文档内容
第五章 透镜及其应用（原卷版）
课时5.4 眼睛和眼镜
2022年课程标准 物理素养
2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作 物理观念：眼睛的构造，正常眼睛的调节，近视眼的成因和矫正，
用和凹透镜对光的发散作用。探 远视眼的成因和矫正。
究并了解凸透镜成像的规律。了 科学思维：通过了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远处和近处
解凸透镜成像规律的应用。 物体都能看清的原因。
例8 了解人眼成像的原理，了解 科学探究：探究近视眼、远视眼的成因和矫正。
近视眼和远视眼的成因与矫正方 科学态度与责任：通过分析近视和远视形成的原因，了解眼镜是怎
法。具有保护视力的意识。 样矫正视力的，体会科学技术与日常生活的联系。
知识点一、眼睛
问 题
我们每天用眼睛看东西。眼球的结构如图5.4-1所示。眼睛是怎样成像的?近视镜和老花镜是怎样帮
助人们看清物体的？
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）视网膜相当于胶片（光屏）；
（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.眼睛看物体的过程
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，把来自物体的光会聚在视网膜
上，形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们
就看到了物体。3.正常眼睛的调节
眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，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(图5.4-2甲)；当睫状体收缩时，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(图5.4-2乙)。
4.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。
（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25cm，这个距离叫做明视距
离。
（23-24八年级下·河南新乡·期中）人眼能看到远处的物体是因为物体在眼睛的视网膜
上形成了（ ）
A．倒立、等大的实像 B．正立、放大的实像
C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像
知识点二、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。
2.近视眼的成因
晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到
达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。
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。（2024·黑龙江鸡西·中考真题）正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体，
如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成
眼，应用 透镜矫正。
知识点三、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
晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就
到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
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。
（2024·甘肃兰州·中考真题）小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是
因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 （选填“前”或“后”）方，小彤推断爷爷可能患上
了 （选填“近”或“远”）视眼，需要配戴 （选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。
教材拓展
眼镜的度数
概念 定义 举例或说明
透镜的焦距 用f表示，标志着透镜折光本领的大小 焦距越短，折光本领越强
透镜的焦度 透镜焦距的倒数叫透镜的焦度，用Φ表 如某透镜的焦距为 0.25m，则它的焦度示，即 （f用m作为单位，的单位
为m-1）
镜片度数是透镜焦度乘100的值，即眼
如某眼镜片的透镜焦度Φ=5m-1，则眼镜
眼镜的度数
片的度数为500度
镜的度数
注意：
（1）远视镜片（凸透镜）的度数是正数，近视镜片（凹透镜）的度数是负数。
（2）眼镜片度数的绝对值越大，近视镜的发散作用越明显，远视镜的会聚作用越明显，表明该眼镜
片的折光能力越强，也表明佩戴该眼镜镜片的人近视或远视程度越厉害。
问题一：眼睛的结构及视物原理
人眼的视物原理与照相机的成像原理相同，但需要注意的是人眼睛的焦距可以调
节，而照相机模型中的凸透镜焦距不变，一般靠调节物距和像距成清晰的像。
【典例1】（23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习）人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相
机的镜头（凸透镜）， 相当于照相机内的胶片。当人由远到近地观赏景物时，晶状体对光线的
偏折能力 （选填“变强”、“变弱”或“不变”），其厚度 （选填“变大”、“变
小”或“不变”）。
【变式1-1】（23-24八年级上·山东济宁·阶段练习）人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼
的讨论，错误的是（ ）
A．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜
B．视网膜相当于光屏
C．来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个正立的像
D．眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成的像是缩小的
问题二：近视眼及其矫正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，来自远物的像成
在视网膜的后面，应佩戴凹透镜矫正。
【典例2】（23-24八年级下·陕西榆林·期末）为了保护好我们的眼睛，读写时眼睛与书本的距离应保
持25cm左右。如图所示是小军写字时的情景，与正确的姿势相比，此时眼睛的晶状体会变 （选
填“薄”或“厚”），此姿势长时间书写容易患上近视眼，需要佩戴 透镜制成的眼镜进行矫正，
该透镜对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用。
【变式2-1】（2024·河南周口·三模）如图所示，这是小明同学戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的
情形，下列相关说法正确的是( )
A．小明的眼镜对光有会聚作用
B．不戴眼镜时，小明看远处物体时，成像在视网膜前方
C．小明是远视眼
D．戴眼镜后小明的视网膜上成的是正立、缩小的实像
问题三：远视眼及其矫正
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，应佩戴凸透镜矫正。
【典例3】（23-24八年级下·湖北咸宁·期末）明代张宁在《方洲杂言》中说：“老人目昏，不辨细字，
张此物于双目，字明大加倍。”是说上年纪的人，眼睛内晶状体会变得 （选填“突出”或“扁
平”）一些，焦距会变 （选填“长”或“短”），看不清近处的字，句中的“此物”属于
（选填“凸”或“凹”）透镜。
【变式3-1】（2024·广西南宁·模拟预测）如图是小新爷爷看近处物体时眼睛的成像光路图，为了矫
正视力，他送给爷爷一副眼镜。眼镜的镜片应该是（ ）
A．平面镜 B．凸面镜 C．凸透镜 D．凹透镜问题四：实验模拟近视眼
凸透镜越凸，其折光能力越强，由此能判断凸透镜变厚后成像位置，而后根据凸透镜
和凹透镜对光的作用判断出应选的透镜的类型或光屏的移动情况，进而总结出近视眼的成因及其矫正方
法。
【典例4】（2024·河南·中考真题）在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，
此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ）
A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧
B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧
C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧
D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧
【变式4-1】（2024·陕西商洛·模拟预测）在完成探究“凸透镜成像的规律”的实验后，利用透明橡
皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜（凸起程度可以通过注射器对水透镜注水或吸水的
多少来调节）探究视力缺陷的成因及矫正方法。
（1）如图-1所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）
的像；
（2）向水凸透镜内 （选填“注入”或“吸出”）适量的水可模拟近视眼的成因，光屏上的像变模
糊后；
①保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明近视眼在观察远处的物
体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的 （选填“前”或“后”）方；
②如图-2所示，保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光
屏上的像又变清晰了，老师的眼镜是用 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的。【基础强化】
1．（23-24八年级下·海南省直辖县级单位·期末）在电影院观看电影时，我们能看到银幕上的画面，这是
因为画面的光会聚在视网膜上形成 （选填“倒立”或“正立”）的像。而有些同学观看时需
要戴上近视眼镜，才能更清楚地看到银幕上的画面，这是因为近视眼镜是一个 透镜（填
“凸”或“凹”）。
2．（23-24八年级下·贵州遵义·期末）珍爱双眼，健康同行。若长时间玩手机、电子游戏会导致眼睛自我
调节能力减弱，晶状体折光能力增强而形成近视。图中 （选填“甲”或“乙”）是近视眼看远处
物体成像的示意图，应配戴 透镜矫正。
3．（2024·四川宜宾·二模）今年6月6日是全国第29个爱眼日。正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳
的距离，约为25cm，叫做明视距离。近视眼的明视距离 正常眼的明视距离（选填“大于”、“等
于”或“小于”）。近视眼需要佩戴 透镜矫正。
4．（2024·福建三明·二模）每年的6月6日为全国爱眼日，它提醒人们要爱护眼睛，珍爱生命。人眼的
晶状体相当于 透镜；如图为小明同学眼睛视物的示意图，要使他能看清物体，需用 透镜矫
正。
5．（2024·陕西咸阳·三模）如图所示为兴趣小组制作的名为“倒转穹顶”的作品，图中实现倒转穹顶的
光学器件是 透镜，若将光学器件适当靠近人眼，像的大小将 。用与该光学器件类型相同的
眼镜可矫正 眼。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·北京顺义·期末）图所示是某人视物成像的示意图，其中存在的问题及矫正方法是（
）A．近视眼，戴凹透镜 B．近视眼，戴凸透镜
C．远视眼，戴凹透镜 D．远视眼，戴凸透镜
7．（23-24八年级下·湖北咸宁·期末）如图所示表示的是来自远处的光经小丽的眼睛折光系统的光路示意
图。下列说法正确的是（ ）
A．小丽的眼睛是近视眼，应利用凹透镜矫正
B．小丽的眼睛是近视眼，应利用凸透镜矫正
C．小丽的眼睛是远视眼，应利用凹透镜矫正
D．小丽的眼睛是远视眼，应利用凸透镜矫正
8．（2024·湖南邵阳·模拟预测）“守护“晴”彩视界，点“亮”光明未来”是全国“爱眼日”的宣传口
号之一，保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是（ ）
A．近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的后方
B．物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
C．矫正近视眼前，像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高
D．矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凹透镜
9．（2024·河南平顶山·三模）在下列四幅图中，描述正确的是（ ）
A．乙图是近视眼成像情况，其正确矫正做法是甲图
B．乙图是远视眼成像情况，其正确矫正做法是丁图
C．丙图是近视眼成像情况，其正确矫正做法是丁图
D．丙图是远视眼成像情况，其正确矫正做法是甲图
10．（2024·山东济南·模拟预测）2020年7月在莱芜红石公园附近一辆小轿车发生自燃，小丽想探究小车
可能发生自燃的原因，于是上网搜索，发现11条车内危险物品中有这样一副图片：若将眼镜放置在车内
前台上面，可能导致火灾，根据下图的资料可以判断：此眼镜是（ ）
A．对光有会聚作用是凹透镜，用来矫正远视限
B．对光有发散作用是凹透镜，用来矫正近视眼
C．对光有发散作用是凸透镜，用来矫正近视眼D．对光有会聚作用是凸透镜，用来矫正远视眼
【能力培优】
11．（2024·广东清远·二模）小明同学用自制的水透镜模拟人眼看远、近不同的物体时晶状体的调节情况，
通过推拉注射器，调节水透镜的凸起程度，可以改变水透镜的焦距，如图所示。若物体较近时，恰好能
使像成在光屏上；则当物体较远时，应 （填“推”或“拉”）注射器，使水透镜的焦距变
（填“长”或“短”），若不用注射器，但要改变水透镜的焦距，则给水透镜“戴上”适当度数的
（填“近视”或“远视”）眼镜进行矫正，同样可以在光屏上得到清晰的像。
12．（2024·宁夏·中考真题）某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究
凸透镜成像规律；
（1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的是 ；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒立、
的实像；生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工
作的；
（3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，此
时清晰的像应在光屏的 （选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟 （选填
“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。
13．（23-24八年级下·北京丰台·期末）眼球中的晶状体相当于凸透镜，晶状体到视网膜的距离是不变的，
人眼可调节晶状体的焦距来看清远近不同物体。小明结合“凸透镜成像规律”实验，利用“水透镜”
（通过抽水或充水改变焦距）、“F”光源、带刻度的光具座和光屏等器材进行人眼视物的模拟实验。
物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm60.0 12.0 15.0
30.0 10.0 15.0
17.1 8.0 15.0
（1）小明组装好器材后，首先需要测量“水透镜”的焦距。他接通平行光光源的电源，在透镜另一侧不
断移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，此时各元件位置如图甲所示，则“水透镜”此时的焦
距为 cm；
（2）保持“水透镜”在光具座上50cm刻度线位置不变，光屏固定在65cm刻度位置，将平行光光源换成
“F”光源。改变“F”光源到“水透镜”的距离，利用注射器充入适量的水调节“水透镜”的焦距，直到
光屏上成清晰的像，分别测量并记录物距和“水透镜”的焦距。请你根据表中数据和已学过的光学知识
分析：实验中所成的像均为下列选项中的 ；
（3）分析表中数据可知：当眼睛看近处物体时，晶状体的焦距会变 （选填“大”或“小”）。
若长时间、近距离用眼，晶状体长时间处于凸起状态；当看远处物体时，凸起的晶状体变薄的过程比较
缓慢，看不清楚远处物体，形成假性近视；如果晶状体长期恢复不了正常状态，就会成为近视眼，需要
佩戴 （选填“凹”或“凸”）透镜来矫正。
