文档内容
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. 通过分析近视和远视形成的原因,了解眼镜是怎样矫正视力的,体会科学技术与日常生活的联
系。
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 ,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体
的 、 的实像。看远处与近处景物时,眼睛通过 来改变晶状体的凹凸程度,从而改变
“凸透镜”的 ,使远处和近处的物体都能在 上成像,可以看清远处和近处的物体。
2. 近视眼只能看清 处的物体,看不清 处的物体,近视眼需利用 来矫正。
3. 远视眼只能看清 处的物体,看不清 处的物体,远视眼需要利用 来矫正。
4. 透镜的焦距f的长短标志着 的大小。焦距越短,折光本领越 ,把透镜 叫透
镜焦度。平时说的眼镜的度数等于透镜焦度× 。
【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、 、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、 等组成。
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ;②视网膜相当于照相机的 ;
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 。
2. 眼睛的视物原理
人的眼球好像一架 ,眼睛观看物体时,物距大于 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 、 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 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 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 ,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 ,对光的偏折能力变 ,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 。正常眼睛的远点在 。
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 。正常眼睛的近点在大约 cm处。
③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 cm,这个距离叫明视距离。
【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( )
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25 cm
探究二、近视眼及其矫正
【想一想】晶状体不能调节或调节能力减弱时,会出现什么情况?
【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 处的物体,看不清 处的物体。
2. 近视眼的成因
近视眼的晶状体太厚,折光能力太强;或者眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视
网膜 ,到达视网膜时一个模糊的光斑,得不到清晰的像。
3. 近视眼的矫正
矫正近视眼,应使眼睛的成像点 移,利用 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 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。
探究三、远视眼及其矫正
1.远视眼的特征
远视眼只能看清 处的物体,看不清 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 ;或者眼球在前后方向上太短,来自近物的像成在视网膜
的 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
(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 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。
探究四、眼镜的度数
1. 透镜焦度透镜焦距 f 的长短标志着 的大小。焦距越短,折光本领越 ,通常把透镜 叫做透镜
焦度,用Φ表示。
1
透镜焦度:Φ= ,单位:m-1
f
1
如果某透镜的焦距是0.5m,它的焦度 Φ = = _________
f
2. 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)平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘 的值。
即100Φ=___________。
(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 度,它的焦距是 m。
(3)远视镜片的度数用 数表示,近视镜片的度数用 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。
【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。
【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 远视眼一定范围内的远近物体 能看清近处物体, 能看清远处物体,看
特征
都能看清 看不清远处物体 不清近处物体
通过睫状体来改变晶状
晶状体太厚,折光 晶状体太薄,折光能
体的形状:看远处物体时,
能力太强,或眼球在前 力太弱,或眼球在前后方
成因 晶状体变薄,折光能力变
后方向上太长,成像于 向上太短,成像于视网膜
弱;看近处物体时,晶状体
视网膜前。 后。
变厚,折光能力变强。
示意图
成像
视网膜上 视网膜前 视网膜后
位置
配戴对光线有发散作 配戴对光线有会聚作用
用的凹透镜制成的近视 的凸透镜制成的远视眼镜
眼镜
矫正
无
方法
【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________。
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
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
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
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3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。
图3 图4
6.如图4所示,请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜。
7.如图5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图5 图6
8. 如图6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”)。
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
25 cm,则老花镜镜片的度数是_____度。
10.小明把自己的近视眼镜和同学晓宇的眼镜都放在桌面的书上,透过眼镜看到了不同的像,如
图甲、乙所示,结合透镜相关知识,他思考以下问题。
(1)图 (选填“甲”或“乙”)是小明的近视眼镜,该眼镜对光线具有 作用;
(2)小明在桌子上点燃蜡烛,手持图甲所示眼镜在蜡烛和白墙之间移动直到在墙上成清晰的像,
位置如图丙所示,此时像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,这一成像规律可应用于
(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)小明将图中另一副眼镜放置在蜡烛和眼镜之间,不改变两副眼镜的位置,若还能在白墙上再
次成清晰的像,可采取的操作是 。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?