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专题11 眼和视觉
本专题包含的内容有眼睛的结构和功能、视力缺陷与矫正，近视眼和远视眼的成像原理是考查的重点。
专题一、眼睛的结构和功能
【点拨】
1.眼球的功能主要是折光和感光。
2.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。
3.虹膜的作用是通过调节瞳孔的大小来控制进入眼球内的光线强弱
如图所示为眼球结构示意图。下列叙述错误的是 ( )
A．结构①角膜是无色透明的
B．②瞳孔的大小能改变
C．近视眼的成因之一是结构③晶状体的曲度过大
D．结构④视网膜既是成像的部位，也是视觉形成的部位
变式训练
1.老鹰的视觉非常灵敏，能在几千米的高空准确无误地辨别地上的动物，如蛇、田鼠等，它形成视觉的部位是（ ）
A．眼睛 B．视网膜 C．视觉神经 D．大脑
2.如图所示为正常眼睛看近处物体的光路图，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。关于眼睛的调节，下列说法正确的是 ( )
A．物体远离眼睛，晶状体变薄，视网膜上能形成物体的像
B．物体远离眼睛，晶状体变厚，视网膜上能形成物体的像
C．物体靠近眼睛，像远离晶状体，物体的像变大
D．物体靠近眼睛，像靠近晶状体，物体的像变大
3.根据2020年的调查，中国青少年的近视率已接近70%，居世界第一、视力的保护问题引起学校、家长和社会的高度关注。下列相关举措不正确的是（ ）
A．在学校做眼保健操，主要是为了预防近视等眼部疾病
B．近视眼的形成是因为晶状体太厚，遮光能力太强，使物体射来的光汇聚在视网膜后
C．近视眼患者应该佩戴凹透镜作为镜片的眼镜
D．少数高度近视与遗传有关，多数近视主要使不良用眼习惯造成的
4.眼睛中的眼球在观察某一事物时，物体在视网膜上所成像的大小是由视角决定的。如果视角大，那么物体在视网膜上成的像就大，即眼睛所看到的物体就大。下列四种情形中，眼睛看到的最高的物体是 ( )
A．20米远的1．7米高的人
B．40米远的1．7米高的竹竿
C．20米远的1．7米高的栏杆
D．18米远的1．7米高的小树
5.图为正常眼和近视眼成像示意图，请回答：
（1）表示近视眼的是图中的___________。
（2）从眼球结构看，造成近视的原因是___________的曲度过大，或眼球前后径过长，导致物像落在___________的前方。
6.国家卫生健康委发布了《儿童青少年防控近视系列手册》，中学生户外活动减少，成为近视“重灾区”，图为蜡烛在眼球中成像的示意图。
（1）眼球结构中相当于一个凸透镜的是___________；若近距离用眼时间过长，该结构的曲度持续___________（选填“过大”、“过小”、“不变”），就易患近视；
（2）人眼的结构和功能与照相机非常相似，眼球中相当于光屏的结构为___________。
7.近年来，“人造眼球成像系统”开始应用于临床试验，为失明患者带来福音。“人造眼球成像系统”主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图所示。
(1)从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于________镜。
(2)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望时，对焦机构将使镜头与CCD之间的距离________，其中CCD相当于眼球结构中的________。
专题二、视力缺陷与矫正
1．矫正近视的方法是配戴由凹透镜制成的眼镜，先将远处物体反射来的光线经凹透镜发散，再经晶状体会聚，成像于视网膜上。
2．远视需要配戴由凸透镜制成的眼镜来矫正，先将近处物体反射来的光线经凸透镜会聚，再经晶状体会聚，成像于视网膜上。
据统计，近年来我国青少年近视愈加严重，有关部门要求从校园和社区开始加强眼睛防护，明确规定中小学生不能将手机等电子产品带进校园，保护眼健康。下列说法中，不正确的是 ( )
A．近视是由于眼球的前后径过长或晶状体曲度过大而引起的
B．近视可以通过配戴凸透镜制成的眼镜来矫正
C．读书、写字的姿势要正确，要在光强度适宜的环境下阅读
D．使用手机时，眼睛与屏幕之间应相距50～70厘米，且不要长时间使用手机
变式训练
1.如图所示的四幅图中阐述正确的是（ ）
A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正
B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．乙图：远视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正
D．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
2.小明用如图所示的装置模拟眼睛，探究远视眼的视力矫正方法。烧瓶中的着色液体相当于玻璃体，烧瓶左侧的凸透镜相当于晶状体，右侧内壁相当于视网膜。下列光路图能正确说明远视眼矫正原理的是（ ）
A． B．
C． D．
3.激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，可以实现视力矫正。矫正如图所示的患者，手术后的眼角膜的形状应为下列图中的 ( )
4.眼睛是心灵的窗户，爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。
(1)图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个___________镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是___________的实像。
(2)近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是___________（选填“①”或“②”）。
(3)长时间用眼后，会使眼睛干涩，有的同学喜欢用眼药水缓解。下列不支持使用眼药水的是___________。
A．有的眼药水，会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解
B．有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状
C．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害
5．目前中学生近视人数呈上升趋势，这是什么原因造成的？下面是某科学兴趣小组的同学开展调查的情况。
(1)近视指的是看________清楚，看________模糊。
(2)从表中看出学生的近视率是________。
(3)青少年由于____________或____________，晶状体的________增大，形成假性近视，如果能注意____________或坚持正确地做眼保健操可以恢复正常。如果假性近视不加治疗，那么会造成眼球的前后径过长，形成真性近视，可以通过配戴________(填“凹透镜”或“凸透镜”)制成的眼镜加以矫正。
6.如图甲所示为眼球的结构示意图，如图乙所示为正常眼、近视眼和远视眼的眼球同时看一个圆球的示意图。请回答下列问题：
（1）刚走进电影院时几乎什么也看不见，片刻后才能看清周围的人。这种变化是由于眼球甲中的______（填结构名称）变大了。
（2）由图乙可知，______（填序号）是正常眼，②需要配戴______镜来校正视力。
7.小华在完成探究凸透镜成像规律的实验后，为进一步了解视力矫正的原理，他移动蜡烛和光屏，让烛焰在光屏上成一个清晰的像，如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置不同类型的镜片。下列说法中，正确的是 ( )
A．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
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专题11 眼和视觉
本专题包含的内容有眼睛的结构和功能、视力缺陷与矫正，近视眼和远视眼的成像原理是考查的重点。
专题一、眼睛的结构和功能
【点拨】
1.眼球的功能主要是折光和感光。
2.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。
3.虹膜的作用是通过调节瞳孔的大小来控制进入眼球内的光线强弱
如图所示为眼球结构示意图。下列叙述错误的是 ( )
A．结构①角膜是无色透明的
B．②瞳孔的大小能改变
C．近视眼的成因之一是结构③晶状体的曲度过大
D．结构④视网膜既是成像的部位，也是视觉形成的部位
【解析】 ④视网膜上有感光细胞，可以接受物像的刺激并产生神经冲动，但不能产生视觉，视觉是在大脑皮层形成的，故D错误。
【答案】 D
变式训练
1.老鹰的视觉非常灵敏，能在几千米的高空准确无误地辨别地上的动物，如蛇、田鼠等，它形成视觉的部位是（ ）
A．眼睛 B．视网膜 C．视觉神经 D．大脑
【答案】D
【分析】眼球的结构是由眼球壁和内容物组成，眼球壁包括外膜、中膜和内膜，外膜由无色透明的角膜和白色坚韧的巩膜组成;中膜由虹膜、睫状体和脉络膜组成;内膜是含有感光细胞的视网膜;内容物由房水、晶状体、玻璃体组成。
【详解】外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。因此形成图像的部位是视网膜，形成视觉的部位是大脑皮层的视觉中枢，D正确。故选D。
2.如图所示为正常眼睛看近处物体的光路图，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。关于眼睛的调节，下列说法正确的是 ( )
A．物体远离眼睛，晶状体变薄，视网膜上能形成物体的像
B．物体远离眼睛，晶状体变厚，视网膜上能形成物体的像
C．物体靠近眼睛，像远离晶状体，物体的像变大
D．物体靠近眼睛，像靠近晶状体，物体的像变大
【解析】 当物体远离眼睛时，睫状肌舒张，晶状体变薄，对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体，故A正确、B错误。在凸透镜焦距一定时，物近像远像变大；但对于眼睛，物近，晶状体焦距变小，像距不变，像变大，故C、D错误。
【答案】 A
3.根据2020年的调查，中国青少年的近视率已接近70%，居世界第一、视力的保护问题引起学校、家长和社会的高度关注。下列相关举措不正确的是（ ）
A．在学校做眼保健操，主要是为了预防近视等眼部疾病
B．近视眼的形成是因为晶状体太厚，遮光能力太强，使物体射来的光汇聚在视网膜后
C．近视眼患者应该佩戴凹透镜作为镜片的眼镜
D．少数高度近视与遗传有关，多数近视主要使不良用眼习惯造成的
【答案】B
【分析】如果眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，因此看不清远处的物体，这样的眼叫近视;解答时可以从预防近视眼的“三要、四不看”和近视眼的矫正方面来切入。
【详解】A.在学校做眼保健操，有效地预防了近视眼的发生，A正确。B.形成近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，来自远处点的光会聚在视网膜前，即光线在视网膜前方成像，B错误。C.为了是使光线成像正好成在视网膜上，应佩戴发散透镜--凹透镜来矫正近视眼，C正确。D.近视的成因目前认为不外乎遗传和环境两大因素，很多的调查研究表明，一般近视眼为多因子遗传，就是既有遗传因素也有环境因素的影响，D正确。
故选B。
4.眼睛中的眼球在观察某一事物时，物体在视网膜上所成像的大小是由视角决定的。如果视角大，那么物体在视网膜上成的像就大，即眼睛所看到的物体就大。下列四种情形中，眼睛看到的最高的物体是 ( )
A．20米远的1．7米高的人
B．40米远的1．7米高的竹竿
C．20米远的1．7米高的栏杆
D．18米远的1．7米高的小树
【解析】 因为距离物体越近，视角越大，且视角大，物体在视网膜上所成的像就大，故选项D中物体在视网膜上所成的像最大。
【答案】 D
5.图为正常眼和近视眼成像示意图，请回答：
（1）表示近视眼的是图中的___________。
（2）从眼球结构看，造成近视的原因是___________的曲度过大，或眼球前后径过长，导致物像落在___________的前方。
【答案】
乙晶状体 视网膜
【分析】眼球的前后径过长或晶状体的凸度过大，物像成在视网膜前方形成近视眼，戴凹透镜进行矫正;远视眼成像在视网膜后方，戴凸透镜进行矫正。
【详解】(1)图甲光线在视网上前汇聚，表示成像落在视网膜上是正常眼;图乙光线在视网膜前汇聚，表示成像落在视网膜的前方，因此表示的是近视眼。(2)如果我们长期不注意用眼卫生，就会使晶状体的凸度增大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼。近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。所以青少年形成近视的主要原因是没有良好的用眼习惯，造成眼球的前后径过长或者晶状体的凸度过大。近视眼可以配戴 凹透镜进行矫正。因此从眼球结构看，造成近视的原因是晶状体的曲度过大，或眼球前后径过长，导致物像落在视网膜的前方。
6.国家卫生健康委发布了《儿童青少年防控近视系列手册》，中学生户外活动减少，成为近视“重灾区”，图为蜡烛在眼球中成像的示意图。
（1）眼球结构中相当于一个凸透镜的是___________；若近距离用眼时间过长，该结构的曲度持续___________（选填“过大”、“过小”、“不变”），就易患近视；
（2）人眼的结构和功能与照相机非常相似，眼球中相当于光屏的结构为___________。
【答案】晶状体和角膜 过大 视网膜
【分析】人的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，外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像;眼球的前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，形成近视。
【详解】(1)(2)人的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，视网膜相当于光屏;通过改变晶状体的厚度,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像;若近距离用眼时间过长，会使眼球晶状体的曲度过大，或使眼球前后径过长,使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，从而形成近视。
7.近年来，“人造眼球成像系统”开始应用于临床试验，为失明患者带来福音。“人造眼球成像系统”主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图所示。
(1)从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于________镜。
(2)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望时，对焦机构将使镜头与CCD之间的距离________，其中CCD相当于眼球结构中的________。
【提示】 解答此类题的关键是充分理解成像系统中各元件的作用。
【答案】 (1)凸透 (2)减小 视网膜
专题二、视力缺陷与矫正
1．矫正近视的方法是配戴由凹透镜制成的眼镜，先将远处物体反射来的光线经凹透镜发散，再经晶状体会聚，成像于视网膜上。
2．远视需要配戴由凸透镜制成的眼镜来矫正，先将近处物体反射来的光线经凸透镜会聚，再经晶状体会聚，成像于视网膜上。
据统计，近年来我国青少年近视愈加严重，有关部门要求从校园和社区开始加强眼睛防护，明确规定中小学生不能将手机等电子产品带进校园，保护眼健康。下列说法中，不正确的是 ( )
A．近视是由于眼球的前后径过长或晶状体曲度过大而引起的
B．近视可以通过配戴凸透镜制成的眼镜来矫正
C．读书、写字的姿势要正确，要在光强度适宜的环境下阅读
D．使用手机时，眼睛与屏幕之间应相距50～70厘米，且不要长时间使用手机
【解析】 眼睛近视时，看到的物体在视网膜的前方，可以通过配戴凹透镜制成的眼镜来矫正，故B错误。
【答案】 B
变式训练
1.如图所示的四幅图中阐述正确的是（ ）
A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正
B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．乙图：远视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正
D．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
【答案】D
【详解】AD.由甲图可知，像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴
发散透镜，使光线推迟会聚，即用凹透镜矫正，故D正确，A错误;
BC.乙图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正，故CD错误。
故选D。
2.小明用如图所示的装置模拟眼睛，探究远视眼的视力矫正方法。烧瓶中的着色液体相当于玻璃体，烧瓶左侧的凸透镜相当于晶状体，右侧内壁相当于视网膜。下列光路图能正确说明远视眼矫正原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】远视眼所成的像在视网膜的后方，为了使像正好落在视网膜上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于晶状体前移，所以应配戴会聚透镜即凸透镜。A.虽然用凸透镜矫正，但经光线的折射，像落在了视网膜后方，没正好落在视网膜上，故A不符合题意;BC.远视眼应配戴会聚透镜即凸透镜校正，图中用凹透镜校正，是错误的，故BC不符合题意;D.用凸透镜矫正，并且经光线的折射后，像正好落在了视网膜上，故D符合题意。
故选D。
3.激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，可以实现视力矫正。矫正如图所示的患者，手术后的眼角膜的形状应为下列图中的 ( )
【解析】 激光矫正近视眼，是对角膜进行手术，使其变薄，相当于一个凹透镜，从而使其对光的偏折能力变弱，使成的像后移，刚好成在视网膜上，故B符合。
【答案】 B
【总结】 近视眼成像在视网膜前,远视眼成像在视网膜后。
4.眼睛是心灵的窗户，爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。
(1)图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个___________镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是___________的实像。
(2)近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是___________（选填“①”或“②”）。
(3)长时间用眼后，会使眼睛干涩，有的同学喜欢用眼药水缓解。下列不支持使用眼药水的是___________。
A．有的眼药水，会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解
B．有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状
C．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害
【答案】(1) 凸透 缩小倒立;(2)②;(3)AC
【分析】1.眼球中物像形成的部位是视网膜，视觉形成的部位是大脑皮层的视觉中枢。
2.若不注意用眼卫生，如长时间近距离看书，就会使晶状体的曲度过度变凸，甚至眼球的前后径变长，远处物体所形成的物像落到视网膜的前方，从而看不清远处的物体，形成近视，可以戴凹透镜来纠正。
【详解】(1)图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是倒立缩小的实像。(2)如果晶状体的凸度过大或眼球前后径过长，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼。
近视眼戴凹透镜加以矫正。
近视的同学需要配戴凹透镜来纠正。故图乙中属于近视眼矫正的是②。
(3)A.有的眼药水，会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解，有害，不支持使用眼药水，A符合题意。B.有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状，有益，支持使用眼药水，B不符合题意，C.眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害，有害，不支持使用眼药水，C符合题意。
故选AC。
5．目前中学生近视人数呈上升趋势，这是什么原因造成的？下面是某科学兴趣小组的同学开展调查的情况。
(1)近视指的是看________清楚，看________模糊。
(2)从表中看出学生的近视率是________。
(3)青少年由于____________或____________，晶状体的________增大，形成假性近视，如果能注意____________或坚持正确地做眼保健操可以恢复正常。如果假性近视不加治疗，那么会造成眼球的前后径过长，形成真性近视，可以通过配戴________(填“凹透镜”或“凸透镜”)制成的眼镜加以矫正。
【解析】 (1)近视眼的晶状体曲度过大，使远处的光会聚在视网膜前，导致看不清远处的物体。
(2)由表可得，学生的近视率＝(4＋4＋5＋3)÷40×100%＝40%。
【答案】 (1)近处 远处 (2)40% (3)用眼过度 光线不好 曲度 用眼卫生 凹透镜
6.如图甲所示为眼球的结构示意图，如图乙所示为正常眼、近视眼和远视眼的眼球同时看一个圆球的示意图。请回答下列问题：
（1）刚走进电影院时几乎什么也看不见，片刻后才能看清周围的人。这种变化是由于眼球甲中的______（填结构名称）变大了。
（2）由图乙可知，______（填序号）是正常眼，②需要配戴______镜来校正视力。
【答案】 瞳孔 ③ 凸透
【分析】(1)人的眼睛相当于一架照相机，晶状体相当于凸透镜，瞳孔控制进入眼睛光线的多少;(2)正常眼睛看物体时，像成在视网膜上;近视眼看物体时，像成在视网膜前，应配戴凹透镜进行矫正;远视眼看物体时，像成在视网膜后，应配戴凸透镜进行矫正。
【详解】(1)刚走进电影院时几乎什么也看不见，是因为周围光线暗，通过瞳孔的光线少，这时人的瞳孔迅速变大，使通过的光线增多，所以片刻后才能看清周围的人。(2)正常眼睛看物体时，像成在视网膜上，由图乙可知，③是正常眼。②的像成在视网膜后，是远视眼，需要配戴凸透镜来校正视力。
7.小华在完成探究凸透镜成像规律的实验后，为进一步了解视力矫正的原理，他移动蜡烛和光屏，让烛焰在光屏上成一个清晰的像，如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置不同类型的镜片。下列说法中，正确的是 ( )
A．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
【解析】 远视镜片为凸透镜，对光线有会聚作用，放入后会使像向前移动，即像距减小，因此光屏应该靠近凸透镜。
【答案】 C
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