看书;不在公共汽车上或走路时看书。
26.(1) 虹膜 瞳孔 小 折射光线
(2) 视网膜 变大 凹透镜
【分析】(1)视觉形成的过程是:角膜→房水→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)。
(2)眼球结构模型和成像模型中:玻璃模拟角膜,光盘模拟虹膜,光盘中的孔模拟瞳孔,调节螺丝、弹簧模拟睫状体,气球A模拟晶状体,气球B模拟玻璃体,蓝色塑料板模拟视网膜,黑色塑料板模拟脉络膜,白色塑料板模拟巩膜。
(3)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。
【详解】(1)结合分析和题图可知,在兴趣小组制作的眼球成像模型中,光盘相当于眼球的虹膜,“黑眼仁”指的就是虹膜,光盘中间的孔模拟的是瞳孔,光线可以通过瞳孔穿过,瞳孔会根据光线的强弱调整大小,当光线强时,瞳孔变小,以减少进入眼球的光线量;气球A模拟的是晶状体,晶状体具有折射光线的作用,能将外界物体反射来的光线折射后成像在视网膜上。
(2)蓝色塑料板相当于眼球的视网膜,视网膜是成像的部位。为演示近视的形成,可以调节螺丝使气球A(模拟晶状体)的前后径变大,也就是晶状体变凸,这样会导致远处物体反射来的光线经过晶状体折射后形成的物像落在视网膜前方,这就是近视眼的成像特点。如果要矫正近视眼,需要佩戴凹透镜,因为凹透镜对光线有发散作用,能使像后移落在视网膜上。
27.(1)视网膜
(2)晶状体
(3)塑料瓶提供稳定空间,模拟眼球的玻璃体腔,使光线传播更接近真实眼球的光学环境(塑料薄膜模拟视网膜,能直观呈现“物像形成”的位置;光源、水透镜、塑料薄膜的位置对应眼球“光线进入→折射→成像”的实际路径,完整模拟视觉形成的光学过程)
(4)向内推
(5)或
(6)A
(7)不长时间玩电子产品,多做眼保健操
【分析】眼球是通过晶状体折射光线,在视网膜形成物像并转化为神经冲动,使人产生视觉的感官器官。
【详解】(1)视网膜是眼球内的关键感光结构,含有大量感光细胞。外界光线进入眼球后,依次经过角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体的折射,最终精准聚焦在视网膜上,形成清晰的倒立物像。视网膜上的感光细胞受到物像刺激后,会将光信号转化为神经冲动,神经冲动通过视神经传导至大脑皮层的视觉中枢,大脑对信号处理后,人就能形成正立的视觉。
(2)在眼球的结构中,晶状体是具有弹性的双凸透镜状结构,能够通过改变自身的曲度来折射光线,使外界物体的像准确落在视网膜上。在该模型中,水透镜的作用与晶状体相似,通过折射光线,使光线最终在“光屏”上形成清晰的像,因此水透镜模拟的是眼球的晶状体。
(3)水透镜与注射器结合,模拟晶状体的调节功能,优化后模型的科学之处:塑料瓶提供稳定空间,模拟眼球的玻璃体腔,使光线传播更接近真实眼球的光学环境(塑料薄膜模拟视网膜,能直观呈现“物像形成”的位置;光源、水透镜、塑料薄膜的位置对应眼球“光线进入→折射→成像”的实际路径,完整模拟视觉形成的光学过程)。
(4)近视的成因是晶状体曲度过大,折光能力过强,导致远处物体的像成在视网膜前方。在该模型中,水透镜模拟晶状体,当注射器向内推时,水透镜内的液体增多,曲度变大,其折光能力增强,原本能清晰成像在光屏上的物像会向前移动,变得模糊,这一过程模拟了近视时晶状体曲度过大的成因。
(5)由题可知,近视时光线通过眼球的简化光路图为
或
(6)近视是由于晶状体曲度过大,导致光线折射后物像落在视网膜前方。矫正近视需佩戴凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使物像后移,重新落在视网膜上。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(7)为了养成良好的用眼习惯,保护视力的建议有不长时间玩电子产品,多做眼保健操。
28.(1) 晶状体 视网膜
(2) 调大 倒立 大脑皮层
(3) 变大 在眼球模型水透镜前方放置凹透镜
(4)保持正确的用眼姿势/控制用眼时间/定期视力检查/保证充足睡眠间
【分析】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。晶状体似双凸透镜,有折光作用。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。玻璃体是透明的胶状物。视网膜上有感光细胞,能接受光的刺激产生神经冲动。
【详解】(1)视觉形成的过程是:角膜→房水→瞳孔→晶状体(折射光线)→玻璃体→视网膜(成像)→视神经→大脑皮层的视觉中枢(形成视觉)。在模拟眼球成像及近视、远视的成因装置中,水透镜模拟的是眼球的晶状体,光屏模拟的是眼球的视网膜。
(2)①点亮蜡烛,调节其高度以及与水透镜的距离。当光线较暗时,将手动可变光阑调节器(如图2)的光圈调大,模拟瞳孔变大。
②推拉注射器,使蜡烛火焰在白纸上形成清晰的倒立物像;人在形成视觉过程中,可将形成的物像信息转化为神经冲动,神经冲动沿着视觉神经传递到位于大脑皮层中的视觉中枢,形成视觉。
(3)①推动注射器向水透镜内注入水,使水透镜曲度变大时,相当于晶状体的曲度变大,焦距变短,这是在演示近视的成因。
②矫正近视需要佩戴凹透镜,使平行光线在进入眼球前先发散,从而使物像落在视网膜上。因此在眼球模型水透镜前方放置凹透镜即可。
(4)预防近视做到:“三要”和“五不”。“三要”是:①读书写字的姿势要正确;②看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿 ;③要认真做眼保健操,所按穴位要准确。“五不”是:①不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字;②不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书;③不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物;④做作业不要用淡色铅笔;⑤看电视时间不要太久。作为中学生可以这样做:不在强光下看书,不在弱光下看书,不长时间近距离看电视,不长时间看电脑、玩手机等等。
29.(1)上升
(2) 晶状体 视网膜 内推 左 凹透镜
(3)瞳孔
(4)连续用眼1小时后,休息一段时间(合理即可)
【分析】眼睛是人体重要的视觉器官,眼球的结构包括晶状体、视网膜、瞳孔等,各部分结构在视觉形成过程中发挥着不同作用。近视是由于眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,导致物像落在视网膜前方。
【详解】(1)从表格数据看,校外非屏幕近距离用眼时间>60 分钟时近视率为26.49%,高于≤60分钟时的 20.81%;校外使用电子产品时间>30 分钟时近视率为 25.77%,高于≤30 分钟时的 22.90%。所以学生校外非屏幕近距离用眼和使用电子产品时间过长,均会导致近视率上升。
(2)①眼球中晶状体可以调节光线的折射,水透镜能模拟晶状体对光线的折射作用;视网膜是承接物像的部位,屏幕可模拟视网膜。
②正常情况下把F光源置于B点时光屏上清晰成像,模拟近视成像时,因为近视是晶状体曲度变大,对光线折射能力变强,像会成在视网膜前方,所以要内推注射器使水透镜曲度变大。此时像成在光屏左侧,需将光屏向左移才能承接清晰物像;要使像重新成在光屏上,根据凹透镜对光线有发散作用,可在水透镜和光源之间加上合适曲度的凹透镜,使光线发散后成像在光屏上。
(3)眼球中瞳孔能调节进入眼内的光线量,在光源和水透镜之间安装可调节大小的圆孔装置来模拟瞳孔,通过改变圆孔大小控制进入模型的光线量。
(4)保护视力的建议有很多,比如连续用眼1小时后,休息一段时间,向远处眺望几分钟;保持正确的读写姿势;不在光线过强或过暗的地方看书等(合理即可)。
30.(1) 晶状体 视网膜
(2) 睫状体 小 凹
(3)读书写字时保持正确的姿势,眼与书本的距离要保持在33厘米左右。
【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。
【详解】(1)在眼球的结构中,晶状体是一个富有弹性的凸透镜,对光线有折射作用,能调节焦距,使远近不同的物体反射来的光线都能落在视网膜上形成清晰的物像;视网膜上有感光细胞,能接受光的刺激并产生神经冲动。在该模拟正常眼球成像原理的装置中,水透镜可以模拟眼球结构中能调节曲度的晶状体,光屏可以模拟眼球结构中能形成物像的视网膜。
(2)睫状体内有平滑肌,晶状体依靠悬韧带与睫状体相连, 眼睛通过睫状体内平滑肌的收缩和舒张来调节晶状体的曲度,视近物,晶状体凸度变大;视远物,晶状体凸度变小。当“F光源”向左移动时(相当于物体变远),此时物像会落在光屏的前方,为了能在光屏上出现清晰的物像,应调节模拟睫状体的注射器,使得水透镜曲度变小,使物像后移到光屏上。
保持光屏在光具座上的位置不动(相当于视网膜位置不变),如果不改变水透镜的曲度,由于此时物像落在光屏前方,而凹透镜对光线有发散作用,所以可在“F光源”与水透镜之间安装凹透镜进行调节,使光线发散一些,从而使物像后移到光屏上。
(3)预防近视要做到“三要”“四不看”,具体措施如:读书写字时保持正确的姿势,眼与书本的距离要保持在33厘米左右;看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下,要远眺几分钟;要认真做眼保健操;不在直射的强光下看书;不在光线暗的地方看书;不躺卧看书;不走路看书等。任写一条合理即可,如读书写字时保持正确的姿势,眼与书本的距离要保持在33厘米左右。
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