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。晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ,把来自物体的光会聚在视网
膜上,形成物体的 、 的实像(填像的性质)。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,近视眼需佩戴 透镜来矫正。
3. 远视眼只能看清 处的物体,看不清 处的物体,远视眼需佩戴 透镜来矫正。
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。数码相机 眼球
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前,
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】如图是近视眼及其矫正的光路图,下列说法不正确的是( )
A.近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B.近视眼看远处的物体,像成于视网膜前
C.近视眼用凹透镜矫正
D.为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
【例题3】如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说
法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
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4】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。平时说的眼镜片的度
数,就是镜片的透镜焦度乘 的值。
100
眼镜度数:100Φ= ,单位:度。
f
例如,500度镜片的透镜焦度是5m-1 ,它的焦距是 m。
远视镜片的度数用 数表示,近视镜片的度数用 数表示。
3. 请回答以下问题:
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5】 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 能看清近处物体, 能看清远处物体,
特征
物体都能看清 看不清远处物体 看不清近处物体
通过睫状体来改变晶状体
的形状:看远处物体时, 晶状体太厚,折光能力太 晶状体太薄,折光能力太
成因 晶状体变薄,折光能力变 强,或眼球在前后方向上 弱,或眼球在前后方向上
弱;看近处物体时,晶状 太长,成像于视网膜前。 太短,成像于视网膜后。
体变厚,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用的 配戴对光线有会聚作用的
凹透镜制成的近视镜 凸透镜制成的远视镜
矫正
无
方法【课堂练习】
1.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
2.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
3. 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。
4. 小白用水凸透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜(如图)。当用注射器向胶膜内注水,水凸
透镜的凸起程度增加,光屏上原来清晰的像变模糊了;将光屏靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,
此过程模拟的是 的成因,该眼睛用 进行矫正。
5. 将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上得到了等大的烛焰的像,将蜡烛向透镜方向移动
4cm,光屏上得到烛焰倒立、 的清晰的像(填“放大”“缩小”或“等大”),然后在蜡烛和凸透
镜之间放置一个近视眼镜片,由于近视眼镜片对光线有 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,可将光屏 凸透镜(填“远离”“靠近”)。
6.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?