資源簡介

(共36張PPT)
第四節(jié) 愛眼宣傳公益行
第五章 透鏡及其應用
知1－講
任務一 了解眼球的構(gòu)造和成像過程
1. 眼球的主要結(jié)構(gòu) 如圖1所示。
2. 視物原理 人的眼球好像一架照相機，遠處的物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實像。
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物理方法
等效法：晶狀體等效成凸透鏡，視網(wǎng)膜等效成光屏。
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3. 眼睛的調(diào)節(jié) 正常的眼睛既能看清近處的物體，又能看清遠處的物體。
(1)如圖2甲所示，人眼看近處時，
晶狀體變厚，焦距變小，對光的
偏折能力變強，使物體剛好成像在視網(wǎng)膜上。
(2)如圖2乙所示，人眼看遠處時，晶狀體變薄，焦距變大，對光的偏折能力變?nèi)酰刮矬w剛好成像在視網(wǎng)膜上。
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深度理解
對于遠近不同的物體，照相機成像時, 焦距不變，改變像距，物體越遠，像距越小;眼球成像時，像距不變,改變焦距，物體越遠,焦距越大。
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4. 關(guān)于眼睛的幾個距離
(1)遠點：人眼能夠看清的最遠的極限點叫遠點。正常眼的遠點在無窮遠。從無窮遠射入人眼的光可以看成平行光，恰好成像在視網(wǎng)膜上。
(2)近點：人眼能夠看清的最近的極限點叫近點。正常眼的近點一般在距眼睛10cm處。
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(3)明視距離：在合適的照明條件下，一般正常眼觀看25cm遠的物體時，感到既清楚又不易疲勞，25cm的距離叫正常眼的明視距離。
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特別提醒
視網(wǎng)膜上所成的像是倒立的像，而我們感覺所看到的物體是正立的，這源于視神經(jīng)和大腦的調(diào)節(jié)作用。
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5. 制作晶狀體模型
(1)準備材料
透明薄塑料飲料瓶(直徑約5 cm)、未使用過的注射器(20 mL)、透明氣球、未使用過的輸液管約20 cm、水、膠帶、502 膠水等。
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(2)制作方法
①截取飲料瓶中間粗細均勻部分2 cm 長圓柱
(如圖4 甲)；
②在圓柱上下中間位置打一個孔(直徑與輸液管外徑
相同)，將輸液管一端插入孔中，用502膠水粘住并密封；
③將圓柱兩端用拉緊的透明氣球蒙住，并用膠帶繞環(huán)將透明氣球纏緊固定密封；
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④如圖乙，用注射器將透明氣球內(nèi)注滿水，并使注射器內(nèi)留有半管水(最好不要進入空氣)。
這樣就制成了一個可以改變焦距的晶狀體模型。
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(3)用制好的晶狀體模型探究正常眼睛看遠近物體的情況。
①如圖5所示，將點燃的蠟燭、晶狀體模型、光屏分別放在光具座上，并調(diào)節(jié)燭焰、晶狀體模型、光屏的中心在同一高度；
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②先確定蠟燭、晶狀體模型的位置，然后改變光屏的位置找到燭焰清晰的像，該位置就是視網(wǎng)膜的位置；
③保持晶狀體模型和光屏位置不動，將蠟燭向晶狀體模型靠近10 cm，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊；
④分別向晶狀體模型抽出或注入適量的水，直到光屏上再次出現(xiàn)燭焰清晰的像。
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發(fā)現(xiàn)：只有向晶狀體模型注入適量的水時，光屏上才會出現(xiàn)燭焰清晰的像。
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特別提醒
準備材料的注意事項:
(1)所選材料應該既能滿足制作需要，又要比較容易獲取；所選材料應該便于制作、使用。
(2)制成的晶狀體模型最好方便實驗使用，便于改變焦距。
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實驗結(jié)論
(1)人眼看清遠近不同的物體，是靠改變晶狀體的厚度(即改變晶狀體的焦距)使物體的像都能成在視網(wǎng)膜上的。
(2)正常眼看遠處的物體時，晶狀體要變薄(焦距變小)；正常眼看近處的物體時，晶狀體要變厚(焦距變大)。
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深度思考
(1)上面晶狀體模型是利用什么方法調(diào)節(jié)焦距的？
(2)怎樣測量上面晶狀體模型的焦距？
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深度理解
(1)該晶狀體模型通過用注射器抽出或注入水來改變其厚度，從而改變其焦距大小。
(2)利用平行光源，讓平行光沿該晶狀體模型(凸透鏡)主光軸的方向通過該晶狀體模型，光線會在光屏上形成一個最小、最亮的光斑(前后移動光屏，找到這個光斑)，用刻度尺測出該光斑到晶狀體模型中心的距離，這個距離就是該晶狀體模型的焦距。
知1－練
例 1
用照相機拍照時，物體到鏡頭的距離應_____(填“大于”或“小于”)鏡頭的2 倍焦距。如圖6 所示，人的眼球好像一架照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個_____透鏡，外界物體
在視網(wǎng)膜上所成的像是______
(填“正立”或“倒立”)的實像。
大于
凸
倒立
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解題秘方：人的眼球與照相機的成像原理相同，不同的是人的眼球的焦距可以調(diào)節(jié)，而照相機的焦距不可以調(diào)節(jié)，是靠調(diào)節(jié)物距和像距成清晰像的。
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解析：照相機是利用物體在凸透鏡2 倍焦距外成倒立、縮小的實像的原理工作的，類似的，眼睛也是利用物體在晶狀體和角膜(共同作用相當于凸透鏡)2 倍焦距外成倒立、縮小的實像的原理工作的。
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1. [中考·寧波]如圖所示，當我們看遠處物體時，遠處物體的光線正好聚焦在視網(wǎng)膜上。當我們從看遠處物體改為看近處物體時(一般不小于10 cm)，為了使近處物體成像在視網(wǎng)膜上，晶狀體的凸度和焦距的變化情況分別是(　　)
A. 晶狀體凸度變大，焦距變短
B. 晶狀體凸度變大，焦距變長
C. 晶狀體凸度變小，焦距變短
D. 晶狀體凸度變小，焦距變長
A
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任務二 了解近視眼和遠視眼的成因及矯正方法
1. 近視眼的成因及矯正
(1)視覺特征：能看清近處的物體，看不清遠處的物體。
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(2)形成原因：近視眼的晶狀體比正常眼的凸一些導致折光能力過強，或者眼球在前后方向上太長，導致遠處的物體成像于視網(wǎng)膜前—遠處物體射來的光會聚后成像在視網(wǎng)膜前，到達視網(wǎng)膜上的就不是一個點，而是一個模糊的光斑，如圖7 所示。
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(3)矯正方法：戴由凹透鏡制成的近視眼鏡，如圖8 所示。
凹透鏡對光有發(fā)散作用，使會聚點( 即像)后移。
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2. 遠視眼的成因及矯正
(1)視覺特征：能看清遠處的物體，看不清近處的物體。
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(2)形成原因：遠視眼的晶狀體比正常眼的扁平一些導致折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，導致近處的物體成像于視網(wǎng)膜后—近處物體射來的光還未會聚成一點就已到達視網(wǎng)膜，在視網(wǎng)膜上形成一個模糊的光斑，如圖9 所示。
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(3)矯正方法：戴由凸透鏡制成的遠視眼鏡，如圖10所示。
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知識拓展：眼鏡的度數(shù)
1 . 透鏡焦度 透鏡焦距的倒數(shù)叫作透鏡焦度，用Φ表示，即Φ = ，透鏡焦度的單位是m－1。
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2. 眼鏡的度數(shù)
(1)眼鏡的度數(shù)是鏡片的透鏡焦度乘100的值，用D表示。即D = 100Φ = (f的單位為“m”)。
(2)眼鏡度數(shù)的絕對值越大， 則眼睛近視或遠視的程度越嚴重。
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易錯提醒
近視眼和遠視眼不是遠近不同的物體都看不清。近視眼能看清近處物體，看不清遠處物體(看近不看遠); 遠視眼能看清遠處物體，看不清近處物體(看遠不看近)。
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方法點撥
利用補償法記憶近視眼及遠視眼的矯正：
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深度理解
凸透鏡的焦距為正數(shù)，故凸透鏡的焦度為正數(shù)，遠視眼鏡的度數(shù)為正數(shù)；凹透鏡的焦距為負數(shù)，故凹透鏡的焦度為負數(shù)，近視眼鏡的度數(shù)為負數(shù)。
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6 月6 日是全國“愛眼日”，2024 年的活動主題為“關(guān)注普遍的眼健康”。如圖11 所示，模擬近視眼成像情況和矯正方法正確的是(　　)
A. ①④ B. ②④ C. ①③ D. ②③
例 2
知2－練
解題秘方：根據(jù)眼睛成像位置判斷眼疾類型和矯正所用
的透鏡。
解析：近視眼看遠處物體時，成像在視網(wǎng)膜前，圖①表示了近視眼的成像情況；近視眼應該用具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正，圖④能正確表示近視眼的矯正情況。
答案：A
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2. 小麗爺爺是遠視眼，需要用______透鏡來矯正。當爺爺戴上眼鏡時，小麗通過鏡片發(fā)現(xiàn)爺爺?shù)难劬孟褡僟_____(填“大”或“ 小”)了，這是因為小麗看到的爺爺?shù)摹把劬Α笔峭ㄟ^鏡片形成的_____(填“實”或“虛”)像。
凸
大
虛

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