資源簡介

/ 讓教學更有效 高效備課 | 物理學科
【學習目標】
1. 了解人眼看見物體的原理以及眼睛的結構
2. 知道明視距離的大小
3. 知道如何調節睫狀體來看近處和遠處的物理
4. 掌握近視眼和遠視眼的形成以及矯正方法
5. 能記住眼睛度數與透鏡焦距的關系
【自主學習】
一、眼睛
眼睛通過睫狀體來改變晶狀體的形狀：當睫狀體放松時，晶狀體比較 ，遠處物體射來的光剛好會聚在視網膜上，眼睛可以看清遠處的物體（圖5.4-2甲）；當睫狀體收縮時，晶狀體變 ，對光的偏折能力 ，近處物體射來的光會聚在視網膜上眼睛就可以看清近處的物體（圖5.4-2乙）
依靠眼睛調節所能看清的最遠和最近的兩個極限點分別叫作遠點和近點。正常眼睛的遠點在無限遠處，近點在大約 處。正常眼睛觀察近處物體時，最清晰而又不疲勞的距離大約是 ，這個距離叫作 。
二、近視眼及其矯正
近視眼只能看清近處的物體，看不清遠處的物體形成近視眼的原因是晶狀體 ，折光能力 ，或者眼球在前后方向上太長，因此來自遠處某點的光會聚在視網膜 ，到達視網膜時已經不是一點而是一個模糊的光斑了(圖5.4-3甲)。利用凹透鏡能使光發散的特點在眼睛前面放一個合適的凹透鏡，就能使來自遠處物體的光會聚在視網膜上(圖5.4-3乙)。
三、遠視眼及其矯正
遠視眼只能看清遠處的物體，看不清近處的物體形成遠視眼的原因是晶狀體 ，折光能力 ，或者眼球在前后方向上太短，因此來自近處某點的光還沒有會聚成一點就到達視網膜了，在視網膜上形成一個模糊的光斑(圖5.4-4甲)。凸透鏡能使光會聚，在眼睛前面放一個合適的凸透鏡，就能使來自近處物體的光會聚在視網膜上(圖5.4-4乙)。
四、眼睛的度數
透鏡焦距 f 的長短標志著 的大小。焦距越短，折光本領越大。通常把透鏡焦距的倒數叫作透鏡焦度，用 Φ 表示，即 Φ = ，如果某透鏡的焦距是0.5 m，它的焦度就是2m－1。
平時說的眼鏡片的度數，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值。例如，100度遠視鏡片的透鏡焦度是1m－1，它的焦距是1m。凸透鏡(遠視鏡片)的度數是 ，凹透鏡(近視鏡片)的度數是 。
【例1】人眼是一個高度精密的光學系統，下列圍繞人眼的討論，錯誤的是（　　）
A．視網膜相當于光屏
B．物體在視網膜上成的像的像距大于二倍焦距
C．晶狀體和角膜相當于一個凸透鏡
D．外界物體在視網膜上成的像是倒立的
【例2】隨著網絡信息技術的發展，在線視頻課被越來越多的學校用來遠程共享學習資源，但長時間盯著手機、電腦或電視屏幕容易導致視力下降，甚至引起近視眼，下列關于近視眼及矯正的原理圖中，正確的是（　　）
A．甲、丙 B．乙、丁 C．乙、丙 D．甲、丁
【例3】將一副眼鏡放在太陽底下，使鏡片正對太陽光，在地面上觀察到如圖所示的現象，則下列判斷正確的是（　　）
A．它是近視眼鏡，對光線有會聚作用
B．它是遠視眼鏡，對光線有發散作用
C．它是老花眼鏡，對光線有會聚作用
D．它是近視眼鏡，對光線有發散作用
【例4】小明戴度的近視鏡，小芳戴度的近視鏡，則二人相比，下列說法正確的是（　　）
A．小明的鏡片的凸凹程度大，焦距長，折光本領大
B．小明的鏡片的凸凹程度小，焦距短，折光本領大
C．小明的鏡片的凸凹程度大，焦距長，折光本領小
D．小明的鏡片的凸凹程度小，焦距長，折光本領小
【例5】閱讀以下材料，回答問題。
眼鏡的度數
透鏡焦距f的長短標志著折光本領的大小。焦距越短，折光本領越大。通常把透鏡焦距的倒數叫做透鏡焦度，用Φ表示，即Φ＝。
如果某透鏡的焦距是0.5米，它的焦度就是Φ＝＝2m﹣1。
如果遠視很嚴重，眼鏡上凸透鏡的折光本領應該大一些，透鏡焦度就要大一些。平時說的眼鏡片的度數，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值。例如，100度遠視鏡片的透鏡焦度是1m﹣1，它的焦距是1m。
凸透鏡（遠視鏡片）的度數是正數，凹透鏡（近視鏡片）的度數是負數。
根據以上材料回答下列問題：
（1）若甲、乙兩個凸透鏡的焦距分別為0.5m和2m，則這兩個凸透鏡中， （選填“甲”或“乙”）凸透鏡的折光本領更大， （選填“甲”或“乙”）凸透鏡做成的眼鏡的度數更大。
（2）某同學的眼鏡裝有﹣200度的鏡片，可知該眼鏡是 （選填“凸”或“凹”）透鏡，該同學的眼睛是 眼（選填“近視”或“遠視”），該眼鏡的焦度是 ，焦距是 。
【課后鞏固】
1．在“愛眼日”宣傳活動中，小明用圖所示的裝置研究眼睛的成像，此時燭焰在光屏上成清晰的像，用此模擬正常眼睛的成像。接下來下列操作說法正確的是（ ）
A．向水透鏡注水，燭焰的像成在光屏右側，可模擬近視眼
B．向水透鏡注水，燭焰的像成在光屏左側，可模擬近視眼
C．從水透鏡抽水，燭焰的像成在光屏左側，可模擬遠視眼
D．從水透鏡抽水，燭焰的像成在光屏左側，可模擬遠視眼
2．如圖所示，能模擬近視眼成因的模型是（　　）
A． B．
C． D．
3．如圖所示，把眼鏡片放在燭焰與凸透鏡之間，調節光屏得到燭焰清晰的像，撤去眼鏡片，像變得模糊，調節光屏適當遠離凸透鏡，光屏上重新得到清晰的像，該眼鏡片（　　）
A．是凹透鏡，屬近視眼鏡
B．是凹透鏡，屬遠視眼鏡
C．是凸透鏡，屬近視眼鏡
D．是凸透鏡，屬遠視眼鏡
4．如圖是人的眼球結構圖，正常人的眼睛通過睫狀體對晶狀體的調節，可以看清近處和遠處的物體。根據上面的材料，利用所學的物理知識，回答下面的問題：
(1)人的眼球好像一架 （選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”），晶狀體和角膜的共同作用相當于一個 ；
(2)視網膜相當于照相機的 ，看物體時在視網膜上成 （填像的性質）的實像；
(3)正常人看物體由遠及近時，為了使像始終落在視網膜上，則晶狀體 （選填“變厚”“不變”或“變薄”）。
5．“好視力，好未來”，為了保護好視力，讀寫時眼睛與書本的距離應保持25cm左右。如圖是小亮寫字時的情景，與正確的姿勢相比，此時眼睛的晶狀體會變 （選填“薄”或“厚”），此姿勢長時間書寫，容易使晶狀體發生病變，最終需要佩戴 （選填“凸”或“凹”）透鏡進行矯正。
6．曉彤用兩個可以套在一起拉動的硬紙筒，自制了一個簡易照相機，外筒上裝有凸透鏡，如圖所示。曉彤用它觀察遠處的物體時，在半透明紙上可以得到 的實像。若曉彤拿它向遠處物體走近一段距離后，需要將內筒向 （選填“靠近凸透鏡”“遠離凸透鏡”或“保持原位置”）方向移動，才能在半透明紙上看到清晰的像。某人在眼鏡店所配的眼鏡是+200度，它是 眼鏡片（選填“近視”或“遠視”）。
7．在探究凸透鏡成像規律時，小明用鑲嵌在白色方格板上的“F”光源替代蠟燭，實驗裝置如圖1乙所示。
(1)如圖1甲所示，一束平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現一個最小、最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f為 cm；
(2)實驗前，調節光源、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度，其目的是 ；
(3)如圖1乙所示，光屏上呈現清晰 、倒立的實像，此成像原理可應用在 ；
(4)同學們對小明使用的圖1乙實驗裝置進行如下評價，其中不正確的是（　　）
A．與燭焰相比，實驗使用的光源不會晃動，光屏上所成的像比較穩定
B．零刻度線刻在光具座標尺的中央，可直接測出物距和像距
C．若凸透鏡的焦距未知，則利用此實驗裝置不能測出凸透鏡的焦距
(5)光源“F”放在15cm處，其大小如圖2甲所示，凸透鏡固定在光具座零刻度線上。移動光屏，得到清晰的像。此時小明用手指的指尖觸摸凸透鏡，則光屏上會觀察到（　　）
A．指尖的影子
B．指尖的像
C．完整的燭焰的像
D．被擋住一部分的燭焰的像
(6)在如圖乙所示實驗情形下，如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭適當遠離凸透鏡，發現光屏上燭焰的像變得模糊不清，此現象可以體現 （選填“近視眼”或“遠視眼”）的成像情況。
8．小華探究眼睛的成像原理，與老師一起研制了如圖所示的實驗裝置，用水透鏡模擬眼睛，光屏模擬視網膜，通過對水透鏡注水或抽水可改變水透鏡的厚薄。蠟燭、光屏和水透鏡在光具座上的位置如圖所示。
(1)實驗時，首先要使燭焰、水透鏡、光屏三者的中心在同一高度上，目的是 ；
(2)三者擺放位置如圖甲所示，在光屏上成了一個清晰的像（像未畫出），該像為倒立、 的實像，生活中常用的 。（選填“放大鏡”、“照相機”或“投影儀”）是利用這一成像規律工作的。此時水透鏡的焦距f的范圍為 ；
(3)用水透鏡模擬爺爺的老花眼，如圖乙所示，若爺爺不戴老花鏡時恰好能夠看到圖中位置上的蠟燭，在圖中的虛線框內安裝上適當度數的老花鏡的鏡片，則爺爺將能看清蠟燭位置 （選填“左側”或“右側”）的物體。小明因為長期不注意用眼衛生，變成了近視眼，應該配戴 （選填“凸“或“凹”）透鏡矯正。
9．閱讀短文，回答文后的問題。
眼睛
如圖甲是人的眼睛的結構圖，它很像一架照相機，我們看物體時，是通過睫狀體的伸縮來調節晶狀體的彎曲程度，改變晶狀體的焦距，使不同遠近的物體都能在像距相同的視網膜上生成清晰的倒立的像。當睫狀體放松時，晶狀體比較薄，對光的偏折能力變小，遠處物體射來的光剛好會聚在視網膜上，眼球可以看清遠處的物體；當睫狀體收縮時，晶狀體變厚，對光的偏折能力變大，近處物體射來的光會聚在視網膜上，眼睛就可以看清近處的物體。
若沉溺于上網或長時間近距離看書寫字、看電視，容易使睫狀體的調節負擔過重不能使晶狀體恢復原狀，致使遠處物體折射所形成的像落到了視網膜的前方，形成近視。近視眼可以通過配戴眼鏡加以矯正。近視程度越嚴重，戴的眼鏡度數越大。眼鏡的度數就是透鏡焦距（以米為單位）的倒數的100倍。
（1）眼睛像一架照相機，眼球內的晶狀體相當于一個 ，視網膜相當于 （均填字母）；
A．凸面鏡 B．凸透鏡
C．凹透鏡 D．光屏
（2）根據人眼的成像原理，物體通過人眼成的是 像；與照相機不同，人眼是真正的變焦系統，人眼看近處物體時，焦距較 （填“大”或“小”）；
（3）近視眼的矯正需選用圖乙中的 （填字母）透鏡，此透鏡對光線有 作用；
（4）某同學所配眼鏡為400度，它的焦距是 cm。
1．小明發現自己戴的近視眼鏡的鏡片是一塊凹透鏡，于是他查閱相關資料得知：①物體通過凹透鏡成縮小的像，且物距越大、像距越大、像越小；②同一物體，物距相同時，通過焦距越小的凹透鏡，所成的像越小；③近視眼鏡的鏡片度數與其焦距的關系如下表：
（1）分析表格數據中近視眼鏡的鏡片度數與其焦距的數量關系，可得結論： ；
（2）小明將近視眼鏡逐漸靠近紙上文字時，看到的文字大小將逐漸 （選填“增大”或“減小”）；
（3）小明分別將A、B 兩副不同度數的近視眼鏡，放置在書籍前相同位置，通過鏡片觀察到不同的像，如圖（a）、（b）所示，請判斷哪副眼鏡的鏡片度數較高，并說明理由： 。
2．探究凸透鏡成像特點
(1)將器材按照順序擺放，點燃蠟燭后，調節凸透鏡、光屏、 的高度大致在 上。目的是使像成在 。
(2)如圖1所示，a、b、c、d、e是透鏡主光軸上的點，其中當蠟燭在 、 點時，可以看到縮小、 的 像。
(3)將蠟燭移動到 點，此時不能在光屏成像。需要透過 觀察燭焰，說明此時成的是 像（選填“虛”或“實”）。
(4)如圖所示，某同學用自制的水透鏡來探究凸透鏡成像規律，當向水透鏡里注水時，水透鏡的焦距將減小；當從水透鏡里抽水時，水透鏡的焦距將變大。
①如圖2所示，一束光平行于主光軸射向水透鏡，在光屏上得到一個最小最亮光斑，則水透鏡的焦距為 cm。實驗前，應調節燭焰、水透鏡和光屏三者中心，使燭焰和光屏的中心在水透鏡的主光軸上；
②該同學移動蠟燭、水透鏡和光屏至圖3所示位置時，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特點可制成 （填“照相機”或“投影儀”）；若僅將蠟燭與光屏位置對調，則在光屏 （填“能”或“不能”）看到清晰的像；
③在圖3所示實驗場景下，該同學把自己的眼鏡給水透鏡“戴上”（如圖4所示），當從水透鏡中抽出適量的水后，再次在光屏上觀察到清晰的像，由此判斷該同學戴的是 （填“近視”或“遠視”）眼鏡。
【課后評價】
這節課我給自己☆☆☆☆☆顆星。
【參考答案】
【自主學習】
一、眼睛：薄、變厚、變大、10cm、25cm、明視距離
二、近視眼及其矯正：太厚、太強、前
三、遠視眼及其矯正：太薄、太弱
四、眼睛的度數：折光本領、 、正數、負數
【例1】B
【例2】B
【例3】D
【例4】D
【例5】 （1）甲、甲；（2）凹、近視、2m－1 、0.5m
【課后鞏固】
基礎練習
1. B
2. C
3. D
4. （1）照相機、凸透鏡；（2）光屏、倒立、縮小的實像；（3）變厚
5. 厚、凹
6. 倒立、縮小，遠離凸透鏡，遠視
7. （1）10.0；（2）使像清晰的成在光屏的中央位置；（3）縮小、照相機；（4）C；（5）C；（6）近視眼
8. （1）使像成在光屏中央；（2）縮小、照相機、10cm＜f＜20cm；（3）右側、凹
9. （1）B、 D；（2）倒立縮小的實、小；（3）A、發散；（3）25
能力提升
1. （1）近視眼鏡的鏡片度數與焦距成反比；（2）增大；（3）見解析
2.（1）燭焰、同一高度、光屏中央；（2）e、 d、倒立、實；（3）a、 凸透鏡、虛；（4）8.0、照相機、能、遠視
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