5.4 眼睛和眼镜（导学案）-【上好课】八年级物理上册同步备课系列（人教版）【教师版】

5.4眼睛和眼镜（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.通过了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远处和近处物体都能看清的原因。3.4.知道用眼常识，并形成爱护眼睛的意识。【学习重点】1.眼睛成像原理和调节作用。2.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。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.眼球好像一架照相机。晶状体和角膜相当于凸透镜，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。看远处与近处景物时，眼睛通过睫状体来改变晶状体的凹凸程度，从而改变“凸透镜”的焦距，使远处和近处的物体都能在视网膜上成像，可以看清远处和近处的物体。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。平时说的眼镜的度数等于透镜焦度×100。【合作探究】探究一、眼睛1.眼球的主要结构及各部分作用主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜；②视网膜相当于照相机的胶片；③睫状体可以改变晶状体的形状（改变焦距）；④瞳孔相当于照相机的光圈。2.眼睛的视物原理人的眼球好像一架照相机，眼睛观看物体时，物距大于2倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。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.眼睛的调节【议一议】我们知道，照相机在拍摄远近不同的物体时，是通过调节像距（镜头到胶片的距离）来得到清晰的像。人用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，晶状体和视网膜之间的距离不能变，人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像？（1）正常眼睛的调节眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。当我们看远处的物体时，睫状体放松，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体。当看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。（2）远点、近点和明视距离①远点：眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松驰时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。②近点：当睫状体看近处物体时，晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。【例题1】眼睛是一部高度精密的光学系统，下列围绕眼睛的讨论，错误的是（B）A．视网膜相当于光屏B．物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距C．晶状体相当于一个凸透镜D．正常眼睛的明视距离约为25cm【解析】眼睛中角膜与晶状体的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，像的像距小于二倍焦距大于一倍焦距；正常眼睛的明视距离约为25cm。所以选项ACD都正确，错误的是B。 探究二、近视眼及其矫正【想一想】【分析】当晶状体不能调节或调节能力减弱时，看清物体的范围会减小，就是日常所讲的近视眼、远视眼。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。2.近视眼的成因前3.近视眼的矫正矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。【例题2】阅读下面的文章，完成文后的问题。我们平时看物体时是通过睫状肌的伸缩调节晶状体的弯曲程度，从面改变晶状体的焦距，使远近不同的物体都能在视网膜上成清晰的像，如图是远近不同的物体在视网膜上成像的光路图。（1）调节晶状体的弯曲程度是帮助我们看清楚；A．不同亮度的物体B．不同颜色的物体C．不同距离的物体D．不同形状的物体（2）据调查发现我国儿童的近视情况日趋严重，分析图可知，近视眼的成因是长期观察近处物体，晶状体变厚，折光能力太强，远处的物体会成像在视网膜，因此应该佩戴（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。【答案】（1）C；（2）前方，凹透镜。【详解】（1）人类的眼睛很像一架照相机，人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的倒立、缩小的实像；人的眼睛是通过改变晶状体的弯曲程度获得清晰的像，相当于改变透镜的焦距来看清不同距离的物体，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（2）眼睛看物体时成的像在视网膜上，且晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，当晶状体太厚，或折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，来自远处点的光会聚在视网膜前，人就只能看清近处的物体，看不清远处的物体，因凹透镜对光线有发散作用，在近视眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。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。2.远视眼的成因远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱；或者眼球在前后方向上太短，来自近物的像成在视网膜的后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物体。晶状体太薄折光能力太弱晶状体太薄折光能力太弱（3）远视眼的矫正远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。【例题3】常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图，他的视力缺陷类型是_____眼，矫正视力应该配戴___镜。

【答案】远视，凸透。【详解】如果眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短，近处物体的光通过晶状体折射后形成的像就会落在视网膜的后方，导致看不清近处的物体，形成远视眼；远视眼应该用凸透镜制作的远视眼镜进行矫正，用凸透镜将光线会聚一些，这样像就可以成在视网膜上。探究四、眼镜的度数1.透镜焦度透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大，通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示。透镜焦度：Φ=1f

如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度Φ=1f

=10.5m2.眼镜度数如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些。（1）眼镜度数：平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。即100Φ=100f（2）单位：度。例如，某眼镜的透镜焦度为5m-1，则它的眼镜度数是500度，它的焦距是0.2m。（3）远视镜片的度数用正数表示，近视镜片的度数用负数表示。3.想想议议（1）看书上的字，测出你的近点，和其他同学的比较一下。正常眼、近视眼、远视眼的近点相同吗？有什么规律？（2）+300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？（3）取一副老花眼镜，测定它的两个镜片的度数。【解析】（1）不同。根据眼球的形态、眼轴的长短不同，眼睛的屈光分为正视、近视和远视等几种情况。人眼能看清的最近距离叫近点，如果在不戴镜矫正的情况下，正视眼的近点大约是在10cm处，近视眼的近点小于10cm，远视眼的近点大于10cm。（2）+300度的眼镜片是远视镜片；眼镜度数D=100Φ（度）镜片焦度Φ=D/100=300/100=3（m-1）根据Φ=1/f，镜片的焦距f=1/Φ=0.33m（3）利用平行光测出老花镜的焦距f，则镜片的度数D=1/f×100【例题4】戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同，为了区分它们，他把其中一副眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，则说明这副眼镜是_____（选填“近视镜”或“老花镜”）。若该眼镜的度数是200度，则该透镜的焦距为____m。【答案】老花镜，0.5.【解析】①其中一副眼镜靠近物理课本，课本上的文字变大了，说明这副眼镜是老花镜，老花镜是凸透镜。（注意：近视镜片是凹透镜，物体通过凹透镜成的是正立、缩小的虚像）。②眼镜的度数是200度，透镜焦度凸透镜的焦距为【精讲点拨】1．眼睛的学习应紧紧围绕凸透镜的成像特点来开展，并把它与照相机做比较。2.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。3．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。4．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】眼睛正常眼近视眼远视眼特征一定范围内的远近物体都能看清能看清近处物体，看不清远处物体能看清远处物体，看不清近处物体成因晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长，成像于视网膜前。晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短，成像于视网膜后。示意图成像位置视网膜上视网膜前视网膜后矫正方法无配戴对光线有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜配戴对光线有会聚作用的凸透镜制成的远视眼镜【课堂练习】1.完成下列填空：（1）人的眼睛相当于一架_________。物体在视网膜上成的是________，_______的实像（填像的性质）。（2）近视眼看不清远处的物体，因为远处的物体的像落在视网膜的______（前方/后方），如下图_______所示，可以通过配戴_____透镜进行矫正。下列两示意图中属于远视眼的是________。【答案】（1）照相机，倒立、缩小。（2）前方，甲，凹，乙。【解析】（1）人的眼睛相当于一架照相机。物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。（2）近视眼晶状体比较厚，折光能力强，像成在视网膜的前方，看不清远处的物体，如图甲所示，可以通过配戴凹透镜进行矫正。远视眼晶状体比较薄，折光能力弱，像成在视网膜的后方，图乙属于远视眼。2.来自于物体的光经过晶状体等会聚在视网膜上，从而形成物体的像。下列说法错误的是（）A．晶状体相当于凸透镜B．视网膜相当于光屏C．晶状体的弯曲程度不能改变D．远近不同的物体都能在视网膜上成像【答案】C.【解析】人的眼睛相对于一架照相机，来自于物体的光经过晶状体等会聚在视网膜上，从而形成物体的像。晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，靠改变晶状体的弯曲程度可以使远近不同的物体都能在视网膜上成像。所以C错误。3.如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（）A.乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正B.乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正C.甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正D.甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正【答案】A.【解析】甲晶状体比较厚，折光能力强，像成在视网膜的前方，为近视眼，应佩戴凹透镜矫正；乙晶状体比较薄，折光能力弱，像成在视网膜的后方，为远视眼，应佩戴凸透镜矫正。所以选A。4.随着网络信息技术的发展，在线视频课被越来越多的学校用来远程共享学习资源，但长时间盯着手机、电脑或电视屏幕容易导致视力下降，甚至引起近视眼。下列关于近视眼及其矫正的原理图中，正确的是（）

A．甲、丙 B．乙、丁 C．乙、丙 D．甲、丁【答案】B【解析】甲图，眼睛看近处的物体，像成在视网膜的后方，是远视眼的成因；乙图，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，是近视眼的成因；丙图，凸透镜对光线有会聚作用，使物体的像提前会聚后成在视网膜上，是远视眼的矫正原理图；丁图，凹透镜对光线有发散作用，使物体的像延迟会聚后成在视网膜上，是近视眼的矫正原理图，综合分析近视眼原理图是乙，矫正图是丁，故ACD错误，B正确。所以选B。5．每年的6月6日是全国爱眼日。人眼的成像原理与（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同，某同学制作的眼球模型如图所示，其中凸透镜相当于晶状体，烧瓶（内有透明液体）相当于玻璃体，其后壁相当于视网膜。该图模拟的是_______（选填“近视眼”或“远视眼”），需要佩戴用_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）制作的眼镜来矫正视力。

【答案】照相机，近视眼，凹透镜。【详解】由人的眼睛成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同。由图可知，像成在视网膜的前方，所以该图模拟的是近视眼。近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，为了使像成在视网膜上，应配戴具有发散作用的凹透镜，使光线推迟会聚到视网膜上。6．如图所示，请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜。

【答案】见下图。

【解析】左图：所成的像在视网膜的前方，为近视眼，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线延迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴即凹透镜。右图：晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，为远视眼的，需戴凸透镜矫正，如图所示：

7．如图3所示，给凸透镜戴上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像，若取下近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下应将光屏（）A.靠近透镜B.远离透镜C.靠近透镜或远离透镜都可以D.保持在原来位置不动【答案】A。【解析】近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用。取下近视眼镜，则透过凸透镜的光线的会聚能力变强，所成的实像靠近凸透镜，所以在保持烛焰和透镜位置不变的条件下应将光屏靠近凸透镜。选项A正确。图3图4图3图48.如图4所示，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是_______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正______（选填“近视眼”或“远视眼”）。【答案】凸透镜，远视眼。【解析】在烛焰和凸透镜之间放一镜片，光屏上的像变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动后，光屏上再次呈现清晰的像时，像是变小的，说明光线会聚，则该眼镜的镜片是凸透镜，可用于远视眼的矫正。9．老花镜的镜片是______镜，它的度数等于它的焦距（用m做单位）的倒数乘以100。小明拿爷爷的老花镜正对太阳光，纸在老花镜下面来回移动，直到纸上得到一个最小的光斑。此光斑距老花镜25cm，则老花镜镜片的度数是_____度。【答案】凸透，4