第21课 眼睛和眼镜八年级物理上册同步精品讲义（人教版）

第21课 眼睛和眼镜 目标导航 知识精讲知识点01 眼睛与眼镜1.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。（1）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。2.近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。3.远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。 = 1 \* GB3 ①眼轴过短如小眼球； = 2 \* GB3 ②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 （3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。【知识解析】眼睛的构造与成像原理一、眼睛的构造（如图）1.角膜：位于眼球的最前面，是清澈透明的，眼睑的眨眼动作会将泪液均匀地润湿角膜表面，使得光线能直接进入眼内，不受阻挡，它就像是照相机的镜头。2.瞳孔：会随光线的强弱而自动缩小或放大，相当于照相机的光圈，它可以调节光线进入眼内的亮度，防止眼睛因强光照射而受伤。3.晶状体：靠睫状肌的缩放而改变厚度，可以调节远近的焦距，让我们视物清晰，相当于调焦的透镜。4.脉络膜：眼内腔充满着玻璃体，眼球壁中的脉络膜含有相当多的色素，有遮光作用，使得眼内腔变得像暗箱一样。5.视网膜：含有非常多的感光细胞，有锥状细胞和杆状细胞，分别掌管色觉及明暗视觉，视网膜接受光刺激而成像，就相当于照相机的底片。二、成像原理人眼成像原理：眼球的构造和成像的原理与照相机相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗箱和底片，眼球也有类似的构造，角膜相当于镜头，瞳孔相当于光圈，晶状体相当于调焦的透镜，脉络膜相当于暗箱，视网膜相当于底片。从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。扩展资料：视网膜成像与凸透镜成像相似。晶状体就相当于一个可变焦距的凸透镜 ，视网膜相当于可以接像的光屏。视觉成像是物体的反射光通过晶状体折射成像于视网膜上。再由视觉神经感知传给大脑！这样人就看到了物体。对于正常人的眼睛，当物体远离眼睛时，晶状体变薄，当物体靠近眼睛时，晶状体变厚。【知识拓展一】近视眼与远视眼的成因与矫正近视眼和远视眼的成因及纠正【知识拓展二】眼镜的度数（1）焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：；（2）焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度；（3）度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。【即学即练1】（多选）小丽配戴200度的远视眼镜来矫正视力，针对这一情况，下列说法正确的是（ ）。A．远视眼镜的镜片是凹透镜；B．远视眼镜的镜片是凸透镜；C．透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛变大了；D．透过眼镜看小雨的眼睛，看到她的眼睛变小了【答案】BC。【解析】远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜后方，所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上；故A不符合题意，B符合题意。透过眼镜看小丽的眼睛，由凸透镜成像规律可知当u＜f，成正立放大的虚像．看到她的眼睛变大了，故C符合题意，D不符合题意。故选BC。【即学即练2】如图是陈大爷眼睛看物体时的成像情况，则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（ ）。A．远视眼-凸透镜； B．远视眼-凹透镜； C．近视眼-凸透镜； D．近视眼-凹透镜【答案】A。【解析】从图中可以看出，陈大爷患上了远视眼，远视眼是因为晶状体会聚光的能力变差，成像在视网膜后面，故需要佩戴凸透镜提高他对光线的会聚作用，应戴凸透镜。故A正确。分层提分题组A 基础过关练1.小明做“研究远视眼的矫正”实验时，他把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示。若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ）。A.将光屏适当靠近凸透镜；B将蜡烛适当靠近凸透镜；C.将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜；D.将光屏或蜡烛适当远离凸透镜【答案】D。【解析】远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的。故选D。2.人的眼睛像一架照相机，从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上，在视网膜上所成的像是（ ）。A．倒立、放大的实像 B．正立、缩小的虚像C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像【答案】C。【解析】人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体相当于照相机的凸透镜，视网膜相当于光屏．无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距，外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像。故选C。3.人的眼睛像一架神奇的照相机，对于近视者而言，远处物体经晶状体折射所形成像的位置以及相应的矫正方式是（ ）。A．像落在视网膜的前方，需佩戴凹透镜矫正；B．像落在视网膜的前方，需佩戴凸透镜矫正；C．像落在视网膜的后方．需佩戴凹透镜矫正；D．像落在视网膜的后方．需佩戴凸透镜矫正【答案】A。【解析】近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面；为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。故选A。4.如图所示，表示近视眼矫正的是（ ）。 【答案】D。【解析】A、图示是远视眼的成因，远视眼在看近处的物体时，像落在视网膜的后面，不符合题意；B、图示是对远视眼的矫正，佩戴凸透镜可使光线提前会聚成像在视网膜上，不符合题意；C、图示是近视眼的成因，近视眼在看远处的物体时，像落在视网膜的前面，不符合题意；D、图示是对近视眼的矫正，佩戴凹透镜可以使物体射来的光线先发散一些，通过晶状体时会聚点靠后，落在视网膜上，符合题意。故选D。5.如图是眼睛的成像光路，下列说法正确的是（　　）。A．甲是近视眼，应戴凸透镜眼镜；B．甲是远视眼，应戴凹透镜眼镜；C．乙是近视眼，应戴凹透镜眼镜；D．乙是远视眼，应戴凸透镜眼镜【答案】D。【解析】近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，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造成近视眼；近视矫正方法，需佩戴凹透镜；远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的；远视矫正方法，需佩戴凸透镜；由题意可知：甲是近视眼，应戴凹透镜眼镜；乙是远视眼，应戴凸透镜眼镜．故只有选项D正确。故选D。6.根据图中光线通过透镜前后的方向，在图中的虚线框内是 透镜，可以矫正 眼。（　　）A．凸透镜，近视 B．凸透镜，远视 C．凹透镜，近视 D．凹透镜，远视【答案】B。【解析】由图可知，光线经透镜折射后，均向主轴靠近，说明此透镜对光线起会聚作用，应该是凸透镜，所以用凸透镜可以矫正远视眼。故选：B。7.下列光路图分别画出了眼睛看近处和远处物体的两种光路，　 　描述了正常眼的成像情况，　 　描述了近视眼的成像情况；　 　描述了远视眼的成像情况。【答案】A、C；B；D。【解析】正常眼无论看远处的物体还是看近处的物体，像都成在视网膜上，故正常眼的成像情况是A、C两图；近视眼由于晶状体变厚（凸），折光能力变强，使物体成像在视网膜前而看不清物体，故是B图；远视眼是由于晶状体变薄，折光能力变弱，使物体成像在视网膜后而看不清物体，故是D图．故答案为：A、C；B；D。 题组B 能力提升练1．有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形完全一样，如图所示，小明要想找出自己的眼镜，下列做法正确的是（　　）。A．用手摸镜时，中间厚边缘薄的是近视眼镜；B．拿着镜片近距离看书本上的字，把字放大的是近视眼镜；C．让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能只呈现一个暗斑的是近视眼镜；D．让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视眼镜【答案】C。【解析】A、中间厚边缘薄的是凸透镜，用于矫正远视眼，故A错误；B、拿着镜片看字，把字放大的是放大镜，即是凸透镜，是远视镜，故B错误；C、让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后只能呈现一个暗斑，即能使得光线发散，会在透镜后面出现一个光线较弱的区域，所以是凹透镜，即是近视镜，故C正确；D、让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜，即是远视镜，故D错误。故选：C。2.爱护眼睛，预防近视。近视眼矫正的方法是配戴（ ）。A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜【答案】D。【解析】长时间、近距离的读书、写字、看电视、玩游戏机等，使眼睛长时间的调节紧张，导致晶状体过度变凸，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。因此不能看清远处的物体形成近视。近视需要佩戴凹透镜进行矫正，故D正确，ABC错误。故选：D。3.如图所示是我们看远处物体的示意图，来自远处物体的光经过眼睛晶状体后在视网膜上形成（ ）。A．正立、缩小的实像 B．正立、缩小的虚像 C．倒立、缩小的实像 D．倒立、缩小的虚像【答案】C。【解析】人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，它能把来自物体的光会聚在视网膜上，外界物体在二倍焦距之外，则在视网膜上成倒立、缩小的实像。故选：C。4.受新冠疫情的影响，春季开学前，许多地区开展了“停课不停学”的网课学习。小王戴着中间薄、边缘厚的眼镜进行网课学习，关于小王的眼睛及眼镜的说法，正确的是（ ）。A．小王是远视眼；B．小王的眼镜是凹透镜；C．小王的视网膜上成的像是放大的；D．小王的视网膜上成的像是虚像【答案】B。【解析】AB．中间薄、边缘厚的眼镜是凹透镜，凹透镜矫正近视眼，小王是近视眼，故A错误、B正确；CD．小王的视网膜上成的像是倒立、缩小的实像，故CD错误。故选：B。5.人眼的晶状体相当于凸透镜，观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（ ）。A．缩小的虚像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．放大的实像【答案】B。【解析】人的眼睛相当于凸透镜，物距一般大于二倍焦距，因此成倒立缩小的实像。B选项正确。故选：B。6.关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（ ）。A．焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显；B．校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜；C．想要矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜；D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点【答案】A。【解析】A、焦距越小的凸透镜，焦点离凸透镜越近，偏折越明显，对光线会聚作用越明显，故A正确。B、校园里安装的监控摄像头，和照相机的原理相同，是一个凸透镜，故B错误。C、凹透镜对光线有发散作用，近视眼是因为晶状体过厚，像成在视网膜的前方，所以矫正近视眼选择适当的凹透镜做镜片，故C错误。D、平行于主光轴的光线，通过凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线过焦点，折射光线不过焦点，故D错误。故选：A。7.下列四幅图中：（1）能够说明远视眼的成像原理的是图　 　，远视眼的缺陷是晶状体的凸度过小或者眼球前后距离过　 　（选填“长”或“短”）。（2）能够表示近视眼的矫正方法的图是　 　，近视眼看不清　远　（选填“近”或“远”）处的物体。【答案】（1）①；短；（2）④；远。【解析】（1）远视眼的眼球前后径过短，或晶状体曲度过小，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的．如图①；（2）近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，形成近视，需要佩戴使光线发散的凹透镜进行矫正，则图②能够说明近视眼的成像原理，图④能够表示近视眼的矫正方法．故答案为：（1）①；短；（2）④；远。8.李东同学在桌面上的近视眼镜上看到自己身后同一个窗户的两个像，如图．这两个像是　 　像（填“实”、“虚”），是　 面镜（填“平”、“凸”、“凹”）所成的像．其中较大的像是镜片上离李东较　 　的玻璃面（填“近”、“远”）所成的。【答案】虚；凸；近。【解析】近视镜从前面观察，会由于光的反射成像，镜片是有弧度的，从前面看向外凸，与凸面镜成像是一样的，成的是虚像，离镜片越近，所成的像越大．故答案为：虚；凸；近。9.在探究“近视眼的矫正”课外实验中，小明同学用水袋做成一个水凸透镜来模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注水或吸水量来调节。（1）当该水透镜正对太阳光时，在光屏上得到一个最小最亮的点，如图甲所示，可知此时该透镜的焦距f=　 　cm；（2）在调整烛焰（模拟远处所视物）、水透镜、光屏（模拟人眼视网膜）在光具座上的位置，如图乙所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、　 　的　 　像；（3）向水凸透镜内　 　（填“注入”或“吸取”）适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了．若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像．说明近视眼将远处的物体成像在视网膜　 （选填“前”或“后”）；（4）若光屏不移动，要让光屏上得到清晰的像，则应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的　透镜。【答案】（1）10；（2）缩小；实；（3）注入；前；（4）凹。【解析】（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点．焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是10cm．（2）由图知，像距小于物距，所以此时成倒立缩小的实像；（3）根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射作用变强，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前；（4）要使像能成在原来光屏的位置，应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像．说明近视眼镜是凹透镜．故答案为：（1）10；（2）缩小；实；（3）注入；前；（4）凹。题组C 培优拔尖练1．（2021·辽宁中考真题）如图是患有近视眼的小明检查视力时的情景，小明通过观察视力表在平面镜中所成的像来完成检查。下列描述正确的是（ ）。A．视力表与它在平面镜中所成像到平面镜的距离相等；B．视力表在平面镜中所成的像比实际视力表小；C．近视眼形成的原因是晶状体太厚，对光的折射能力太弱；D．近视眼应该用度数合适的凸透镜来矫正【答案】A。【解析】A．平面镜成像中，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，故视力表与它在平面镜中所成像到平面镜的距离相等，故A正确；B．平面镜成正立、等大的虚像，故视力表在平面镜中所成的像与实际大小相等，故B错误；CD．近视眼形成的原因是晶状体太厚，对光的折射能力太强，使像成在视网膜之前，矫正时要使像后移到视网膜上，需要将进入眼睛的光线适当发散，故应佩戴度数合适的凹透镜来矫正。故CD错误。故选A。2．（2021·四川攀枝花市）在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）。A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视民镜C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜【答案】D。【解析】由题意知，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，说明眼镜片对光线有会聚作用，使像呈现在光屏的前侧，所以该镜片是凸透镜，属远视眼镜，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3．（2021·广西南宁市）图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（ ）。A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜【答案】D。【解析】由图可知，平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像，屈光能力变强，属于近视眼。此时要矫正的话，需要在眼球前加一个凹透镜，将光线提前发散，从而使得最后光线会聚在视网膜上，成清晰的像。故选D。4．（2021·浙江宁波市）如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（ ）。A．晶状体凸度变大，焦距变短 B．晶状体凸度变大，焦距变长C．晶状体凸度变小，焦距变短 D．晶状体凸度变小，焦距变长【答案】A。【解析】当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上，当我们从看远处物体改为看近处物体时，物距减小，若晶状体的凸度和焦距不变，根据凸透镜成像规律可知，此时像距会变大，则成像在视网膜之后。为了使近处物体所成的像前移到视网膜上，应将通过晶状体的光线更加会聚，所以晶状体的凸度要变大，使焦距变短。故选A。5．（2021·广西贺州市）人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个______ （选填“凸”或“凹”）透镜；小明由于平时不注意用眼，造成了眼睛近视，他应通过佩戴______（选填“凸”或“凹”）透镜的眼镜来矫正视力。【答案】凸；凹。【解析】人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球前后方向上太长形成的，应佩戴凹透镜。课程标准课标解读1.认识眼睛的结构和成像原理；2.了解近视眼的成因，熟悉近视眼的矫正方法；3.了解远视眼的成因，熟悉远视眼的矫正方法。1.认识眼睛的构造与成像原理；2.了解眼睛成像过程中的调节焦距作用；3.认识近视眼与远视眼的成因，以及矫正方法。近视眼远视眼表现只能看清近处的物体，看不清远处的物体。只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。成因晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之后。矫正