人教物理八上 5.4眼睛和眼镜 导学案 原卷+解析卷

人教版 八年级  第五章  透镜及其应用

  第4节 《眼镜和眼镜》导学案

【学习目标】

1．了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。

2．了解近视眼、远视眼的成因及矫正方法。

3．了解用眼卫生及眼睛保健的知识。

【学习重点】：眼睛成像原理和调节作用，近视和远视的成因及矫正。

【学习难点】：近视眼、远视眼的成因及矫正方法，近视和远视的成因

【自主预习】

1.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，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像.眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，睫状体收缩时晶状体变厚，对光的偏折能力变大.

2.近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。近视眼需利用凹透镜来矫正。

3.远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。远视眼需要利用凸透镜来矫正。

4.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 .把透镜 焦距的倒数 叫透镜焦度，平时说眼睛的度数等于透镜焦度×100.

【合作探究】

探究一：眼睛

我们的眼睛是怎样看到物体的呢?眼睛的主要部分是眼球，先了解眼球是由哪些部分构成。

1.眼睛的结构：

睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。

2.视物原理

人眼是世界上最精密的照相机（填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”），晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于胶片.只有成像在视网膜上才会看清物体.

（1）晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的倒立、缩小的实像；

（2）视网膜上感光细胞受到光的刺激，视神经把这个信号传输给大脑，大脑将倒立图像处理后翻转过来，我们就看到了物体。

3.眼睛调节

（1）问题：用照相机给距离不同的物体照相时像，必须调节镜头与胶片之间的距离，即调节像距来得到清晰的像，

我们的眼睛在看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，即像距是不变（填“改变”或“不变”）的.那怎么才能在视网膜上得到清晰的像呢？

（2）实验：利用充水的透明橡皮膜模拟眼睛成像

实验器材：透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹、水、蜡烛、光屏等。

实验步骤：

①．将透明橡皮膜、注射器、水、乳胶管、止水夹按图所示装配好，利用注射器可以改变透明橡皮膜内水的多少，从而改变橡皮膜的厚薄程度，改变焦距。

②.透明橡皮膜和水构成凸透镜，其共同作用相当于眼球中的晶状体，光屏相当于视网膜，先让蜡烛在距离凸透镜较近处，通过凸透镜在光屏上成清晰的像。这相当于眼睛观察较近处的物体，记下此时透明橡皮膜内水的多少和橡皮膜的厚薄程度。

③．保持凸透镜和光屏的位置不变，把蜡烛移至距离凸透镜较远的位置，要使光屏上的像变清晰，透明橡皮膜内的水应该多些还是少些？橡皮膜是厚些还是薄些？

实验结论：蜡烛在距离凸透镜较近处，透明橡皮膜内的水透镜厚度大，水透镜焦距短，在光屏上成清晰的像；把蜡烛移至距较远的位置时，要减少橡皮膜内的水，水透镜变薄，焦距变长，才能在光屏上得到清晰的像。

（3）眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：看远处物体时，睫状体放松，晶状体变薄 （填“厚”或“薄”），折光能力变弱（填“强”或“弱”），远处物体射来的光线刚好会聚于视网膜上；看近处物体时，睫状体收缩，晶状体变厚（填“厚”或“薄”），折光能力变 强 （填“强”或“弱”），近处物体射来的光线刚好会聚于视网膜上.

4.远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。

5.近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。

6.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，这个距离叫明视距离。

问题：晶状体不能调节或调节能力减弱时，会出现什么情况呢？看清物体的范围减小了。

探究二：近视眼及其矫正

1. 近视眼的特征：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。

问题：近视眼是怎样形成的？

实验：近视眼的成因及矫正方法

实验器材：光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、眼镜、白纸板。

实验过程：

（1）取一个凸透镜,蜡烛、光屏和近视眼镜。把蜡烛、凸透镜和光屏摆好,调节蜡烛和凸透镜位置,使得在光屏上得到一个蜡烛的缩小实像。我们用白纸板模拟眼睛的视网膜,实验表示正常眼看物体时,能在视网膜上生成清晰的像。

（2）把蜡烛向左移动一定距离,此时蜡烛的实像不再落在光屏上,光屏上蜡烛的像变得模糊,用另一张白纸在光屏前移动,可得到蜡烛清晰的像。这个实验模拟近视眼看不清远处的物体,远处物体的像成在近视眼视网膜的前方。

（3）用一个近视眼镜镜片放在凸透镜前,模拟近视眼用凹透镜来矫正视力。这时物体发出的光通过凹透镜发散后再进入眼睛,可以看到光屏上又出现了清晰的蜡烛像。

实验结论：用凹透镜将光线发散，使远处景物传来的光仍能会聚在视网膜上，从而能看清远处的景物。

2.近视眼的成因：

（1）晶状体变厚，折射能力过强，来自远处的物体的光线会聚在视网膜前；

（2）近视眼的视网膜距晶状体过远。

致使远处射来的平行光线还未到达视网膜就已聚成一点，而当光线到达视网膜时又都分散开，形成一个模糊的光斑，因此看不清远处的物体。如图甲所示；

3.近视眼的矫正方法：近视眼患者可以佩戴凹透镜（填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的镜片，让光先发散，使清晰的像略向后移，准确地成在视网膜上，如图乙所示.

探究三：远视眼及其矫正

1.远视眼的特征：远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体；

提出问题：远视眼是怎样形成的？

实验： 远视眼的成因及矫正方法

实验器材： 光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、眼镜、白纸板.

实验过程：

（1）取一个凸透镜,蜡烛、光屏和远视眼镜.把蜡烛、凸透镜和光屏摆好,调节蜡烛和凸透镜位置,使得在光屏上得到一个蜡烛的缩小实像.我们用白纸板模拟眼睛的视网膜,实验表示正常眼看物体时,能在视网膜上生成清晰的像.

（2）把蜡烛向右移动一定距离,此时蜡烛的实像不再落在光屏上,光屏上蜡烛的像变得模糊,用另一张白纸在光屏后移动,可得到蜡烛清晰的像.这个实验模拟远视眼看不清近处的物体,近处物体的像成在远视眼视网膜的后方.

（3）用一个远视眼镜镜片放在凸透镜前,模拟远视眼用凸透镜来矫正视力.这时物体发出的光通过凸透镜会聚后再进入眼睛,可以看到光屏上又出现了清晰的蜡烛像.

结论：用凸透镜将光线会聚，使近处景物传来的光仍能会聚在视网膜上，从而能看近处的景物。

2．远视眼的成因：

（1）晶状体太薄,折光能力太弱；（2）眼球在前后方向上太短。

来自近处物体的光线，会聚于视网膜后边，在视网膜上形成两个模糊的光斑，如图甲所示；

3.远视眼的矫正方法：远视眼患者要戴由凸透镜制作的眼镜，让光先会聚，使清晰的像略向前移，准确地成在视网膜上，如图乙所示.

  眼镜的度数

1. 焦度（φ）：透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。把透镜焦距的倒数叫做焦度（φ=）。式中f的单位是m，Φ的单位是m-1．

2.眼镜度数：等于焦度乘100。度数＝100Φ=×100。焦距越短，眼镜片的度数越大。

3.远视眼镜(凸透镜)的度数是正数，近视眼镜(凹透镜)的度数是负数。

说一说＋500度和－200度的眼镜片，哪个是远视镜片，它的焦度是多少。焦距是多少。

凸透镜(远视眼)的度数是正数，所以＋500度是远视镜片。它的焦度是500÷100＝5m－1，焦距是1/(5m－1)＝0.2m。

4.判断近视眼镜与远视眼镜：

（1） 对光的作用：会聚的是远视镜（凸透镜），发散的是近视镜（凹透镜）；

（2） 靠近物体，物体被放大的是远视镜（凸透镜），物体被缩小的是近视镜（凹透镜）。

【精讲点拨】

1．外界的物体在人的视网膜上所成的是倒立的像，而人看到的却是正立的像，是由于人脑中的视觉神经的自动调整作用所致。

2．眼睛靠改变晶状体的焦距来获得清晰的像，照相机靠改变像距来获得清晰的像。

3．判断眼睛是近视眼还是远视眼，关键看光的会聚点是在视网膜前还是视网膜后。

【归纳整理】

 2. 正常人眼睛、近视眼、远视眼的成因及矫正是本节重点。通过下面表格来了解。

【当堂练习】

1.（2020广西百色市）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】眼睛的成像类似照相机，物体位于二倍焦距以外，成倒立缩小的实像。故选C。

2.（2020南宁市）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降．图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是

A. 甲和丙 B. 甲和丁 C. 乙和丙 D. 乙和丁

【答案】D

【解析】甲图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；乙图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；丙图佩戴凸透镜，是远视眼的矫正；丁图佩戴凹透镜，是近视眼的矫正．故D符合题意．

3.(2020黔南州)关于透镜，下列说法正确的是（　　）

A. 远视眼的人佩戴的眼镜是凹透镜

B. 照相机中所成的像是放大正立的

C. 用投影仪投放出来的电影画面属于虚像

D. 丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾，是因为矿泉水瓶相当于一个凸透镜，能会聚阳光

【答案】D

【解析】A．远视眼像成在视网膜的后方，应佩戴凸透镜进行矫正，故错误；

B．照相机在使用时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，故错误；

C．投影仪在使用时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故错误；

D．丢弃的矿泉水瓶与瓶内剩余的水组成一个中间厚边缘薄的凸透镜，能会聚阳光，容易引起火灾，故正确。故选D。

4.（2020 湖北咸宁市）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. 为矫正近视眼，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．凸透镜的焦距越小，其对光的会聚作用就越强，故A正确；

B．校园内安装的监控摄像头，相当于一个凸透镜，故B错误；

C．近视眼是由于晶状体太厚或眼球的前后方向太短，使得像成在视网膜的前方造成的，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体，故C错误；

D．平行于主光轴的光线通过凸透镜后一定经过焦点，平行于主光轴的光线通过凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点，故D错误。故选A。

5.（2020 黑龙江龙东地区）如图所示，下列有关眼睛的示意图，远视眼是______图，远视眼矫正是______图。

【答案】    (1). 丁    (2). 乙

【解析】[1][2]远视眼是由于晶状体会聚能力弱，成像在视网膜的后方，需要佩戴凸透镜矫正。故远视眼为丁图，远视眼矫正为乙图。

6.（2020 甘肃金昌市）新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图______（选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图，人眼的成像原理与______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。

【答案】    (1). 乙    (2). 照相机

【解析】[1]甲图将光线会聚在视网膜后方，因此甲图表示远视眼，乙图将光线会聚在视网膜前方，因此乙图表示近视眼。

[2]人的眼睛成倒立、缩小的实像，人的眼睛的成像规律与照相机相同。

7.（2020甘肃天水市）小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜（f=10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、___的清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有_____作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏___凸透镜．

【答案】    (1). 放大    (2). 会聚    (3). 靠近

【解析】[1][2][3]因为：，即：，

所以成倒立、放大、实像；远视眼镜片是凸透镜，对光有会聚作用；两个凸透镜组合在一起，使会聚能力增强，所以成像在距离透镜更近处，则光屏应靠近凸透镜．

8.（2020江苏扬州市）同学们课间在走廊上眺望远方。此时晶状体变　   　（填“厚”或“薄”），晶状体的　   　发生变化，远处的景物在视网膜上成倒立、　   　的实像。有些同学看不清远处的景物，可以佩戴　   　透镜制作的眼镜矫正视力。

【答案】薄；焦距；缩小；凹。

【解析】解：同学们观看远方时，此时晶状体变薄，晶状体的焦距发生变化，晶状体把光线会聚到视网膜上，成一个倒立缩小的实像；

有些同学看不清远处的景物，是因为晶状体的厚度变大，像成在了视网膜的前方，需要佩戴凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，把光线的会聚点移到视网膜上，呈现一个清晰的像。

【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。