4.6 跨学科实践：眼睛（举一反三讲义）物理新教材教科版八年级上册

第6节 跨学科实践：眼睛 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：认识眼睛 2 知识点2：近视眼与远视眼 6 知识点3：护眼行动 12 模块三 方法技巧 14 模块四 课后作业 15 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：认识眼睛 1．眼睛的结构 人的眼睛好像一架照相机，眼球的主要结构包括：角膜、瞳孔、晶状体、睫状肌、玻璃体、视网膜、视神经等。 角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏（胶片）。 2．眼睛的视物原理 眼睛观察物体时，来自物体的光经过角膜和晶状体的共同折射作用，在视网膜上形成倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，经过大脑处理，我们看到的物体就是正立的。 成像特点：与照相机原理相同——物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。 3．眼睛的调节——看清远近物体 眼睛通过睫状肌调节晶状体的形状（即调节焦距）来看清远近不同的物体。 看远处物体时：睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变大，折光能力变弱，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上。 看近处物体时：睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变小，折光能力变强，近处物体射来的光刚好会聚在视网膜上。 眼睛与照相机的比较： 眼睛 照相机 结构 晶状体（相当于凸透镜） 瞳孔（相当于光圈） 视网膜（相当于胶片） 镜头（相当于凸透镜） 光圈 胶片 成像 倒立、缩小、实像 倒立、缩小、实像 调节方式 像距不变，改变焦距（晶状体厚度） 焦距不变，改变像距（镜头与胶片距离） 4．远点、近点与明视距离 远点：正常眼睛可以成像的最远点，在无限远处。 近点：正常眼睛可以成像的最近点，距眼睛约为10～20cm。 明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离，大约是25cm。 　　眼睛成像和照相机一样，视网膜上成的是倒立、缩小的实像，我们感觉看到物体是正立，是大脑对图像处理后的结果，这是非常容易出错的考点。眼睛的视网膜位置固定，也就是像距不变，靠睫状肌改变晶状体厚薄，从而改变焦距来看清远近物体；看远处晶状体变薄、焦距变大；看近处晶状体变厚、焦距变小，不要和照相机调节像距搞混。明视距离约 25cm，近视眼明视距离变短，远视眼明视距离变长，注意区分。 【典例1】 如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的调节，可以看清近处和远处的物体。根据上面的材料，利用所学的物理知识，回答下面的问题： (1)人的眼球好像一架 （选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ； (2)视网膜相当于照相机的 ，看物体时在视网膜上成 （填像的性质）的实像； (3)正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体 （选填“变厚”“不变”或“变薄”）。 【答案】(1) 照相机 凸透镜 (2) 光屏 倒立、缩小的实像 (3)变厚 【详解】（1）[1][2]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凸透镜，在视网膜成倒立、缩小的实像。 （2）[1][2]视网膜相当于光屏，物体中凸透镜的2倍焦距以外，成倒立缩小的实像。 （3）正常人看物体由远及近时，物距变小，为了使像始终落在视网膜上，晶状体应该变厚一些。 【变式1】如图所示，是人眼与照相机的结构简图。照相机拍摄远近不同的物体时，一般通过调节_________，使物体在胶片上成清晰的像；人眼观看远近不同的物体时，通过调节_________，使远近不同的物体的像，都清晰地成在视网膜上。人眼所看物体由远变近时，睫状肌作用下晶状体对入射光线偏折程度的大小变化情况是_________。 【答案】 镜头到胶片的距离 晶状体的曲度 变大 【详解】照相机镜头焦距固定，故通过调节镜头到胶片的距离（像距）使像清晰成在胶片上。 因人眼视网膜位置固定（像距不变），故通过调节晶状体的曲度改变焦距，使远近物体的像都成在视网膜上。 物体由远变近时物距减小、像距不变，故晶状体对入射光线的偏折程度变大。 【变式2】小汀学习了眼睛和眼镜的知识之后，想利用水透镜来模拟眼睛看见物体的过程。如图是小汀自制的水透镜及实验所需器材，对比眼睛的结构图： (1)眼球中的视网膜相当于实验中的_______，实验中的水透镜相当于眼球中的_______； (2)实验时，小汀将光源、水透镜、光屏依次放置在光具座上，使三者中心在同一高度，目的是_____________________________。 (3)小汀现将蜡烛放在最左端，对光屏做出适当调节，使像能清晰地出现在光屏上，模拟人看清物体；此时三者的位置如图甲所示，可在光屏上看到烛焰清晰、完整的像，则该像是倒立、__________的实像；当光屏不动，水透镜向左移动，若想在光屏上得到清晰的像，应将蜡烛向_________（左/右）移动，且光屏上的像将会_________（变大/变小）。 (4)固定住水透镜和光屏，模拟人眼睛的晶状体和视网膜的位置不发生改变；把光源向远离水透镜方向移动，发现光屏上的像模糊了，这时需要向水透镜________（选填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新变得清晰，模拟睫状体的变化，从而实现眼睛的自动调节。 【答案】(1) 光屏 晶状体 (2)使像成在光屏中央 (3) 缩小 右 变大 (4)抽水 【详解】（1）视网膜能接收物体经晶状体所成的像，相当于实验中的光屏；晶状体对光有会聚作用，相当于实验中的水透镜。 （2）使光源、水透镜和光屏三者中心在同一高度，可以使所成的像位于光屏中央，便于观察完整、清晰的像。 （3）由图甲可知，蜡烛到水透镜的距离大于光屏到水透镜的距离，根据凸透镜成实像时规律，此时水透镜成倒立、缩小的实像。光屏不动，水透镜向左移动后，水透镜到光屏的距离增大；要使像仍清晰地成在光屏上，物距应减小，蜡烛应向右移动。此时物距减小、像距增大，光屏上的像变大。 （4）光源远离水透镜后，物距增大，像距会减小，像会成在光屏前。需要使水透镜对光的会聚作用减弱、焦距变大，抽水可以使水透镜变薄，从而使像重新清晰地成在原光屏上。 【变式3】机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是（   ） A．物体在成像面上成正立的实像 B．机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用 C．机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同 D．机器人“眼睛”只能“看见”正在发光的物体 【答案】C 【详解】ABC．机器人“眼睛”相当于凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，其工作原理是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的，与照相机的成像原理相同，故AB错误，C正确； D．机器人“眼睛”既可以看到本身发光的物体，也可以看到不发光物体反射的光，故D错误。 故选C。 知识点2：近视眼与远视眼 1．模拟近视眼 【实验材料】 近视眼镜，凸透镜，光屏，蜡烛 【实验步骤】 ①将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，相当于给眼睛戴上了近视眼镜。 ②移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，标出光屏的位置，相当于近视眼的视网膜位置。 ③拿开眼镜，可以看到光屏上的像变模糊，这时光屏上的像就是近视眼患者不戴眼镜时看到的物体的情形。 ④保持蜡烛与凸透镜的位置不动，再移动光屏的位置，使像变清晰，标出光屏的位置，这表示近视眼实际成像的位置。 【实验结论】 ①近视眼在观察远处物体时，物体通过晶状体所成的像落在了视网膜的前方。 ②在近视眼眼前加一个焦距合适的凹透镜，能改善物体在视网膜上的成像情况。 ２．近视眼的成因及矫正 症状：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 成因：晶状体太厚，折光能力太强；或者眼球在前后方向上太长。来自远处某点的光会聚在视网膜前方，导致视网膜上得不到清晰的像。 矫正方法：佩戴凹透镜。利用凹透镜对光的发散作用，使光先发散后再进入眼睛，从而使远处物体的像成在视网膜上。 　　 ３．远视眼的成因及矫正 症状：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 成因：晶状体太薄，折光能力太弱；或者眼球在前后方向上太短。来自近处某点的光会聚在视网膜后方，导致视网膜上得不到清晰的像。 矫正方法：佩戴凸透镜。利用凸透镜对光的会聚作用，使光先会聚后再进入眼睛，从而使近处物体的像成在视网膜上。 　　 3．近视眼与远视眼的对比 近视眼 远视眼 症状 看不清远处物体 看不清近处物体 成因 晶状体太厚，折光能力太强； 眼球前后径太长 晶状体太薄，折光能力太弱； 眼球前后径太短 成像位置 视网膜前方 视网膜后方 矫正透镜 凹透镜（发散作用） 凸透镜（会聚作用） ４．了解配置眼镜的过程 ①通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。用表示，即： ②眼镜的规格通常用 “度” 表示，其数值等于焦距（单位：m）倒数的 100 倍，用表示，即： 例如：100 度远视镜片的透镜焦度是，它的焦距是。 近视眼：成像在视网膜前方，配戴凹透镜矫正；远视眼：成像在视网膜后方，配戴凸透镜矫正，千万不要记反透镜类型。成因记牢：近视晶状体太厚、折光能力太强；远视晶状体太薄、折光能力太弱。做题可以简单记忆：“近前凹，远后凸”。注意：远视眼也叫老花眼，老年人的老花镜是凸透镜，不是凹透镜。 【典例2】如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（     ） A．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正 B．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正 C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正 D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正 【答案】B 【详解】AB．乙图光线会聚在视网膜后方，为远视眼，应佩戴凸透镜矫正，故A错误，B正确； CD．甲图光线会聚在视网膜前方，为近视眼，应佩戴凹透镜矫正，故CD错误。 故选B。 【变式1】帅帅同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，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)如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，此时水透镜的焦距为___________cm； (2)该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，该像的特点是___________（填像的“正倒”、“大小”和“虚实”）； (3)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，帅帅只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是___________； A．左右适当移动凸透镜 B．上下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (4)将蜡烛移至距水透镜5 cm处，此时无论怎样移动光屏都无法在光屏上看到清晰的像，则应从___________（填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过水透镜观察像的特点； (5)在图乙所示实验场景下，一同学给水透镜“戴上”一种眼镜，如图丙所示，当向水透镜中注入适量的水后，他发现光屏上的像再次变得清晰，则“戴”的是___________（选填“近视”或“远视”）眼镜； (6)如图丁所示为某同学的照片，图戊是实验后他将照片从紧贴水透镜到逐渐远离水透镜过程中，眼睛透过水透镜观察照片的像，看到像的顺序应该是___________（只填字母代号）。 A．②①③④ B．③②①④ C．②③④① D．④①②③ 【答案】(1)8.0 (2)倒立、缩小的实像 (3)C (4)光屏 (5)近视 (6)B 【详解】（1）平行于主光轴的光经凸透镜后会聚的最小最亮光斑就是焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。从甲图刻度可知，水透镜在10.0cm刻度处，光屏在18.0cm刻度处，因此焦距为 （2）由图乙可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像。 （3）发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，因此适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）蜡烛距透镜5cm，小于水透镜的8cm焦距，此时成正立放大的虚像，虚像不能在光屏承接，虚像和物体在透镜的同一侧，因此需要从光屏一侧（透镜的另一侧）透过水透镜观察这个虚像。 （5）注水后水透镜焦距变小、会聚能力变强，像本应向透镜方向前移，现在像重新在原光屏位置变清晰，说明戴的眼镜先让光线发散了，延后了会聚位置。近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，因此戴的是近视眼镜。 （6）根据凸透镜的成像规律，物体在一倍焦距以内，成正立放大虚像，物体离凸透镜近，虚像小，物体离凸透镜远，虚像大；当物距大于焦距，凸透镜成倒立的实像，遵循“物远像近像变小的规律”，离焦点越近，像越大，离焦点越远，像越小。物体在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立放大的实像；物体在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像；所以成虚像时应该是正立从小到大，成实像时，倒立从大到小；成像顺序为③②①④。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式2】小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，固定透镜，将蜡烛放在合适位置后，调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像 B．模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水 C．若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处 【答案】D 【详解】A．甲图中物距为 像距为 物距大于像距，此时成倒立缩小的实像；而正常人眼球成像也是倒立缩小的实像，故A错误； B．图乙中物体所成的像位于视网膜之前，是近视眼的成因，要模拟该成因需要向水透镜注水，让透镜变厚、折光能力变强，故B错误； C．远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用。将它靠近甲图透镜左侧放置后，光线会提前会聚，清晰的像会向透镜方向移动，因此需要将光屏靠近透镜，才能承接到清晰的像，故C错误； D．由图丙可知，平行于主光轴的光经过平行玻璃砖后，出射光线仍然与主光轴平行，则经过凸透镜后会聚点将仍在焦点F处，故D正确。 故选D。 【变式3】关于眼镜的度数，下列说法正确的是（     ） A．近视眼镜的度数为正数 B．眼镜度数越大，焦距越长 C．100 度的镜片，焦度为 1 屈光度 D．同度数的近视镜和远视镜，焦距大小不同 【答案】C 【详解】A．近视眼镜是凹透镜，度数为负数，故A错误； B．由公式可得，度数越大，焦距越短，B错误。 C．根据，因此 100 度的镜片焦度为屈光度，故C正确； D．度数绝对值相同的近视镜和远视镜，焦距大小相等，只是透镜类型不同，故D错误。 故选 C。 【变式4】6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中，同学们搜集到了以下图片。下列说法不正确的是（　　） A．图甲所示眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜 B．图乙所示视力正常的人看远处物体时，物体在视网膜上成正立、放大的虚像 C．图丙所示是近视眼的成像原理，应戴合适的凹透镜进行矫正 D．读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右，是预防近视眼的措施之一 【答案】B 【详解】A．人的眼球成像原理与照相机相同，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，可将物体的光会聚在视网膜上成像，故A正确，不符合题意； B．根据凸透镜成像规律，正常眼睛看物体时，物距大于晶状体焦距的2倍，物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，不是正立、放大的虚像，故B错误，符合题意； C．图丙中光线会聚在视网膜前方，是近视眼的成像原理；凹透镜对光线有发散作用，佩戴合适的凹透镜可使像后移到视网膜上，因此近视眼应戴合适的凹透镜矫正，故C正确，不符合题意； D．人眼的明视距离约为25cm，读写时眼睛与书本保持25cm左右的距离，可减轻眼睛的调节负担，是预防近视的措施之一，故D正确，不符合题意。 故选B。 知识点3：护眼行动 1．近视形成的主要原因 形成近视眼的主要原因有：长时间、近距离、不卫生用眼。 例如：长时间看书写字、长时间使用电子产品、在光线过强或过暗的环境下阅读、躺卧看书等。 2．保护视力的措施——“三要四不要” 三要： ①读书写字的姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右； ②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； ③要定期检查视力，认真做眼保健操。 四不要： ①不在直射的强光下看书； ②不在光线暗的地方看书； ③不躺卧看书； ④不走路看书。 近视大多是后天不科学用眼造成，不是全部天生。读书写字眼书距离约 33cm，注意和明视距离 25cm 区分开，不要混淆两个数值。“三要四不要” 要分清场景，做题注意判断题，例如 “走路看书、躺卧看书” 都属于错误用眼行为。 【典例3】6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中，同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是（     ） A．图甲所示眼球好像一架投影仪，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜 B．图乙所示视力正常的人看远处物体时，物体在视网膜上成正立、缩小的实像 C．图丙所示是近视眼的成像原理，应戴合适的凹透镜进行矫正 D．读写时眼睛与书本的距离应保持在25mm左右，是预防近视眼的措施之一 【答案】C 【详解】A．人的眼球成像原理和照相机类似，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．视力正常的人看远处物体时，物距大于晶状体的二倍焦距，物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故B错误； C．近视眼的成因是晶状体折光能力过强，远处物体的像会聚在视网膜前方，图丙中光线会聚在视网膜前方，符合近视眼的成像原理； 凹透镜对光线有发散作用，配戴合适的凹透镜可以使光线延后会聚，让像落在视网膜上，完成矫正，故C正确； D．人眼看物体最清晰的明视距离为，读写时眼睛与书本的距离应保持在左右，故D错误。 故选C。 【变式1】我国青少年近视高发，已达50%以上，爱眼护眼迫在眉睫。如图所示，___________（甲/乙）图表示近视眼成像原理，应佩戴___________（丙/丁）图的眼镜进行矫正，它是___________（凸透镜/凹透镜）。 【答案】 乙 丁 凹透镜 【详解】近视眼的成因是晶状体折光能力过强，远处物体的像成在视网膜前方，图乙中光线会聚在视网膜前方，因此乙表示近视眼的成像原理。 矫正近视眼需要利用对光线有发散作用的凹透镜，使像后移到视网膜上； 图丙是放大镜，成正立放大的虚像，放大镜属于凸透镜；而近视镜成正立缩小的虚像，图丁成缩小的像，是近视镜，因此应佩戴丁图的眼镜进行矫正。 模块三 方法技巧 方法技巧 眼睛与照相机的辨析 技巧口诀：眼睛相机像相同，倒立缩小实像成；眼睛调焦相机距，看清远近各不同。 解释： 眼睛与照相机的异同点： 1. 相同点：两者成像原理相同——物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。 2. 不同点： 眼睛：像距不变（视网膜到晶状体的距离固定），通过睫状肌调节晶状体的厚度来改变焦距，从而看清远近不同的物体。 照相机：焦距不变（镜头焦距固定），通过调节镜头与胶片之间的距离来改变像距，从而获得清晰的像。 举例： “人眼看清远处物体”——睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变大。 “人眼看清近处物体”——睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变小。 易错点： ①混淆眼睛与照相机的调节方式（眼睛调焦距，照相机调像距）； ②混淆近视眼与远视眼的成因和矫正方法（近视凹透镜，远视凸透镜）； ③误认为眼睛成的是正立实像（实际上视网膜上成的是倒立实像，大脑处理后为正立）。 模块四 课后作业 一、单选题 1．图甲是用仪器检测视力，图乙、丙是模拟近视眼或远视眼的情况，下列说法不正确的是（     ） A．乙图是近视眼，应佩戴凹透镜 B．丙图是远视眼，应佩戴凸透镜 C．人眼的成像原理与投影仪相同 D．坚持做眼保健操，减少电子产品使用时间等可有效预防近视 【答案】C 【详解】A．乙图光线会聚于视网膜前，为近视眼，应佩戴凹透镜矫正，故A正确； B．丙图光线会聚于视网膜后，为远视眼，应佩戴凸透镜矫正，故B正确； C．人眼晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，成倒立、缩小的实像，与照相机原理相同，投影仪成倒立、放大的实像，故C错误； D．坚持做眼保健操、减少电子产品使用时间可有效预防近视，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 2．人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。当人观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（    ） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、放大的实像 【答案】A 【详解】人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．眼睛通过佩戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图，下列说法正确的是（     ） A．此图中矫正视力的镜片是一个凹透镜 B．此图模拟的是矫正近视眼的情况 C．若去掉镜片，来自物体的光将会聚在视网膜后 D．眼睛视物原理与投影仪相同 【答案】C 【详解】A．图中镜片中间厚边缘薄，为凸透镜，故A错误； B．凸透镜用于矫正远视眼，故B错误； C．凸透镜对光有会聚作用，去掉镜片后光线会聚点后移，将落在视网膜后，故C正确； D．眼睛成倒立、缩小的实像，原理与照相机相同，故D错误。 故选C。 4．下面关于近视眼或远视眼的成像原理和矫正方法中，正确的是（     ） A．近视眼矫正图 B．远视眼成像原理 C．近视眼成像原理 D．近视眼矫正图 【答案】D 【详解】A．图中佩戴凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，用于矫正远视眼，故A错误； B．图中像成在视网膜前方，是近视眼的成像原理，故B错误； C．图中像成在视网膜上，是正常眼的成像原理，故C错误； D．图中佩戴凹透镜，凹透镜对光有发散作用，用于矫正近视眼，故D正确。 故选D。 5．全民关爱眼睛，青少年若长期近距离看书，将导致眼睛的晶状体和角膜（相当于凸透镜）焦距比正常眼的要短。关于眼睛及视力矫正，下列说法正确的是（   ） A．此类眼睛应该用凸透镜矫正 B．远处物体在此类眼睛成像将在视网膜后面 C．将近视眼镜正对太阳光，能在纸上呈现一个中间亮、边缘暗的光圈 D．人的眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像 【答案】D 【详解】A．眼睛的晶状体和角膜焦距比正常眼的短，折光能力更强，这是近视眼，需要戴凹透镜矫正，故A错误； B．近视眼看远处物体时，远处物体成像将在视网膜前面，故B错误； C．近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，因此将近视眼镜正对太阳光，能在纸上呈现一个中间暗、边缘亮的光圈，故C错误； D．人的眼球好像一架照相机，照相机成倒立缩小的实像，因此外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，故D正确。 故选D。 6．每年6月6日是全国爱眼日，以下关于人眼的说法中，不正确的是（　　） A．物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像 B．若物体离人眼过近，则眼球成像时像距过大，长此以往，容易患远视 C．如果患上近视眼，需要配戴凹透镜进行矫正 D．看书学习一段时间后应眺望远方，恢复眼球的调节能力，避免患近视 【答案】B 【详解】A．人的眼球好像一架照相机，物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，故A正确，不符合题意； B．当物体离人眼过近时，为使得像成在视网膜上，晶状体曲度变大，会聚能力变强，长此以往，容易患近视眼，故B错误，符合题意； C．近视眼晶状体对曲度过大，对光线会聚能力太强，使清晰的像成在视网膜前，凹透镜对光有发散作用，如果患上近视眼，需要配戴凹透镜进行矫正，故C正确，不符合题意； D．看书学习一段时间后应眺望远方或做眼保健操，目的是使得眼睛得到放松，以恢复眼球的调节能力，避免患近视，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．戴眼镜是常见的矫正视力的有效方法。透过某眼镜观察到书本上的文字如图所示，下列关于该眼镜镜片的说法正确的是（     ） A．是凸透镜，可用来矫正远视眼 B．是凸透镜，可用来矫正近视眼 C．是凹透镜，可用来矫正远视眼 D．是凹透镜，可用来矫正近视眼 【答案】A 【详解】由图可知，透过镜片成正立、放大的像，凹透镜只能成正立、缩小的虚像，根据凸透镜成像规律，当时，成正立、放大的虚像，故该镜片为凸透镜；远视眼的成因是晶状体折光能力太弱，近处物体的像成在视网膜后方，需要凸透镜提前会聚光线，让像前移到视网膜上。故选A。 8．国庆假期回家，奶奶让小明帮忙把奶奶的手机上的字调大。了解后才知道，原来奶奶有老花眼，看不清近处的物体，下面有关老花眼的成因及其矫正正确的是（　　） A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 【答案】C 【详解】产生老花眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后；因此奶奶看近处物体时，物体的像总成在视网膜的后面，如图②所示； 老花眼需要佩戴对光线有会聚作用的凸透镜矫正，让光线提前会聚，使像最终成在视网膜上，对应图④的矫正方式。 故选C。 9．小丽把自己带的眼镜放在太阳光下，看到眼镜镜片后的区域比眼镜周围暗，如图所示。对于小丽的眼镜，下列解释正确的是（     ） A．远视眼镜对光线有会聚作用 B．远视眼镜对光线有发散作用 C．近视眼镜对光线有会聚作用 D．近视眼镜对光线有发散作用 【答案】D 【详解】镜片后区域比周围暗，说明光线经过镜片后发散，该镜片为凹透镜。近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，故选D。 10．如图为人的眼球结构和某同学看远处物体时的成像示意图，下列相关说法正确的是（　　） A．晶状体相当于凹透镜 B．人眼在看物体时，视网膜上成正立的像 C．图乙为近视眼成因的示意图 D．睫状体对晶状体有调节作用，因此无需注意疲劳用眼 【答案】C 【详解】A．人眼的晶状体中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，故A错误； B．人眼的成像原理和照相机一致，物体在2倍焦距以外，视网膜上成的是倒立、缩小的实像，故B错误； C．图乙中，远处物体的光线经晶状体折射后，像成在视网膜前方，符合近视眼的成像特点，故C正确； D．睫状体通过调节晶状体的厚度即凸度来改变焦距，使眼睛能看清远近不同的物体，但长时间疲劳用眼会导致睫状体持续紧张，易引发近视等问题，因此仍需注意用眼卫生，故D错误。 故选C。 11．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 【答案】C 【详解】AB．透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大；因焦度 所以，透镜的焦距越短，焦度越大，故AB正确，不符合题意； C．由文中信息可知，眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，所以透镜的焦距越长，折光本领越小，透镜的焦度越小，镜片的度数越低，故C错误，符合题意； D．透镜的焦度越大，镜片的度数越高，故D正确，不符合题意。 故选C。 12．一位老师和一位学生分别配戴+400度和﹣300度的眼镜，则以下说法正确的是（　　） A．他们分别配戴近视镜和远视镜，学生的眼镜焦度大 B．他们分别配戴远视镜和近视镜，学生的眼镜焦度大 C．他们分别配戴近视镜和远视镜，学生的眼镜焦度小 D．他们分别配戴远视镜和近视镜，学生的眼镜焦度小 【答案】D 【详解】远视镜片的度数是正数，近视镜片的度数是负数。所以老师配戴的远视镜，学生佩戴的近视镜， 眼镜的度数＝Φ×100，则透镜的焦度Φ＝眼镜的度数÷100；则+400度和﹣300度的眼镜片，它们的焦度分别是 ， 则学生的眼镜焦度小，故D正确，ABC错误。 故选D。 13．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．随着蜡烛燃烧变短，可将光屏向下移动使像成在光屏中央 B．仅将蜡烛和光屏互换位置，光屏上能得到烛焰清晰放大的像 C．若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小 D．在烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动 【答案】C 【详解】A．蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，像向上移动，为使像成在光屏中央，光屏应向上移动，故A错误； B．由图可知，物距 像距 将蜡烛和光屏互换位置，根据光路可逆，此时物距 ，像距 ，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，光屏上得到倒立、缩小的实像，故B错误； C．蜡烛逐渐远离凸透镜，物距增大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律，像距减小，像变小，故C正确； D．近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，在烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，光线延迟会聚，像距变大，光屏应向右移动，故D错误。 故选C。 14．物理兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材，开展了“探究近视眼的形成原因”跨学科实践活动。如图甲所示，光屏上成清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（     ） A．水透镜模拟图乙中的1和4 B．光屏模拟图乙中的7 C．此时水透镜的焦距可能为10cm D．若要模拟近视眼，可以向水透镜适当注水 【答案】D 【详解】A．水透镜模拟晶状体（4），注射器模拟睫状体（1）的调节作用，故A错误； B．光屏模拟视网膜（6），故B错误； C．物距 像距 由成倒立缩小实像条件，得，即；由，得，即，综合可知焦距范围为，故C错误； D．向水透镜注水，透镜变凸，焦距变小，折光能力变强，像成在光屏前方，模拟近视眼，故D正确。 故选D。 二、作图题 15．如图甲所示是奶奶没戴眼镜看近处物体时的光路图，图乙是她戴眼镜时看近处物体的光路图。请在图乙中虚线框内画出奶奶佩戴的透镜。 【答案】 【详解】从图甲可知，奶奶看近处物体时，像成在视网膜后方，属于远视眼也就是老花眼，成因是晶状体折光能力太弱，无法将近处光线会聚到视网膜上。凸透镜对光线有会聚作用，可以让光线提前会聚，使像向前移动到视网膜上，因此远视眼需要佩戴凸透镜矫正。 三、实验题 16．小明做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图甲放置，光屏上呈现清晰的像。 (1)屏上的像是倒立、____________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，根据这一原理人们制成了____________。 (2)保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至____________cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。若图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向____________（选填“左”或“右”）移动。 (3)如图乙所示小明把他自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏成一清晰的像；然后移去近视眼镜，光屏上的像变得模糊。为了能在光屏上重新得到清晰的像，善于学习的小明总结了如下方案： a.将蜡烛向____________移。 b.换一个焦距更____________的凸透镜。 c.若将凸透镜换成自制的“水凸透镜”进行探究（向水透镜里注水其焦距将变小，抽水则焦距变大），如图丙。则可对“水透镜”____________（选填“抽水”或“注水”）。 【答案】(1) 缩小 照相机 (2) 42.0 右 (3) 右 大 抽水 【详解】（1）从图甲刻度可知，蜡烛在25.0cm刻度线处，凸透镜在50.0cm刻度线处，光屏在67.0cm刻度线处。物距 像距 满足，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像原理制成的。 （2）根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏位置不变，当新的物距等于原来的像距17.0cm时，会再次成清晰的像，因此透镜需要移动到刻度线处。 因为，，计算可知，该凸透镜的焦距满足 若固定蜡烛在25.0cm处，将透镜移到60cm刻度线处，此时新物距 大于原来的25.0cm，根据凸透镜成像规律可知，光屏到透镜的距离应在一倍焦距与二倍焦距之间，即至少应大于8.5cm，因此光屏要向右移动。 （3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，放上时像距被拉大；移去凹透镜后，光线不再发散，像会成在原光屏的前方，像距变小。根据成像规律，要让像重新成在原光屏上，可以减小物距，因此将蜡烛向右移动，让像距对应变大到原光屏的位置；换用焦距更大的凸透镜，能让光线延迟会聚，使像后移到原光屏上；水透镜抽水时焦距会变大，对光线的会聚能力减弱，同样可以让像后移到光屏上。 四、科普阅读题 17．阅读材料，完成下列问题： 眼睛与眼镜的度数 如图甲是人的眼睛的结构图，它很像一架照相机，我们看物体时，是通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。 若睫状肌受损，我们便很难看清远处或近处的物体，此时可以通过佩戴眼镜的方式矫正视力。眼镜的镜片也是透镜，通常把透镜焦距（以米为单位）的倒数叫做透镜的焦度，用表示。如果某透镜的焦距是，它的焦度就是；而镜片度数，就是镜片的透镜焦度乘的值，如：度远视镜片的透镜焦度是，它的焦距是。 虽然配戴眼镜可以矫正视力，但也给我们的生活带来诸多不便，因此我们在生活中要养成健康用眼习惯，保护好我们的眼睛。 (1)眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体相当于一个________（填写光学元件名称），视网膜相当于光屏，它接收到的像是倒立、_________的实像。 (2)与照相机不同，人眼是真正的变焦系统，人眼看近处物体时，睫状肌应_______（选填“收缩”或“放松”），使晶状体变_______（选填“厚”或“薄”），焦距变_______（选填“长”或“短”）。 (3)根据短文信息，下列说法中错误的是_________ A．透镜的焦距越短，对光的偏折能力越强 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 (4)已知：远视镜片的度数是正数，近视镜片的度数是负数。小明同学配眼镜时的验光单上医师标注左眼焦度，右眼焦度，矫正视力，则小明矫正视力需选用图乙中的________（填字母）透镜，右眼所配镜片的度数是________度。 (5)小明的爷爷配的眼镜为度，它的焦距是________。他不戴眼镜看铅笔时，成像情况是图丙中的________（选填字母）。 【答案】(1) 凸透镜 缩小 (2) 收缩 厚 短 (3)C (4) A -275 (5) 25 B 【分析】对于（4），因为焦度为负对应近视，近视需凹透镜矫正，所以先判断透镜类型，再根据度数与焦度的关系计算右眼镜片度数。 【详解】（1）人眼的晶状体相当于凸透镜，看物体时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （2）看近处物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变短，折光能力增强，使像成在视网膜上。 （3）A．透镜焦距越短，对光的偏折能力越强，故A正确； B．由可知，焦距越短，焦度越大，故B正确； C．镜片度数为焦度乘100，焦距越长，焦度越小，度数越低，故C错误； D．镜片度数为焦度乘100，焦度越大，度数越高，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 （4）焦度为负值，对应凹透镜，用于矫正近视，图乙中A是凹透镜； 右眼镜片度数为度。 （5）镜片的焦度为 镜片的焦距为 爷爷是远视眼，不戴眼镜看近处物体时，像成在视网膜后方，对应图丙中的B。 1/2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6节 跨学科实践：眼睛 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：认识眼睛 2 知识点2：近视眼与远视眼 5 知识点3：护眼行动 9 模块三 方法技巧 11 模块四 课后作业 11 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：认识眼睛 1．眼睛的结构 人的眼睛好像一架照相机，眼球的主要结构包括：角膜、瞳孔、晶状体、睫状肌、玻璃体、视网膜、视神经等。 角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏（胶片）。 2．眼睛的视物原理 眼睛观察物体时，来自物体的光经过角膜和晶状体的共同折射作用，在视网膜上形成倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，经过大脑处理，我们看到的物体就是正立的。 成像特点：与照相机原理相同——物距大于2倍焦距，成 、 的 像。 3．眼睛的调节——看清远近物体 眼睛通过睫状肌调节晶状体的形状（即调节 ）来看清远近不同的物体。 看远处物体时：睫状肌放松，晶状体变 ，焦距变 ，折光能力变 ，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上。 看近处物体时：睫状肌收缩，晶状体变 ，焦距变 ，折光能力变 ，近处物体射来的光刚好会聚在视网膜上。 眼睛与照相机的比较： 眼睛 照相机 结构 晶状体（相当于凸透镜） 瞳孔（相当于光圈） 视网膜（相当于胶片） 镜头（相当于凸透镜） 光圈 胶片 成像 倒立、缩小、实像 倒立、缩小、实像 调节方式 像距不变，改变焦距（晶状体厚度） 焦距不变，改变像距（镜头与胶片距离） 4．远点、近点与明视距离 远点：正常眼睛可以成像的最远点，在无限远处。 近点：正常眼睛可以成像的最近点，距眼睛约为10～20cm。 明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离，大约是25cm。 　　眼睛成像和照相机一样，视网膜上成的是倒立、缩小的实像，我们感觉看到物体是正立，是大脑对图像处理后的结果，这是非常容易出错的考点。眼睛的视网膜位置固定，也就是像距不变，靠睫状肌改变晶状体厚薄，从而改变焦距来看清远近物体；看远处晶状体变薄、焦距变大；看近处晶状体变厚、焦距变小，不要和照相机调节像距搞混。明视距离约 25cm，近视眼明视距离变短，远视眼明视距离变长，注意区分。 【典例1】 如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的调节，可以看清近处和远处的物体。根据上面的材料，利用所学的物理知识，回答下面的问题： (1)人的眼球好像一架 （选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ； (2)视网膜相当于照相机的 ，看物体时在视网膜上成 （填像的性质）的实像； (3)正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体 （选填“变厚”“不变”或“变薄”）。 【变式1】如图所示，是人眼与照相机的结构简图。照相机拍摄远近不同的物体时，一般通过调节_________，使物体在胶片上成清晰的像；人眼观看远近不同的物体时，通过调节_________，使远近不同的物体的像，都清晰地成在视网膜上。人眼所看物体由远变近时，睫状肌作用下晶状体对入射光线偏折程度的大小变化情况是_________。 【变式2】小汀学习了眼睛和眼镜的知识之后，想利用水透镜来模拟眼睛看见物体的过程。如图是小汀自制的水透镜及实验所需器材，对比眼睛的结构图： (1)眼球中的视网膜相当于实验中的_______，实验中的水透镜相当于眼球中的_______； (2)实验时，小汀将光源、水透镜、光屏依次放置在光具座上，使三者中心在同一高度，目的是_____________________________。 (3)小汀现将蜡烛放在最左端，对光屏做出适当调节，使像能清晰地出现在光屏上，模拟人看清物体；此时三者的位置如图甲所示，可在光屏上看到烛焰清晰、完整的像，则该像是倒立、__________的实像；当光屏不动，水透镜向左移动，若想在光屏上得到清晰的像，应将蜡烛向_________（左/右）移动，且光屏上的像将会_________（变大/变小）。 (4)固定住水透镜和光屏，模拟人眼睛的晶状体和视网膜的位置不发生改变；把光源向远离水透镜方向移动，发现光屏上的像模糊了，这时需要向水透镜________（选填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新变得清晰，模拟睫状体的变化，从而实现眼睛的自动调节。 【变式3】机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是（   ） A．物体在成像面上成正立的实像 B．机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用 C．机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同 D．机器人“眼睛”只能“看见”正在发光的物体 知识点2：近视眼与远视眼 1．模拟近视眼 【实验材料】 近视眼镜，凸透镜，光屏，蜡烛 【实验步骤】 ①将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，相当于给眼睛戴上了近视眼镜。 ②移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，标出光屏的位置，相当于近视眼的视网膜位置。 ③拿开眼镜，可以看到光屏上的像变模糊，这时光屏上的像就是近视眼患者不戴眼镜时看到的物体的情形。 ④保持蜡烛与凸透镜的位置不动，再移动光屏的位置，使像变清晰，标出光屏的位置，这表示近视眼实际成像的位置。 【实验结论】 ①近视眼在观察远处物体时，物体通过晶状体所成的像落在了视网膜的前方。 ②在近视眼眼前加一个焦距合适的凹透镜，能改善物体在视网膜上的成像情况。 ２．近视眼的成因及矫正 症状：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 成因：晶状体太 ，折光能力太 ；或者眼球在前后方向上太 。来自远处某点的光会聚在视网膜 方，导致视网膜上得不到清晰的像。 矫正方法：佩戴 透镜。利用凹透镜对光的 作用，使光先发散后再进入眼睛，从而使远处物体的像成在视网膜上。 　　 ３．远视眼的成因及矫正 症状：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 成因：晶状体太 ，折光能力太 ；或者眼球在前后方向上 。来自近处某点的光会聚在视网膜 方，导致视网膜上得不到清晰的像。 矫正方法：佩戴 透镜。利用凸透镜对光的 作用，使光先会聚后再进入眼睛，从而使近处物体的像成在视网膜上。 　　 3．近视眼与远视眼的对比 近视眼 远视眼 症状 看不清 处物体 看不清 处物体 成因 晶状体太厚，折光能力太 ； 眼球前后径太长 晶状体太薄，折光能力太 ； 眼球前后径太短 成像位置 视网膜 方 视网膜 方 矫正透镜 透镜（发散作用） 透镜（会聚作用） ４．了解配置眼镜的过程 ①通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。用表示，即： ②眼镜的规格通常用 “度” 表示，其数值等于焦距（单位：m）倒数的 100 倍，用表示，即： 例如：100 度远视镜片的透镜焦度是，它的焦距是。 近视眼：成像在视网膜前方，配戴凹透镜矫正；远视眼：成像在视网膜后方，配戴凸透镜矫正，千万不要记反透镜类型。成因记牢：近视晶状体太厚、折光能力太强；远视晶状体太薄、折光能力太弱。做题可以简单记忆：“近前凹，远后凸”。注意：远视眼也叫老花眼，老年人的老花镜是凸透镜，不是凹透镜。 【典例2】如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（     ） A．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正 B．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正 C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正 D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正 【变式1】帅帅同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，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)如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，此时水透镜的焦距为___________cm； (2)该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，该像的特点是___________（填像的“正倒”、“大小”和“虚实”）； (3)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，帅帅只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是___________； A．左右适当移动凸透镜 B．上下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (4)将蜡烛移至距水透镜5 cm处，此时无论怎样移动光屏都无法在光屏上看到清晰的像，则应从___________（填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过水透镜观察像的特点； (5)在图乙所示实验场景下，一同学给水透镜“戴上”一种眼镜，如图丙所示，当向水透镜中注入适量的水后，他发现光屏上的像再次变得清晰，则“戴”的是___________（选填“近视”或“远视”）眼镜； (6)如图丁所示为某同学的照片，图戊是实验后他将照片从紧贴水透镜到逐渐远离水透镜过程中，眼睛透过水透镜观察照片的像，看到像的顺序应该是___________（只填字母代号）。 A．②①③④ B．③②①④ C．②③④① D．④①②③ 【变式2】小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，固定透镜，将蜡烛放在合适位置后，调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像 B．模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水 C．若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处 【变式3】关于眼镜的度数，下列说法正确的是（     ） A．近视眼镜的度数为正数 B．眼镜度数越大，焦距越长 C．100 度的镜片，焦度为 1 屈光度 D．同度数的近视镜和远视镜，焦距大小不同 【变式4】6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中，同学们搜集到了以下图片。下列说法不正确的是（　　） A．图甲所示眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜 B．图乙所示视力正常的人看远处物体时，物体在视网膜上成正立、放大的虚像 C．图丙所示是近视眼的成像原理，应戴合适的凹透镜进行矫正 D．读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右，是预防近视眼的措施之一 知识点3：护眼行动 1．近视形成的主要原因 形成近视眼的主要原因有：长时间、近距离、不卫生用眼。 例如：长时间看书写字、长时间使用电子产品、在光线过强或过暗的环境下阅读、躺卧看书等。 2．保护视力的措施——“三要四不要” 三要： ①读书写字的姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右； ②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； ③要定期检查视力，认真做眼保健操。 四不要： ①不在直射的强光下看书； ②不在光线暗的地方看书； ③不躺卧看书； ④不走路看书。 近视大多是后天不科学用眼造成，不是全部天生。读书写字眼书距离约 33cm，注意和明视距离 25cm 区分开，不要混淆两个数值。“三要四不要” 要分清场景，做题注意判断题，例如 “走路看书、躺卧看书” 都属于错误用眼行为。 【典例3】6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中，同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是（     ） A．图甲所示眼球好像一架投影仪，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜 B．图乙所示视力正常的人看远处物体时，物体在视网膜上成正立、缩小的实像 C．图丙所示是近视眼的成像原理，应戴合适的凹透镜进行矫正 D．读写时眼睛与书本的距离应保持在25mm左右，是预防近视眼的措施之一 【变式1】我国青少年近视高发，已达50%以上，爱眼护眼迫在眉睫。如图所示，___________（甲/乙）图表示近视眼成像原理，应佩戴___________（丙/丁）图的眼镜进行矫正，它是___________（凸透镜/凹透镜）。 模块三 方法技巧 方法技巧 眼睛与照相机的辨析 解释： 眼睛与照相机的异同点： 1. 相同点：两者成像原理相同——物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。 2. 不同点： 眼睛：像距不变（视网膜到晶状体的距离固定），通过睫状肌调节晶状体的厚度来改变焦距，从而看清远近不同的物体。 照相机：焦距不变（镜头焦距固定），通过调节镜头与胶片之间的距离来改变像距，从而获得清晰的像。 举例： “人眼看清远处物体”——睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变大。 “人眼看清近处物体”——睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变小。 易错点： ①混淆眼睛与照相机的调节方式（眼睛调焦距，照相机调像距）； ②混淆近视眼与远视眼的成因和矫正方法（近视凹透镜，远视凸透镜）； ③误认为眼睛成的是正立实像（实际上视网膜上成的是倒立实像，大脑处理后为正立）。 模块四 课后作业 一、单选题 1．图甲是用仪器检测视力，图乙、丙是模拟近视眼或远视眼的情况，下列说法不正确的是（     ） A．乙图是近视眼，应佩戴凹透镜 B．丙图是远视眼，应佩戴凸透镜 C．人眼的成像原理与投影仪相同 D．坚持做眼保健操，减少电子产品使用时间等可有效预防近视 2．人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。当人观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（    ） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、放大的实像 3．眼睛通过佩戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图，下列说法正确的是（     ） A．此图中矫正视力的镜片是一个凹透镜 B．此图模拟的是矫正近视眼的情况 C．若去掉镜片，来自物体的光将会聚在视网膜后 D．眼睛视物原理与投影仪相同 4．下面关于近视眼或远视眼的成像原理和矫正方法中，正确的是（     ） A．近视眼矫正图 B．远视眼成像原理 C．近视眼成像原理 D．近视眼矫正图 5．全民关爱眼睛，青少年若长期近距离看书，将导致眼睛的晶状体和角膜（相当于凸透镜）焦距比正常眼的要短。关于眼睛及视力矫正，下列说法正确的是（   ） A．此类眼睛应该用凸透镜矫正 B．远处物体在此类眼睛成像将在视网膜后面 C．将近视眼镜正对太阳光，能在纸上呈现一个中间亮、边缘暗的光圈 D．人的眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像 6．每年6月6日是全国爱眼日，以下关于人眼的说法中，不正确的是（　　） A．物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像 B．若物体离人眼过近，则眼球成像时像距过大，长此以往，容易患远视 C．如果患上近视眼，需要配戴凹透镜进行矫正 D．看书学习一段时间后应眺望远方，恢复眼球的调节能力，避免患近视 7．戴眼镜是常见的矫正视力的有效方法。透过某眼镜观察到书本上的文字如图所示，下列关于该眼镜镜片的说法正确的是（     ） A．是凸透镜，可用来矫正远视眼 B．是凸透镜，可用来矫正近视眼 C．是凹透镜，可用来矫正远视眼 D．是凹透镜，可用来矫正近视眼 8．国庆假期回家，奶奶让小明帮忙把奶奶的手机上的字调大。了解后才知道，原来奶奶有老花眼，看不清近处的物体，下面有关老花眼的成因及其矫正正确的是（　　） A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 9．小丽把自己带的眼镜放在太阳光下，看到眼镜镜片后的区域比眼镜周围暗，如图所示。对于小丽的眼镜，下列解释正确的是（     ） A．远视眼镜对光线有会聚作用 B．远视眼镜对光线有发散作用 C．近视眼镜对光线有会聚作用 D．近视眼镜对光线有发散作用 10．如图为人的眼球结构和某同学看远处物体时的成像示意图，下列相关说法正确的是（　　） A．晶状体相当于凹透镜 B．人眼在看物体时，视网膜上成正立的像 C．图乙为近视眼成因的示意图 D．睫状体对晶状体有调节作用，因此无需注意疲劳用眼 11．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 12．一位老师和一位学生分别配戴+400度和﹣300度的眼镜，则以下说法正确的是（　　） A．他们分别配戴近视镜和远视镜，学生的眼镜焦度大 B．他们分别配戴远视镜和近视镜，学生的眼镜焦度大 C．他们分别配戴近视镜和远视镜，学生的眼镜焦度小 D．他们分别配戴远视镜和近视镜，学生的眼镜焦度小 13．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．随着蜡烛燃烧变短，可将光屏向下移动使像成在光屏中央 B．仅将蜡烛和光屏互换位置，光屏上能得到烛焰清晰放大的像 C．若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小 D．在烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动 14．物理兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材，开展了“探究近视眼的形成原因”跨学科实践活动。如图甲所示，光屏上成清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（     ） A．水透镜模拟图乙中的1和4 B．光屏模拟图乙中的7 C．此时水透镜的焦距可能为10cm D．若要模拟近视眼，可以向水透镜适当注水 二、作图题 15．如图甲所示是奶奶没戴眼镜看近处物体时的光路图，图乙是她戴眼镜时看近处物体的光路图。请在图乙中虚线框内画出奶奶佩戴的透镜。 三、实验题 16．小明做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图甲放置，光屏上呈现清晰的像。 (1)屏上的像是倒立、____________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，根据这一原理人们制成了____________。 (2)保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至____________cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。若图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向____________（选填“左”或“右”）移动。 (3)如图乙所示小明把他自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏成一清晰的像；然后移去近视眼镜，光屏上的像变得模糊。为了能在光屏上重新得到清晰的像，善于学习的小明总结了如下方案： a.将蜡烛向____________移。 b.换一个焦距更____________的凸透镜。 c.若将凸透镜换成自制的“水凸透镜”进行探究（向水透镜里注水其焦距将变小，抽水则焦距变大），如图丙。则可对“水透镜”____________（选填“抽水”或“注水”）。 四、科普阅读题 17．阅读材料，完成下列问题： 眼睛与眼镜的度数 如图甲是人的眼睛的结构图，它很像一架照相机，我们看物体时，是通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。 若睫状肌受损，我们便很难看清远处或近处的物体，此时可以通过佩戴眼镜的方式矫正视力。眼镜的镜片也是透镜，通常把透镜焦距（以米为单位）的倒数叫做透镜的焦度，用表示。如果某透镜的焦距是，它的焦度就是；而镜片度数，就是镜片的透镜焦度乘的值，如：度远视镜片的透镜焦度是，它的焦距是。 虽然配戴眼镜可以矫正视力，但也给我们的生活带来诸多不便，因此我们在生活中要养成健康用眼习惯，保护好我们的眼睛。 (1)眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体相当于一个________（填写光学元件名称），视网膜相当于光屏，它接收到的像是倒立、_________的实像。 (2)与照相机不同，人眼是真正的变焦系统，人眼看近处物体时，睫状肌应_______（选填“收缩”或“放松”），使晶状体变_______（选填“厚”或“薄”），焦距变_______（选填“长”或“短”）。 (3)根据短文信息，下列说法中错误的是_________ A．透镜的焦距越短，对光的偏折能力越强 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 (4)已知：远视镜片的度数是正数，近视镜片的度数是负数。小明同学配眼镜时的验光单上医师标注左眼焦度，右眼焦度，矫正视力，则小明矫正视力需选用图乙中的________（填字母）透镜，右眼所配镜片的度数是________度。 (5)小明的爷爷配的眼镜为度，它的焦距是________。他不戴眼镜看铅笔时，成像情况是图丙中的________（选填字母）。 1/2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $