資源簡介

(共63張PPT)
跨學科實踐活動
　　真實情境中的問題解決,通常需要綜合運用科學、技術、工程學和數學等學科的概念、方法和思想,設計方案并付諸實施,以尋求科學問題的答案或制造相關產品。
　　針對特定的生物學內容,運用生物學、物理、技術、工程學等學科概念,以及“結構與功能”“尺度、比例和數量”“系統與模型”等跨學科概念,選擇恰當的材料,設計并制作模型,直觀地表征相應的結構與功能,提升探究實踐能力。
活動一　自制實驗裝置,認識吸煙有害健康
運用多學科的知識和方法自制實驗裝置,模擬香煙煙霧對呼吸道黏膜的危害;形成吸煙有害健康的觀念,自覺拒絕吸煙;學會用科學證據向公眾宣講吸煙有害健康。
活動
名稱 自制實驗裝置,認識吸煙有害健康
涉及
學科
內容
說明 【生物學】
(1)人體的結構與功能相適應。人體通過循環系統進行體內的物質運輸,通過呼吸
系統與外界進行氣體交換。
(2)生活習慣與行為選擇能夠影響人體健康。吸煙對人體健康具有危害作用。拒
絕吸煙,養成良好的生活和行為習慣,能夠增強機體健康。
活動
名稱 自制實驗裝置,認識吸煙有害健康
涉及
學科
內容
說明 【物理】
空氣內部壓強的變化會引起氣體流動,改變裝置中的氣體壓強,可使氣體不斷進出
裝置。
【化學】
香煙燃燒的主要產物尼古丁、焦油和一氧化碳等,在水中的溶解程度不同,用水收
集香煙煙霧,尼古丁溶于水中,大部分焦油懸浮在水中或黏附在裝置器壁上,一氧化
碳散逸到空氣中。
【跨學科】系統與模型:人體在結構和功能上是一個統一的復雜整體。觀察吸煙
產生的煙霧對草履蟲等生物體的影響,可模擬研究吸煙對人體的危害。
活動名稱 自制實驗裝置,認識吸煙有害健康
活動
任務 以小組為單位利用簡單、易得的材料器具,設計、制作香煙煙霧收集裝置,
收集香煙燃燒產生的煙霧。設計實驗,模擬吸煙對人體健康的影響。
活動
目標 【生命觀念】通過觀察和實驗,理解吸煙對人體健康具有危害作用,知道好的
習慣有利于身體健康,建立健康生活的觀念。
【科學思維】通過對裝置的不斷改進、修正,提高小組合作解決問題的能力。
【探究實踐】制作裝置收集香煙煙霧,模擬吸煙影響呼吸道、肺等器官,分析、
歸納得出吸煙危害人體健康的結論。
【態度責任】形成良好行為習慣對機體健康至關重要的意識,養成健康生活的
習慣。
跟蹤訓練
1.在大多數城市的公共場所都設置有醒目的“禁止吸煙”標識。因為吸煙有害健康,
吸煙是肺癌、慢性呼吸系統疾病、冠心病、腦卒中等多種疾病發生和死亡的重要
危險因素。下列說法中,不正確的是 ( )
A.吸煙易誘發呼吸系統疾病 B.吸煙易誘發心血管疾病
C.吸煙使不吸煙者被動吸煙,間接受到危害 D.吸煙很酷,是成熟的表現
D
【解析】香煙燃燒時釋放4 000多種化學物質,其中有害成分主要有焦油、一氧化碳、尼古丁和刺激性煙霧。焦油對口腔、喉部、氣管、肺部均有損害,易誘發呼吸系統疾病,A正確。長期酗酒和吸煙等不健康的生活方式,都會損傷心臟和血管導致心血管疾病,B正確。吸煙產生的煙霧會造成嚴重的環境污染,嚴重妨礙他人健康,吸煙使不吸煙者被動吸煙,間接受到危害,C正確。吸煙有害健康,是一種陋習,禁煙主要是為了人們的身體著想,吸煙不是成熟的表現,D錯誤。
2.吸煙有害自己和他人的健康。煙氣中除了煙堿、焦油中的有害物質,還有一種極
易與血液中的血紅蛋白結合的有毒氣體,它是 ( )
A.氧氣 B.氮氣 C.二氧化碳 D.一氧化碳
D
【解析】一氧化碳與血紅蛋白的結合能力要比氧與血紅蛋白的結合能力強,所以一旦一氧化碳與血紅蛋白結合了,氧就不能與血紅蛋白結合,使人體缺氧,而使人不舒服或死亡。
3.(2024·北京石景山期末)生物社團的同學利用廢舊礦泉水瓶、棉花、吸管等材料,
設計并制作了如圖所示的實驗裝置,模擬香煙煙霧中煙焦油對呼吸系統的危害。
(1)呼吸道是氣體進出肺的通道,其具有的黏膜、纖毛等結構能對氣體進行處理,使吸
入的空氣___________。在如圖所示的實驗裝置中,A和B分別模擬的是人體呼吸道的
氣管和_______。
清潔、濕潤
支氣管
(2)接通抽氣泵,點燃香煙,待10支香煙完全燃盡后,對A、B、C三處進行觀察。
①實驗中,抽氣泵為煙霧進入裝置提供動力,正常情況下,吸煙者通過_____和肋間肌
的收縮,實現這一過程。
②剪開A和B,觀察到其內表面有一層黃黑色的油狀物質即煙焦油,用手觸摸十分黏稠。
由此現象推測,長期吸煙者出現“白天痰多不易咳出,在早晨會咳出黑色痰”的原因,可
能是白天吸煙,使呼吸道內壁附著了_____,進而_____了纖毛的擺動,夜間不吸煙,纖毛
恢復正常,才將痰咳出。
③C中的棉花團由于吸附了煙焦油也變成了黃黑色。進一步研究發現,長期吸煙者
的肺泡中會沉積大量的有害物質,使肺泡受損、肺泡壁增厚,導致其與血液進行
_________的功能下降。可見,吸煙危害人體的健康。
膈肌
焦油
減弱
氣體交換
(3)為保障實驗安全、避免實驗者吸入香煙煙霧,實驗過程中需___________(多選)。
a.保持室內開窗通風 b.開啟通風換氣設備
c.全程戴防護口罩 d.遠離易燃易爆物品
a、b、c、d
【解析】(1)呼吸道由鼻、咽、喉、氣管、支氣管組成,對吸入氣體具有溫暖、濕潤、清潔的作用。呼吸道是氣體進出肺的通道,其具有的黏膜分泌的黏液能夠吸附病菌、塵埃等,纖毛具有清掃異物的作用,所以使吸入的空氣清潔、濕潤。在題圖所示的實驗裝置中,A和B分別模擬的是人體呼吸道的氣管和支氣管。
(2)①實驗中,抽氣泵為煙霧進入裝置提供動力。正常情況下,吸煙者通過膈肌和肋間肌的收縮,實現吸氣。
②剪開A和B,觀察到其內表面有一層黃黑色的油狀物質即煙焦油,用手觸摸十分黏稠。由此現象推測,長期吸煙者出現“白天痰多不易咳出,在早晨會咳出黑色痰”的原因,可能是白天吸煙,使呼吸道內壁附著了焦油,進而減弱了纖毛的擺動,夜間不吸煙,纖毛恢復正常,才將痰咳出。
③肺適于氣體交換的特點有:肺泡數目多,肺泡周圍包繞著豐富的毛細血管和彈性纖維,肺泡壁和毛細血管壁都很薄,只由一層上皮細胞構成。C中的棉花團由于吸附了煙焦油也變成了黃黑色。進一步研究發現,長期吸煙者的肺泡中會沉積大量的有害物質,使肺泡受損、肺泡壁增厚,導致其與血液進行氣體交換的功能下降?？梢?吸煙危害人體的健康。
(3)為保障實驗安全,實驗過程應該遠離易燃易爆物品,避免實驗者吸入香煙煙霧,實驗過程中應保持室內開窗通風,并開啟通風換氣設備;全程戴防護口罩等。
4.為模擬觀察香煙煙霧對呼吸道黏膜的危害,某同學用如圖裝置進行如下實驗。
(一)提出問題:香煙煙霧對草履蟲纖毛的運動活性有影響嗎
(二)作出假設:香煙煙霧對草履蟲纖毛的運動活性有影響。
(三)實施計劃。
(1)實驗裝置如下圖。
注:點燃香煙,打開止水夾,用洗耳球抽取排水管中的空氣使空氣泵中的液面下降,煙霧就會持續進入煙霧收集器的培養液中。
(2)實驗步驟。
①用顯微鏡觀察正常生活狀態下的草履蟲的運動狀態(纖毛擺動頻率)。
②1組不做處理,2、3、4組分別點燃1支、2支、3支香煙。每次待香煙燃盡后,用止水夾夾緊排水管,分別取煙霧收集器底部的培養液。
(四)預測實驗結果。
組別 處理方式 草履蟲的運動狀態(纖毛擺動頻率)
1 不處理
2 1支香煙
3 2支香煙(每支間隔5分鐘再點)
4 3支香煙(每支間隔5分鐘再點)
(1)該實驗的變量是__________________,對照組是____。
(2)隨煙霧收集量的增加,草履蟲的纖毛被香煙煙霧中的焦油黏結,其運動能力_____
(填“增加”或“減弱”),推測香煙煙霧對草履蟲纖毛的運動活性有影響,說明吸煙有害
健康。
(3)用顯微鏡觀察草履蟲的運動狀態時,不能只選一只草履蟲的原因是___________
_____________。
(4)2024年世界無煙日的主題是“保護青少年免受煙草危害”,結合此主題和上述實驗
結論,你的做法是_____________________(一點即可)。
香煙(或香煙的數量)
1組
減弱
避免偶然性,
減小實驗誤差
勸導家人朋友不吸煙等
【解析】(1)該實驗的變量是香煙的數量,因為實驗的目的是探究香煙煙霧對草履蟲纖毛的運動活性的影響,而香煙的數量是直接影響草履蟲纖毛的運動活性的因素。對照組是1組,因為對照組是不做任何處理的組,用于與實驗組進行比較,從而得出實驗結論。
(2)隨煙霧收集量的增加,草履蟲的纖毛被香煙煙霧中的焦油黏結,其運動能力減弱。這是因為焦油會黏附在草履蟲的纖毛上,影響纖毛的運動,導致草履蟲的運動能力下降。根據這一結果推測香煙煙霧對草履蟲纖毛的運動活性有影響,進一步說明了吸煙有害健康。
(3)用顯微鏡觀察草履蟲的運動狀態時,不能只選一只草履蟲的原因是避免偶然性,使實驗結果更準確。如果只選一只草履蟲,可能會因為這只草履蟲的特殊狀態或行為而影響實驗結果,導致結果不準確。因此,應該選擇多只草履蟲進行觀察,以獲取更準確的結果。
(4)吸煙不僅危害自己的健康,還會對他人造成二手煙的危害,因此我們應該自己不吸煙,并勸導他人不吸煙,共同努力,營造一個無煙的環境。
5.(2024·揭陽期末)探究吸煙的危害:為了更直觀地認識吸煙對呼吸系統的危害,某生物興趣小組利用玻璃瓶、筆筒、氣球和橡皮膜等材料,制作了一個模擬吸煙的模型,如圖一所示。香煙插入筆筒后點燃,向上推動橡皮膜,再放松橡皮膜,模擬吸煙過程,重復多次。請結合所學知識回答問題。
(1)圖一模型中,筆筒和氣球分別模擬圖二所示呼吸系統的①_______和②___;此裝置中
利用的玻璃瓶模擬人體胸廓并不是最理想的材料,因為_________________________
________________________________________________。
(2)圖一模型的甲、乙兩種狀態中,模擬香煙煙霧隨吸氣進入肺部的是___。人在此過
程中,膈肌會_____,肺內氣壓_____(填“增大”或“減小”)。
(3)實驗后,同學們發現面巾紙卷上、筆筒和氣球內壁都附著了一些黃色黏稠的物質,
可以想象吸煙者呼吸系統內的狀態。你認為這些黏稠的物質會影響呼吸系統的哪
些功能 ________________________________________________________________
______________________________________________(一點即可)。
呼吸道
玻璃瓶無法模擬胸廓前后、
左右徑的變化(或“玻璃瓶不能伸縮”“玻璃瓶沒有彈性”)
乙
收縮
減小
呼吸道對空氣的清潔作用(或呼吸道對空氣的預熱作用;呼吸道對空氣的濕
潤作用;肺泡中的氣體交換或肺泡與血液的氣體交換)
肺
(4)圖三所示A氣體表示_____。參考圖三,你認為肺與其功能相適應的特點有_______
_______________________________________________________________(一點即可)
等。
(5)世界衛生組織發布的報告《煙草:毒害我們的星球》揭示了煙草的危害。除(3)中
所述之外,你認為煙草還會怎樣“毒害我們的星球” ____________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
___________________________________(一點即可)。
氧氣
肺泡外
面包繞著豐富的毛細血管,肺泡壁和毛細血管壁都只由一層上皮細胞構成
吸煙會污染空氣(或吸煙有害他
人的健康;在森林中吸煙有可能引發森林火災;亂扔煙頭可能引發火災;香煙煙霧會
刺激口腔黏膜上皮細胞,誘發口腔疾病;加工煙草產生的廢氣、廢水會污染環境;被
丟棄的煙蒂會污染環境)(其他合理亦可)
【解析】(1)呼吸系統的組成包括呼吸道和肺。圖一模型中,筆筒和氣球分別模擬圖二的①呼吸道和②肺;玻璃瓶不能伸縮,沒有彈性。無法模擬胸廓前后、左右徑的變化。可見,裝置中的玻璃瓶模擬人體胸廓并不是最理想的材料。
(2)呼吸時,氣體之所以能夠進出肺,靠肺內氣壓與外界大氣壓之差。呼氣時肺縮小,肺內氣壓高于外界大氣壓,氣體出肺經由鼻孔排出,完成呼氣。人在吸氣的時候,胸廓自主外擴,胸腔體積變大,胸腔內氣壓小于外界大氣壓,空氣進入肺,完成吸氣。可見,圖一模型的甲、乙兩種狀態中,模擬香煙煙霧隨吸氣進入肺部的是乙。人在此過程中,膈肌會收縮,肺內氣壓減小。
(3)呼吸道包括鼻、咽、喉、氣管、支氣管,可以保證空氣順暢通過,其次鼻腔內有鼻毛,可以阻擋空氣中灰塵的進入,氣管、支氣管內表面的黏膜及其表面的纖毛,都對空氣有清潔作用;鼻黏膜分泌的黏液,可以濕潤空氣和粘住灰塵,對空氣有清潔和濕潤作用;鼻黏膜內分布著毛細血管,可以溫暖空氣。鼻腔能預熱吸入的冷空氣。因此呼吸道對吸入的氣體有溫暖、濕潤和清潔的作用。題干中,實驗后,同學們發現面巾紙卷上、筆筒和氣球內壁都附著了一些黃色黏稠的物質?？梢?這些黏稠的物質會影響呼吸道對空氣的清潔、濕潤作用;會影響呼吸道對空氣的預熱作用;不利于肺泡中的氣體交換。
(4)圖三中A氣體由肺泡擴散到血液,表示氧氣的擴散方向;B氣體由血液擴散到肺泡,表示二氧化碳的擴散方向。肺泡外面包繞著豐富的毛細血管、肺泡壁和毛細血管壁都只由一層上皮細胞構成等,是肺與其氣體交換功能相適應的特點。
(5)吸煙不僅會危害自己和他人的身體健康,也會污染環境,毒害我們的星球。吸煙會污染空氣;吸煙有害他人的健康(或“吸二手煙使人患肺癌的概率增大”);在森林中吸煙有可能引發森林火災;亂扔煙頭可能引發火災;香煙煙霧會刺激口腔黏膜上皮細胞,誘發口腔疾病;加工煙草產生的廢氣、廢水會污染環境;被丟棄的煙蒂會污染環境等。
6.閱讀科普文章,回答問題。
　　煙草煙霧中含有焦油、尼古丁、一氧化碳等多種化學物質。吸煙損害呼吸系統,是慢性支氣管炎、慢性阻塞性肺疾病的主要誘發因素。長期吸煙可以使支氣管黏膜的纖毛變短,影響纖毛正常擺動。另外還引起黏液分泌增多,如果不能及時排出,會造成支氣管的阻塞,影響生活質量。此外,煙草煙霧中的化學物質還會引發心血管疾病,其部分途徑如下圖所示。
　　健康的血管內皮是光滑的,焦油通過呼吸系統進入血液,附著在血管內皮上,影響血管內壁的通透性。尼古丁是造成吸煙成癮和增加心血管疾病風險的重要因素。尼古丁可以使心率增快、血壓升高,還可以誘發冠狀動脈(供給心臟血液的動脈)強烈痙攣,引起急性阻塞,導致心肌供血下降,造成心肌缺血或者急性心肌梗死。一氧化碳與血紅蛋白結合的能力是氧氣的240倍,可取代血液中的部分氧氣,減少身體組織的氧氣供應,使得動脈管壁缺氧、水腫,嚴重影響健康。吸煙有害身體健康,青少年要拒絕吸煙。我們還要告誡吸煙者盡早戒煙。有研究發現,停止吸煙12小時后,血液中的一氧化碳減至正常水平;戒煙1年后,患冠心病的風險比吸煙者大約降低一半;戒煙15年后,患冠心病的風險與從不吸煙者相當。
(1)煙草煙霧中的焦油對呼吸系統和循環系統均有危害。首先,它使支氣管黏膜纖毛
變短,影響其對吸入的氣體進行_____處理;其次,引起_____分泌增多,易造成支氣管阻
塞,影響氣體進出肺。此外,焦油還會進入毛細血管,隨著_______(填“肺循環”或“體循
環”)流入心臟,繼而流經全身血管,導致血管內皮損傷。
(2)尼古丁不僅使吸煙成癮,而且可誘發_________急性收縮,增加心血管疾病的風險。
(3)主動或者被動吸煙時,一氧化碳通過_____作用從肺泡進入毛細血管,取代了部分氧
氣,與_______(填血細胞名稱)中的血紅蛋白結合,使得血液的氧含量不足,進而影響全
身各處組織細胞的_____作用;文中提到,有研究發現______________________________
_________________,說明該結合也是可逆的。因此戒煙有利于恢復身體健康。
清潔
黏液
肺循環
冠狀動脈
擴散
紅細胞
停止吸煙12小時后,血液中的一氧
呼吸
化碳減至正常水平
(4)下面是兩幅關于“世界無煙日”的宣傳畫,請選擇其中一幅,根據文中信息,為其撰寫
一句恰當的宣傳語:______________________________________________________。
拒絕吸煙,就是保護我們的生命之樹或對香煙說不,健康你我他
【解析】(1)呼吸道黏膜對吸進去的空氣有溫暖、濕潤和清潔的功能,它的清潔功能涉及黏膜纖毛的擺動,正常呼吸道黏膜纖毛的擺動可將分泌物排出。肺循環也稱為小循環,通過體循環返回心臟的血液從右心房流入右心室,當心室收縮時,血液從右心室進入肺動脈,并通過其分支到達肺毛細血管,進行氣體交換。因此,煙草煙霧中的焦油使支氣管黏膜纖毛變短,影響對吸入的氣體進行清潔處理;同時引起黏液分泌增多,易造成支氣管阻塞。焦油還會進入毛細血管,隨肺循環流入心臟,繼而流經全身血管,導致血管內皮損傷。
(2)冠狀動脈是供給心臟血液的動脈,尼古丁可誘發冠狀動脈急性收縮,增加心血管疾病的風險。
(3)肺泡與血液之間是通過氣體的擴散作用完成氣體交換,因此主動或者被動吸煙時,一氧化碳通過擴散作用從肺泡進入毛細血管,取代了部分氧氣,一氧化碳與紅細胞中血紅蛋白結合的能力是氧氣的240倍,可取代血液中的部分氧氣,減少身體組織的氧氣供應,影響全身各處組織細胞的呼吸作用;文中提到:停止吸煙12小時后,血液中的一氧化碳減至正常水平;戒煙1年后,患冠心病的風險比吸煙者大約降低一半;戒煙15年后,患冠心病的風險與從不吸煙者相當,說明該結合是可逆的。
(4)圖1:拒絕吸煙,就是保護我們的生命之樹。圖2:對香煙說不,健康你我他。
活動二　制作可調節的成像模型模擬眼球成像
　　根據眼球的結構和成像原理,運用相關學科的知識和方法,選擇適當的材料和工藝,制作眼球結構模型和成像模型。模型可用于演示正常眼的成像,展現近視眼、遠視眼的成因以及矯正方法。調查班級學生的近視率,撰寫調查報告,結合眼球結構和成像原理提出保護眼健康的方法。
活動
名稱 制作可調節的成像模型模擬眼球成像
涉及
學科
內容
說明 【生物學】
(1)眼是人體從外界獲取信息的一種感覺器官。
(2)視覺的形成過程中,通過晶狀體曲度的改變,使不同距離的物體能準確地在視網膜上成像。
【物理】
(1)凸透鏡對光具有會聚作用,凹透鏡對光具有發散作用。
(2)成像模型中,凸透鏡曲度過大或與成像光屏距離過遠,可用凹透鏡矯正成像效果;反之,可用凸透鏡矯
正成像效果。
【跨學科】
(1)系統與模型:眼球各個結構相互聯系構成一個成像系統;眼球成像過程難以直接觀察,借助模型可認
識和理解眼球成像原理及視力的變化與矯正。
(2)結構與功能:視物正常的眼球的晶狀體富有彈性,由于睫狀體的收縮、舒張作用,其曲度發生變化,使
人能看清遠近不同的物體。
活動
名稱 制作可調節的成像模型模擬眼球成像
活動
任務 以小組為單位利用一定的材料器具制作可調節的成像模型,模擬眼球成像的過程;
合理選用凹透鏡或凸透鏡對成像不清的情況進行矯正,模擬視力的矯正。
活動
目標 【生命觀念】知道眼能看清不同遠近物體的調節機制,說明晶狀體曲度過大、過小或
眼球前后徑變化是近視、遠視形成的原因,建立結構與功能相適應的觀念。
【探究實踐】利用可調節的成像模型模擬眼的正常視物、近視、遠視;通過分析與判
斷,選擇合適的凹透鏡或凸透鏡對成像不清的情況進行矯正。
【科學思維】在制作和使用成像模型的過程中,通過對模型不斷改進和完善,提升實
驗能力。
【態度責任】提出保護眼健康的方法,提高保護眼健康的意識,養成良好的用眼習慣。
跟蹤訓練
　　(2024·廣東深圳期末)我國飛秒激光手術在科研和手術質量等方面處于全球領
先地位。手術使用飛秒激光在眼球最外層起透光作用的膜結構內制作微透鏡,從而
實現近視矯正。據此完成下面1~3題。
1.飛秒技術借助改變眼球哪個膜結構來解決近視問題 ( )
A.角膜 B.鞏膜 C.虹膜 D.視網膜
A
【解析】飛秒激光手術是在眼球最外層起透光作用的膜結構內制作微透鏡,從而實現近視矯正。眼球最外層起透光作用的膜結構是角膜,A正確。
2.小明同學通過查閱資料和制作物理模型來研究視覺形成的過程和近視的成因(如
圖),下列分析中正確的是 ( )
A.圖中組件a可模擬眼主要折射光線的結構
B.圖中組件b可模擬眼感受光刺激的感受器
C.模擬近視矯正,可在a、b間放置凹透鏡
D.圖中組件c可模擬視覺形成的部位
C
【解析】晶狀體對光線起折射作用,圖中組件a是光源,不能模擬晶狀體,A錯誤。組件b相當于眼球的晶狀體,而眼感受光刺激的感受器在視網膜上,B錯誤。若晶狀體過度變凸不能恢復原狀或眼球的前后徑過長,會導致遠處物體反射的光線經折射后形成的物像落在視網膜的前方,形成近視眼,需要戴凹透鏡矯正。因此探究近視鏡的矯正作用時,可在a、b間放置凹透鏡,C正確。組件c相當于視網膜,是形成物像的部位,視覺形成的部位在大腦皮層的視覺中樞,D錯誤。
3.飛秒手術可能存在干眼癥、夜晚視力減退等后遺癥。下列關于眼球健康的說法不
正確的是 ( )
C
【解析】為了保護眼球健康,在日常生活中要養成良好的生活習慣。為了視力健康,既要定期檢查視力,也要認真做好眼保健操,C錯誤。
4.如圖是某同學利用凸透鏡和圓底燒瓶制作了一個眼球模型,下列說法錯誤的
是 ( )
A.該模型中凸透鏡和圓底燒瓶均具有折射作用
B.該模型可模擬遠視眼的成像情況
C.凸透鏡模擬的是晶狀體,受睫狀體的調節
D.在凸透鏡前再加一個凹透鏡可使物像形成的位置后移
B
【解析】圖中物像并沒有成像在模擬的視網膜上,而是成像在模擬的視網膜的前方,故該圖表示的是近視眼的成像情況,B錯誤。
5.圖1是顯微鏡及遮光器的放大圖;圖2是眼球結構模型;圖3的①~④是從眼球模型中
依次取出的結構。遮光器上的光圈可以控制顯微鏡的進光量,①~④中相當于遮光器
的是 ( )
A.③ B.④ C.② D.①
C
【解析】圖3中①是角膜,②是瞳孔,③是晶狀體,④是視網膜。眼球的瞳孔的變化是隨著光線的強弱而變化的,在眼球的結構中,瞳孔是光線進出的通道。當外界光線較強時,瞳孔是變小的,以避免過強的光線刺傷了眼睛;當外界光線較弱時,瞳孔是變大的,讓更多的光線進入眼球,便于看清物體。因此②瞳孔相當于遮光器。C符合題意。
6.角膜塑形鏡通過改變角膜的形態來提高裸眼視力,矯正原理如圖所示,下列敘述正
確的是 ( )
A.角膜塑形鏡改變了晶狀體的曲度
B.角膜塑形鏡可以完全根治近視
C.青少年近視的主要原因是角膜曲度過大
D.塑形前物像落在視網膜前方,塑形后物像落在視網膜上
D
【解析】角膜塑形鏡通過改變角膜的幾何形態來提高裸眼視力,不是改變了晶狀體的曲度,A錯誤。角膜塑形鏡產生的效果是臨時性的,停止戴鏡一段時間,角膜又會恢復原來形狀。因此,角膜塑形鏡不可以根治患者的近視問題,B錯誤。用眼不當導致晶狀體(不是角膜)曲度過大是青少年近視的主要原因,C錯誤。角膜塑形前物像落在視網膜前方(表現為近視),塑形后物像落在視網膜上(暫時恢復視力),D正確。
7.(2024·深圳期末)6月6日是全國“愛眼日”。為宣傳眼健康知識,增強全民愛眼護眼意識,生物科創小
組在STEM學習中心開展了“制作可調節的眼球成像模型,提出保護眼健康的方法”的跨學科實踐活動,
具體實施過程如下。
任務一:認識眼球結構。
(1)下圖一中的①是_____。同學間相互觀察,在光線較亮時,它呈_____(填“擴大”或“縮小”)狀態;在光線
較暗時,它呈_____(填“擴大”或“縮小”)狀態。由此可知,該結構可調節進入眼球的光線量。
(2)同學們解剖并觀察牛眼時,發現角膜是無色、透明的,由此可推測其功能是_____________________
_______________。
瞳孔
縮小
擴大
利于光線的透入,是光線
進入眼球的通道
任務二:探究視覺的形成。
(3)同學們進行了如圖二所示的實驗:F光源照射來的光線,經凸透鏡的折射,最終在光
屏上形成了清晰的倒像。該實驗中,凸透鏡模擬晶狀體,光屏模擬_______。通過探究
得出視覺的形成過程:外界物體反射的光線依次經過_______________(用圖一中的數
字和箭頭表示),最終在___(填圖一中數字)上形成物像,再通過視神經將信息傳給大腦
的特定區域,形成視覺。
視網膜
②→①→③→⑤
④
任務三:分析近視的成因。
(4)同學們將圖二中F光源移動到A點時,物像變模糊,此時換一個曲度較大的凸透鏡,
物像變清晰,再將F光源移回原位,物像變模糊。由此分析近視的成因:長時間近距離
看物體,導致_________________________________。
晶狀體的曲度過大,或眼球前后徑過長
任務四:制作可調節的眼球成像模型
(5)某小組制作的模型中,“晶狀體”曲度不可調節,被評為待改進。通過查閱資料他們
決定選用水透鏡(如圖:可通過調整水的體積改變透鏡的焦距)來模擬晶狀體,理由是
_______________________。
水透鏡可調節曲度的變化
(6)眼睛是心靈的“窗戶”,我們要從小養成健康用眼的習慣。請你提出一條預防近視
的措施:__________________________________________________________________
_______________________________________________________。
讀書寫字的姿勢要正確(或看書寫字40分鐘后要到室外活動或向遠處眺望一
會兒;要認真做眼保健操,所按穴位要準確)(答出一條,合理即可)
【解析】(1)圖中①是瞳孔,眼球虹膜中心的小圓孔,為光線進入眼睛的通道。瞳孔的大小可以調節,能夠控制進入眼球內的光線。強光下瞳孔縮小,減少進入眼內的光量,以保護視網膜不受過強的刺激;弱光下瞳孔擴大,增加進入眼內的光量,使視網膜得到足夠光的刺激。
(2)角膜是無色透明的,利于光線的透入,是光線進入眼球的通道。
(3)視覺形成的過程是外界物體反射來的光線,經過角膜、房水,由瞳孔進入眼球內部,再經過晶狀體和玻璃體的折射作用,在視網膜上形成清晰的物像,物像刺激了視網膜上的感光細胞,這些感光細胞產生的神經沖動,沿著視神經傳到大腦皮層的視覺中樞,就形成視覺。即:角膜→房水→瞳孔→晶狀體→玻璃體→視網膜→視神經→大腦皮層(的視覺中樞)。實驗中凸透鏡模擬晶狀體,光屏模擬視網膜,通過探究得出視覺的形成過程:外界物體反射的光線依次經過②→①→③→⑤,最終在④上形成物像,再通過視神經將信息傳給大腦的特定區域,形成視覺。
(4)如果晶狀體的曲度過大,或眼球前后徑過長,遠處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的物像就會落在視網膜的前方,導致看不清遠處的物體,形成近視眼。近視眼戴凹透鏡加以矯正。因此,同學們將圖二中F光源移動到A點時,物像變模糊,此時換一個曲度較大的凸透鏡,物像變清晰,再將F光源移回原位,物像變模糊。由此分析近視的成因是:長時間近距離看物體,導致晶狀體的曲度過大或眼球前后徑過長。
(5)凸透鏡不能調節曲度的變化。因此,他們選用水透鏡來模擬晶狀體,理由是水透鏡可調節曲度的變化。
(6)眼睛是獲得外界信息的重要“窗口”,預防近視愛護眼睛要從小做起,從自身做起養成良好的用眼習慣。預防近視,做到三要:①讀書寫字的姿勢要正確;②看書寫字40分鐘后要到室外活動或向遠處眺望一會兒;③要認真做眼保健操,所按穴位要準確。
8.視覺的形成
據統計,有80%以上的外界信息通過視覺獲得。眼是接受光信息、引起視覺的器官,眼球是眼的重要結構。小剛組的同學們利用一些廢棄材料,制作了人體眼球成像模型(如圖丙)。
請你觀察模型,并結合圖甲和圖乙,回答下列問題。
(1)【視覺形成的原理】我們看到由遠及近的車輛,此時眼球中的[④]_______的曲度
由小變大,物像落在視網膜上,產生神經沖動,傳到腦部,形成視覺的部位是_________
___________,該部位結構和功能的基本單位是圖乙中的[⑨]_______。
(2)【模型設計及制作】圖丙是小剛組制作的模擬眼球模型,透明塑料殼模擬的是眼
球結構中的角膜,可以透過光線。小光盤模擬虹膜(即黑眼球),則小光盤中間的小孔
模擬_____,氣球A模擬_______,牽拉氣球A的彈簧模擬睫狀體是圖甲中的[___]。
黃色鐵絲模擬_______。
晶狀體
大腦皮層
的視覺中樞
神經元
瞳孔
晶狀體
⑤
視網膜
(3)【模型評價及改進】眼球模型前方置一個蠟燭。模擬演示近視的成因,模型需要
大變動的是設計為立體球狀模型,你有何建議 _____________________(答出一點即
可)。此時彈簧_____(填“拉伸”或“壓縮”),氣球A的曲度_____,物像落在視網膜的_____。
矯正近視,需要如何調整模型 ____________________________(答出一點即可)。
用圓形塑料殼固定模型
壓縮
變大
前方
將氣球A內的氣體釋放出一部分
【解析】(1)人體能看遠近不同的物體主要是通過睫狀體調節晶狀體的曲度完成的。人視近物時,睫狀體收縮,④晶狀體曲度變大;視遠物時,睫狀體舒張,④晶狀體曲度變減小。視覺形成的過程是外界物體反射來的光線,經過角膜、房水,由瞳孔進入眼球內部,再經過晶狀體和玻璃體的折射作用,在視網膜上能形成清晰的物像,物像刺激了視網膜上的感光細胞,這些感光細胞產生的神經沖動,沿著視神經傳到大腦皮層的視覺中樞,就形成視覺;即角膜→房水→瞳孔→晶狀體→玻璃體→視網膜→視神經→大腦皮層(的視覺中樞)。神經系統結構和功能的基本單位是⑨神經元(神經細胞)。
(2)由圖丙可知,小光盤模擬虹膜(即黑眼球),則小光盤中間的小孔模擬瞳孔,氣球A模擬晶狀體,牽拉氣球A的彈簧模擬睫狀體是圖甲中的⑤。黃色鐵絲模擬視網膜。
(3)可以使用圓形塑料殼將模型改為立體球狀模型,此時彈簧壓縮,氣球A的曲度變大,物像落在視網膜的前方。矯正近視,可以將氣球A內的氣體釋放出一部分,使氣球A的曲度變小。
9.關注普遍眼健康,共筑“睛”彩大健康。生物科創小組在STEM學習中心,開展了“制
作可調節的眼球成像模型,提出保護眼健康的方法”跨學科實踐活動。
(1)如圖可以模擬正常眼球成像原理,其中水透鏡代表眼球結構中的_______,光屏代表
眼球結構中的_______。
晶狀體
視網膜
(2)如何模擬近視的成因呢
①保持光屏在光具座上的位置不動,當F光源向右移動時,向內推動模擬睫狀體的注
射器,使得水透鏡曲度_____,才能在光屏上出現清晰物像。
②保持水透鏡的曲度不變,當F光源向右移動時,光屏向___移動,才能在光屏上呈現清
晰物像。
(3)此模型還可以進一步完善。在F光源和水透鏡之間增加一個廢棄的顯微鏡遮光器,
用以模擬不同光照強度下眼球結構中_____的變化。
變大
左
瞳孔
(4)科研人員請視力正常的成年志愿者在弱光照下閱讀,測定閱讀前0分鐘、閱讀
30分鐘和60分鐘時眼球的前后徑,結果如圖2。與閱讀前相比較,志愿者弱光照閱讀
后的眼球前后徑變___,由此推測:_______________________________________。
(5)日常生活中,為保護視力,預防近視,需要注意哪些方面 _____________________
___________________________________(答出兩條即可)。
長
長期弱光照閱讀可能是引起近視的原因之一
不在強光下看書,不躺臥
看書(或認真做眼保健操,定期檢查視力)
【解析】(1)晶狀體能夠通過調節自身的曲度來改變對光線的折射程度,從而使光線能夠準確地在視網膜上形成清晰的物像。圖1可以模擬正常眼球成像原理,其中水透鏡代表眼球結構中的晶狀體,光屏代表眼球結構中的視網膜。
(2)①正常人看遠近不同的物體時,通過晶狀體的調節作用,使進入眼內的光線在視網膜上形成清晰的物像?？唇飼r,晶狀體的曲度大;看遠物時,晶狀體的曲度小。所以,該實驗中,保持光屏在光具座上的位置不動,當F光源向右移動時,向內推動模擬睫狀體的注射器,使得水透鏡曲度變大,才能在光屏上出現清晰物像。
②保持水透鏡的曲度不變,當F光源向右移動時,光屏向左移動,才能在光屏上呈現清晰物像。
(3)虹膜中央有瞳孔,瞳孔的大小可以調節,能夠控制進入眼球內的光線。強光下瞳孔縮小,減少進入眼內的光量,以保護視網膜不受過強的刺激;弱光下瞳孔擴大,增加進入眼內的光量,使視網膜得到足夠光的刺激?？梢?在“F光源”和水透鏡之間增加一個廢棄的顯微鏡遮光器,用以模擬不同光照強度下眼球結構中瞳孔的變化。
(4)近視形成的原因是晶狀體曲度過大或眼球的前后徑過長,導致遠處物體反射的光線經折射后形成的物像落在視網膜的前方,因而看不清遠處的物體,需要戴凹透鏡矯正。結合題圖2可知,與閱讀前相比較,志愿者弱光照閱讀后的眼球前后徑變長,由此推測:長期弱光照閱讀可能是引起近視的原因之一。
(5)日常生活中,為保護視力,預防近視,需要注意:不在強光下看書,不躺臥看書,認真做眼保健操,定期檢查視力。

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