跨学科实践活动：活动一 自制实验装置，认识吸烟有害健康课件(共63张PPT)北师大版（2024）七年级生物下册

(共63张PPT)
跨学科实践活动
2025年北师大版七年级生物下册课件★★
　　真实情境中的问题解决,通常需要综合运用科学、技术、工程学和数学等学科的概念、方法和思想,设计方案并付诸实施,以寻求科学问题的答案或制造相关产品。
　　针对特定的生物学内容,运用生物学、物理、技术、工程学等学科概念,以及“结构与功能”“尺度、比例和数量”“系统与模型”等跨学科概念,选择恰当的材料,设计并制作模型,直观地表征相应的结构与功能,提升探究实践能力。
活动一　自制实验装置,认识吸烟有害健康
运用多学科的知识和方法自制实验装置,模拟香烟烟雾对呼吸道黏膜的危害;形成吸烟有害健康的观念,自觉拒绝吸烟;学会用科学证据向公众宣讲吸烟有害健康。
活动 名称 自制实验装置,认识吸烟有害健康
涉及 学科 内容 说明 【生物学】
(1)人体的结构与功能相适应。人体通过循环系统进行体内的物质运输,通过呼吸
系统与外界进行气体交换。
(2)生活习惯与行为选择能够影响人体健康。吸烟对人体健康具有危害作用。拒
绝吸烟,养成良好的生活和行为习惯,能够增强机体健康。
活动 名称 自制实验装置,认识吸烟有害健康
涉及 学科 内容 说明 【物理】
空气内部压强的变化会引起气体流动,改变装置中的气体压强,可使气体不断进出
装置。
【化学】
香烟燃烧的主要产物尼古丁、焦油和一氧化碳等,在水中的溶解程度不同,用水收
集香烟烟雾,尼古丁溶于水中,大部分焦油悬浮在水中或黏附在装置器壁上,一氧化
碳散逸到空气中。
【跨学科】系统与模型:人体在结构和功能上是一个统一的复杂整体。观察吸烟
产生的烟雾对草履虫等生物体的影响,可模拟研究吸烟对人体的危害。
活动名称 自制实验装置,认识吸烟有害健康
活动 任务 以小组为单位利用简单、易得的材料器具,设计、制作香烟烟雾收集装置,
收集香烟燃烧产生的烟雾。设计实验,模拟吸烟对人体健康的影响。
活动 目标 【生命观念】通过观察和实验,理解吸烟对人体健康具有危害作用,知道好的
习惯有利于身体健康,建立健康生活的观念。
【科学思维】通过对装置的不断改进、修正,提高小组合作解决问题的能力。
【探究实践】制作装置收集香烟烟雾,模拟吸烟影响呼吸道、肺等器官,分析、
归纳得出吸烟危害人体健康的结论。
【态度责任】形成良好行为习惯对机体健康至关重要的意识,养成健康生活的
习惯。
跟踪训练
1.在大多数城市的公共场所都设置有醒目的“禁止吸烟”标识。因为吸烟有害健康,
吸烟是肺癌、慢性呼吸系统疾病、冠心病、脑卒中等多种疾病发生和死亡的重要
危险因素。下列说法中,不正确的是 ( )
A.吸烟易诱发呼吸系统疾病 B.吸烟易诱发心血管疾病
C.吸烟使不吸烟者被动吸烟,间接受到危害 D.吸烟很酷,是成熟的表现
D
【解析】香烟燃烧时释放4 000多种化学物质,其中有害成分主要有焦油、一氧化碳、尼古丁和刺激性烟雾。焦油对口腔、喉部、气管、肺部均有损害,易诱发呼吸系统疾病,A正确。长期酗酒和吸烟等不健康的生活方式,都会损伤心脏和血管导致心血管疾病,B正确。吸烟产生的烟雾会造成严重的环境污染,严重妨碍他人健康,吸烟使不吸烟者被动吸烟,间接受到危害,C正确。吸烟有害健康,是一种陋习,禁烟主要是为了人们的身体着想,吸烟不是成熟的表现,D错误。
2.吸烟有害自己和他人的健康。烟气中除了烟碱、焦油中的有害物质,还有一种极
易与血液中的血红蛋白结合的有毒气体,它是 ( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.一氧化碳
D
【解析】一氧化碳与血红蛋白的结合能力要比氧与血红蛋白的结合能力强,所以一旦一氧化碳与血红蛋白结合了,氧就不能与血红蛋白结合,使人体缺氧,而使人不舒服或死亡。
3.(2024·北京石景山期末)生物社团的同学利用废旧矿泉水瓶、棉花、吸管等材料,
设计并制作了如图所示的实验装置,模拟香烟烟雾中烟焦油对呼吸系统的危害。
(1)呼吸道是气体进出肺的通道,其具有的黏膜、纤毛等结构能对气体进行处理,使吸
入的空气___________。在如图所示的实验装置中,A和B分别模拟的是人体呼吸道的
气管和_______。
清洁、湿润
支气管
(2)接通抽气泵,点燃香烟,待10支香烟完全燃尽后,对A、B、C三处进行观察。
①实验中,抽气泵为烟雾进入装置提供动力,正常情况下,吸烟者通过_____和肋间肌
的收缩,实现这一过程。
②剪开A和B,观察到其内表面有一层黄黑色的油状物质即烟焦油,用手触摸十分黏稠。
由此现象推测,长期吸烟者出现“白天痰多不易咳出,在早晨会咳出黑色痰”的原因,可
能是白天吸烟,使呼吸道内壁附着了_____,进而_____了纤毛的摆动,夜间不吸烟,纤毛
恢复正常,才将痰咳出。
③C中的棉花团由于吸附了烟焦油也变成了黄黑色。进一步研究发现,长期吸烟者
的肺泡中会沉积大量的有害物质,使肺泡受损、肺泡壁增厚,导致其与血液进行
_________的功能下降。可见,吸烟危害人体的健康。
膈肌
焦油
减弱
气体交换
(3)为保障实验安全、避免实验者吸入香烟烟雾,实验过程中需___________(多选)。
a.保持室内开窗通风 b.开启通风换气设备
c.全程戴防护口罩 d.远离易燃易爆物品
a、b、c、d
【解析】(1)呼吸道由鼻、咽、喉、气管、支气管组成,对吸入气体具有温暖、湿润、清洁的作用。呼吸道是气体进出肺的通道,其具有的黏膜分泌的黏液能够吸附病菌、尘埃等,纤毛具有清扫异物的作用,所以使吸入的空气清洁、湿润。在题图所示的实验装置中,A和B分别模拟的是人体呼吸道的气管和支气管。
(2)①实验中,抽气泵为烟雾进入装置提供动力。正常情况下,吸烟者通过膈肌和肋间肌的收缩,实现吸气。
②剪开A和B,观察到其内表面有一层黄黑色的油状物质即烟焦油,用手触摸十分黏稠。由此现象推测,长期吸烟者出现“白天痰多不易咳出,在早晨会咳出黑色痰”的原因,可能是白天吸烟,使呼吸道内壁附着了焦油,进而减弱了纤毛的摆动,夜间不吸烟,纤毛恢复正常,才将痰咳出。
③肺适于气体交换的特点有:肺泡数目多,肺泡周围包绕着丰富的毛细血管和弹性纤维,肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成。C中的棉花团由于吸附了烟焦油也变成了黄黑色。进一步研究发现,长期吸烟者的肺泡中会沉积大量的有害物质,使肺泡受损、肺泡壁增厚,导致其与血液进行气体交换的功能下降。可见,吸烟危害人体的健康。
(3)为保障实验安全,实验过程应该远离易燃易爆物品,避免实验者吸入香烟烟雾,实验过程中应保持室内开窗通风,并开启通风换气设备;全程戴防护口罩等。
4.为模拟观察香烟烟雾对呼吸道黏膜的危害,某同学用如图装置进行如下实验。
(一)提出问题:香烟烟雾对草履虫纤毛的运动活性有影响吗
(二)作出假设:香烟烟雾对草履虫纤毛的运动活性有影响。
(三)实施计划。
(1)实验装置如下图。
注:点燃香烟,打开止水夹,用洗耳球抽取排水管中的空气使空气泵中的液面下降,烟雾就会持续进入烟雾收集器的培养液中。
(2)实验步骤。
①用显微镜观察正常生活状态下的草履虫的运动状态(纤毛摆动频率)。
②1组不做处理,2、3、4组分别点燃1支、2支、3支香烟。每次待香烟燃尽后,用止水夹夹紧排水管,分别取烟雾收集器底部的培养液。
(四)预测实验结果。
组别 处理方式 草履虫的运动状态(纤毛摆动频率)
1 不处理
2 1支香烟
3 2支香烟(每支间隔5分钟再点)
4 3支香烟(每支间隔5分钟再点)
(1)该实验的变量是__________________,对照组是____。
(2)随烟雾收集量的增加,草履虫的纤毛被香烟烟雾中的焦油黏结,其运动能力_____
(填“增加”或“减弱”),推测香烟烟雾对草履虫纤毛的运动活性有影响,说明吸烟有害
健康。
(3)用显微镜观察草履虫的运动状态时,不能只选一只草履虫的原因是___________
_____________。
(4)2024年世界无烟日的主题是“保护青少年免受烟草危害”,结合此主题和上述实验
结论,你的做法是_____________________(一点即可)。
香烟(或香烟的数量)
1组
减弱
避免偶然性,
减小实验误差
劝导家人朋友不吸烟等
【解析】(1)该实验的变量是香烟的数量,因为实验的目的是探究香烟烟雾对草履虫纤毛的运动活性的影响,而香烟的数量是直接影响草履虫纤毛的运动活性的因素。对照组是1组,因为对照组是不做任何处理的组,用于与实验组进行比较,从而得出实验结论。
(2)随烟雾收集量的增加,草履虫的纤毛被香烟烟雾中的焦油黏结,其运动能力减弱。这是因为焦油会黏附在草履虫的纤毛上,影响纤毛的运动,导致草履虫的运动能力下降。根据这一结果推测香烟烟雾对草履虫纤毛的运动活性有影响,进一步说明了吸烟有害健康。
(3)用显微镜观察草履虫的运动状态时,不能只选一只草履虫的原因是避免偶然性,使实验结果更准确。如果只选一只草履虫,可能会因为这只草履虫的特殊状态或行为而影响实验结果,导致结果不准确。因此,应该选择多只草履虫进行观察,以获取更准确的结果。
(4)吸烟不仅危害自己的健康,还会对他人造成二手烟的危害,因此我们应该自己不吸烟,并劝导他人不吸烟,共同努力,营造一个无烟的环境。
5.(2024·揭阳期末)探究吸烟的危害:为了更直观地认识吸烟对呼吸系统的危害,某生物兴趣小组利用玻璃瓶、笔筒、气球和橡皮膜等材料,制作了一个模拟吸烟的模型,如图一所示。香烟插入笔筒后点燃,向上推动橡皮膜,再放松橡皮膜,模拟吸烟过程,重复多次。请结合所学知识回答问题。
(1)图一模型中,笔筒和气球分别模拟图二所示呼吸系统的①_______和②___;此装置中
利用的玻璃瓶模拟人体胸廓并不是最理想的材料,因为_________________________
________________________________________________。
(2)图一模型的甲、乙两种状态中,模拟香烟烟雾随吸气进入肺部的是___。人在此过
程中,膈肌会_____,肺内气压_____(填“增大”或“减小”)。
(3)实验后,同学们发现面巾纸卷上、笔筒和气球内壁都附着了一些黄色黏稠的物质,
可以想象吸烟者呼吸系统内的状态。你认为这些黏稠的物质会影响呼吸系统的哪
些功能 ________________________________________________________________
______________________________________________(一点即可)。
呼吸道
玻璃瓶无法模拟胸廓前后、
左右径的变化(或“玻璃瓶不能伸缩”“玻璃瓶没有弹性”)
乙
收缩
减小
呼吸道对空气的清洁作用(或呼吸道对空气的预热作用;呼吸道对空气的湿
润作用;肺泡中的气体交换或肺泡与血液的气体交换)
肺
(4)图三所示A气体表示_____。参考图三,你认为肺与其功能相适应的特点有_______
_______________________________________________________________(一点即可)
等。
(5)世界卫生组织发布的报告《烟草:毒害我们的星球》揭示了烟草的危害。除(3)中
所述之外,你认为烟草还会怎样“毒害我们的星球” ____________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
___________________________________(一点即可)。
氧气
肺泡外
面包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成
吸烟会污染空气(或吸烟有害他
人的健康;在森林中吸烟有可能引发森林火灾;乱扔烟头可能引发火灾;香烟烟雾会
刺激口腔黏膜上皮细胞,诱发口腔疾病;加工烟草产生的废气、废水会污染环境;被
丢弃的烟蒂会污染环境)(其他合理亦可)
【解析】(1)呼吸系统的组成包括呼吸道和肺。图一模型中,笔筒和气球分别模拟图二的①呼吸道和②肺;玻璃瓶不能伸缩,没有弹性。无法模拟胸廓前后、左右径的变化。可见,装置中的玻璃瓶模拟人体胸廓并不是最理想的材料。
(2)呼吸时,气体之所以能够进出肺,靠肺内气压与外界大气压之差。呼气时肺缩小,肺内气压高于外界大气压,气体出肺经由鼻孔排出,完成呼气。人在吸气的时候,胸廓自主外扩,胸腔体积变大,胸腔内气压小于外界大气压,空气进入肺,完成吸气。可见,图一模型的甲、乙两种状态中,模拟香烟烟雾随吸气进入肺部的是乙。人在此过程中,膈肌会收缩,肺内气压减小。
(3)呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管,可以保证空气顺畅通过,其次鼻腔内有鼻毛,可以阻挡空气中灰尘的进入,气管、支气管内表面的黏膜及其表面的纤毛,都对空气有清洁作用;鼻黏膜分泌的黏液,可以湿润空气和粘住灰尘,对空气有清洁和湿润作用;鼻黏膜内分布着毛细血管,可以温暖空气。鼻腔能预热吸入的冷空气。因此呼吸道对吸入的气体有温暖、湿润和清洁的作用。题干中,实验后,同学们发现面巾纸卷上、笔筒和气球内壁都附着了一些黄色黏稠的物质。可见,这些黏稠的物质会影响呼吸道对空气的清洁、湿润作用;会影响呼吸道对空气的预热作用;不利于肺泡中的气体交换。
(4)图三中A气体由肺泡扩散到血液,表示氧气的扩散方向;B气体由血液扩散到肺泡,表示二氧化碳的扩散方向。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管、肺泡壁和毛细血管壁都只由一层上皮细胞构成等,是肺与其气体交换功能相适应的特点。
(5)吸烟不仅会危害自己和他人的身体健康,也会污染环境,毒害我们的星球。吸烟会污染空气;吸烟有害他人的健康(或“吸二手烟使人患肺癌的概率增大”);在森林中吸烟有可能引发森林火灾;乱扔烟头可能引发火灾;香烟烟雾会刺激口腔黏膜上皮细胞,诱发口腔疾病;加工烟草产生的废气、废水会污染环境;被丢弃的烟蒂会污染环境等。
6.阅读科普文章,回答问题。
　　烟草烟雾中含有焦油、尼古丁、一氧化碳等多种化学物质。吸烟损害呼吸系统,是慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病的主要诱发因素。长期吸烟可以使支气管黏膜的纤毛变短,影响纤毛正常摆动。另外还引起黏液分泌增多,如果不能及时排出,会造成支气管的阻塞,影响生活质量。此外,烟草烟雾中的化学物质还会引发心血管疾病,其部分途径如下图所示。
　　健康的血管内皮是光滑的,焦油通过呼吸系统进入血液,附着在血管内皮上,影响血管内壁的通透性。尼古丁是造成吸烟成瘾和增加心血管疾病风险的重要因素。尼古丁可以使心率增快、血压升高,还可以诱发冠状动脉(供给心脏血液的动脉)强烈痉挛,引起急性阻塞,导致心肌供血下降,造成心肌缺血或者急性心肌梗死。一氧化碳与血红蛋白结合的能力是氧气的240倍,可取代血液中的部分氧气,减少身体组织的氧气供应,使得动脉管壁缺氧、水肿,严重影响健康。吸烟有害身体健康,青少年要拒绝吸烟。我们还要告诫吸烟者尽早戒烟。有研究发现,停止吸烟12小时后,血液中的一氧化碳减至正常水平;戒烟1年后,患冠心病的风险比吸烟者大约降低一半;戒烟15年后,患冠心病的风险与从不吸烟者相当。
(1)烟草烟雾中的焦油对呼吸系统和循环系统均有危害。首先,它使支气管黏膜纤毛
变短,影响其对吸入的气体进行_____处理;其次,引起_____分泌增多,易造成支气管阻
塞,影响气体进出肺。此外,焦油还会进入毛细血管,随着_______(填“肺循环”或“体循
环”)流入心脏,继而流经全身血管,导致血管内皮损伤。
(2)尼古丁不仅使吸烟成瘾,而且可诱发_________急性收缩,增加心血管疾病的风险。
(3)主动或者被动吸烟时,一氧化碳通过_____作用从肺泡进入毛细血管,取代了部分氧
气,与_______(填血细胞名称)中的血红蛋白结合,使得血液的氧含量不足,进而影响全
身各处组织细胞的_____作用;文中提到,有研究发现______________________________
_________________,说明该结合也是可逆的。因此戒烟有利于恢复身体健康。
清洁
黏液
肺循环
冠状动脉
扩散
红细胞
停止吸烟12小时后,血液中的一氧
呼吸
化碳减至正常水平
(4)下面是两幅关于“世界无烟日”的宣传画,请选择其中一幅,根据文中信息,为其撰写
一句恰当的宣传语:______________________________________________________。
拒绝吸烟,就是保护我们的生命之树或对香烟说不,健康你我他
【解析】(1)呼吸道黏膜对吸进去的空气有温暖、湿润和清洁的功能,它的清洁功能涉及黏膜纤毛的摆动,正常呼吸道黏膜纤毛的摆动可将分泌物排出。肺循环也称为小循环,通过体循环返回心脏的血液从右心房流入右心室,当心室收缩时,血液从右心室进入肺动脉,并通过其分支到达肺毛细血管,进行气体交换。因此,烟草烟雾中的焦油使支气管黏膜纤毛变短,影响对吸入的气体进行清洁处理;同时引起黏液分泌增多,易造成支气管阻塞。焦油还会进入毛细血管,随肺循环流入心脏,继而流经全身血管,导致血管内皮损伤。
(2)冠状动脉是供给心脏血液的动脉,尼古丁可诱发冠状动脉急性收缩,增加心血管疾病的风险。
(3)肺泡与血液之间是通过气体的扩散作用完成气体交换,因此主动或者被动吸烟时,一氧化碳通过扩散作用从肺泡进入毛细血管,取代了部分氧气,一氧化碳与红细胞中血红蛋白结合的能力是氧气的240倍,可取代血液中的部分氧气,减少身体组织的氧气供应,影响全身各处组织细胞的呼吸作用;文中提到:停止吸烟12小时后,血液中的一氧化碳减至正常水平;戒烟1年后,患冠心病的风险比吸烟者大约降低一半;戒烟15年后,患冠心病的风险与从不吸烟者相当,说明该结合是可逆的。
(4)图1:拒绝吸烟,就是保护我们的生命之树。图2:对香烟说不,健康你我他。
活动二　制作可调节的成像模型模拟眼球成像
　　根据眼球的结构和成像原理,运用相关学科的知识和方法,选择适当的材料和工艺,制作眼球结构模型和成像模型。模型可用于演示正常眼的成像,展现近视眼、远视眼的成因以及矫正方法。调查班级学生的近视率,撰写调查报告,结合眼球结构和成像原理提出保护眼健康的方法。
活动 名称 制作可调节的成像模型模拟眼球成像
涉及 学科 内容 说明 【生物学】
(1)眼是人体从外界获取信息的一种感觉器官。
(2)视觉的形成过程中,通过晶状体曲度的改变,使不同距离的物体能准确地在视网膜上成像。
【物理】
(1)凸透镜对光具有会聚作用,凹透镜对光具有发散作用。
(2)成像模型中,凸透镜曲度过大或与成像光屏距离过远,可用凹透镜矫正成像效果;反之,可用凸透镜矫
正成像效果。
【跨学科】
(1)系统与模型:眼球各个结构相互联系构成一个成像系统;眼球成像过程难以直接观察,借助模型可认
识和理解眼球成像原理及视力的变化与矫正。
(2)结构与功能:视物正常的眼球的晶状体富有弹性,由于睫状体的收缩、舒张作用,其曲度发生变化,使
人能看清远近不同的物体。
活动 名称 制作可调节的成像模型模拟眼球成像
活动 任务 以小组为单位利用一定的材料器具制作可调节的成像模型,模拟眼球成像的过程;
合理选用凹透镜或凸透镜对成像不清的情况进行矫正,模拟视力的矫正。
活动 目标 【生命观念】知道眼能看清不同远近物体的调节机制,说明晶状体曲度过大、过小或
眼球前后径变化是近视、远视形成的原因,建立结构与功能相适应的观念。
【探究实践】利用可调节的成像模型模拟眼的正常视物、近视、远视;通过分析与判
断,选择合适的凹透镜或凸透镜对成像不清的情况进行矫正。
【科学思维】在制作和使用成像模型的过程中,通过对模型不断改进和完善,提升实
验能力。
【态度责任】提出保护眼健康的方法,提高保护眼健康的意识,养成良好的用眼习惯。
跟踪训练
　　(2024·广东深圳期末)我国飞秒激光手术在科研和手术质量等方面处于全球领
先地位。手术使用飞秒激光在眼球最外层起透光作用的膜结构内制作微透镜,从而
实现近视矫正。据此完成下面1~3题。
1.飞秒技术借助改变眼球哪个膜结构来解决近视问题 ( )
A.角膜 B.巩膜 C.虹膜 D.视网膜
A
【解析】飞秒激光手术是在眼球最外层起透光作用的膜结构内制作微透镜,从而实现近视矫正。眼球最外层起透光作用的膜结构是角膜,A正确。
2.小明同学通过查阅资料和制作物理模型来研究视觉形成的过程和近视的成因(如
图),下列分析中正确的是 ( )
A.图中组件a可模拟眼主要折射光线的结构
B.图中组件b可模拟眼感受光刺激的感受器
C.模拟近视矫正,可在a、b间放置凹透镜
D.图中组件c可模拟视觉形成的部位
C
【解析】晶状体对光线起折射作用,图中组件a是光源,不能模拟晶状体,A错误。组件b相当于眼球的晶状体,而眼感受光刺激的感受器在视网膜上,B错误。若晶状体过度变凸不能恢复原状或眼球的前后径过长,会导致远处物体反射的光线经折射后形成的物像落在视网膜的前方,形成近视眼,需要戴凹透镜矫正。因此探究近视镜的矫正作用时,可在a、b间放置凹透镜,C正确。组件c相当于视网膜,是形成物像的部位,视觉形成的部位在大脑皮层的视觉中枢,D错误。
3.飞秒手术可能存在干眼症、夜晚视力减退等后遗症。下列关于眼球健康的说法不
正确的是 ( )
C
【解析】为了保护眼球健康,在日常生活中要养成良好的生活习惯。为了视力健康,既要定期检查视力,也要认真做好眼保健操,C错误。
4.如图是某同学利用凸透镜和圆底烧瓶制作了一个眼球模型,下列说法错误的
是 ( )
A.该模型中凸透镜和圆底烧瓶均具有折射作用
B.该模型可模拟远视眼的成像情况
C.凸透镜模拟的是晶状体,受睫状体的调节
D.在凸透镜前再加一个凹透镜可使物像形成的位置后移
B
【解析】图中物像并没有成像在模拟的视网膜上,而是成像在模拟的视网膜的前方,故该图表示的是近视眼的成像情况,B错误。
5.图1是显微镜及遮光器的放大图;图2是眼球结构模型;图3的①~④是从眼球模型中
依次取出的结构。遮光器上的光圈可以控制显微镜的进光量,①~④中相当于遮光器
的是 ( )
A.③ B.④ C.② D.①
C
【解析】图3中①是角膜,②是瞳孔,③是晶状体,④是视网膜。眼球的瞳孔的变化是随着光线的强弱而变化的,在眼球的结构中,瞳孔是光线进出的通道。当外界光线较强时,瞳孔是变小的,以避免过强的光线刺伤了眼睛;当外界光线较弱时,瞳孔是变大的,让更多的光线进入眼球,便于看清物体。因此②瞳孔相当于遮光器。C符合题意。
6.角膜塑形镜通过改变角膜的形态来提高裸眼视力,矫正原理如图所示,下列叙述正
确的是 ( )
A.角膜塑形镜改变了晶状体的曲度
B.角膜塑形镜可以完全根治近视
C.青少年近视的主要原因是角膜曲度过大
D.塑形前物像落在视网膜前方,塑形后物像落在视网膜上
D
【解析】角膜塑形镜通过改变角膜的几何形态来提高裸眼视力,不是改变了晶状体的曲度,A错误。角膜塑形镜产生的效果是临时性的,停止戴镜一段时间,角膜又会恢复原来形状。因此,角膜塑形镜不可以根治患者的近视问题,B错误。用眼不当导致晶状体(不是角膜)曲度过大是青少年近视的主要原因,C错误。角膜塑形前物像落在视网膜前方(表现为近视),塑形后物像落在视网膜上(暂时恢复视力),D正确。
7.(2024·深圳期末)6月6日是全国“爱眼日”。为宣传眼健康知识,增强全民爱眼护眼意识,生物科创小
组在STEM学习中心开展了“制作可调节的眼球成像模型,提出保护眼健康的方法”的跨学科实践活动,
具体实施过程如下。
任务一:认识眼球结构。
(1)下图一中的①是_____。同学间相互观察,在光线较亮时,它呈_____(填“扩大”或“缩小”)状态;在光线
较暗时,它呈_____(填“扩大”或“缩小”)状态。由此可知,该结构可调节进入眼球的光线量。
(2)同学们解剖并观察牛眼时,发现角膜是无色、透明的,由此可推测其功能是_____________________
_______________。
瞳孔
缩小
扩大
利于光线的透入,是光线
进入眼球的通道
任务二:探究视觉的形成。
(3)同学们进行了如图二所示的实验:F光源照射来的光线,经凸透镜的折射,最终在光
屏上形成了清晰的倒像。该实验中,凸透镜模拟晶状体,光屏模拟_______。通过探究
得出视觉的形成过程:外界物体反射的光线依次经过_______________(用图一中的数
字和箭头表示),最终在___(填图一中数字)上形成物像,再通过视神经将信息传给大脑
的特定区域,形成视觉。
视网膜
②→①→③→⑤
④
任务三:分析近视的成因。
(4)同学们将图二中F光源移动到A点时,物像变模糊,此时换一个曲度较大的凸透镜,
物像变清晰,再将F光源移回原位,物像变模糊。由此分析近视的成因:长时间近距离
看物体,导致_________________________________。
晶状体的曲度过大,或眼球前后径过长
任务四:制作可调节的眼球成像模型
(5)某小组制作的模型中,“晶状体”曲度不可调节,被评为待改进。通过查阅资料他们
决定选用水透镜(如图:可通过调整水的体积改变透镜的焦距)来模拟晶状体,理由是
_______________________。
水透镜可调节曲度的变化
(6)眼睛是心灵的“窗户”,我们要从小养成健康用眼的习惯。请你提出一条预防近视
的措施:__________________________________________________________________
_______________________________________________________。
读书写字的姿势要正确(或看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一
会儿;要认真做眼保健操,所按穴位要准确)(答出一条,合理即可)
【解析】(1)图中①是瞳孔,眼球虹膜中心的小圆孔,为光线进入眼睛的通道。瞳孔的大小可以调节,能够控制进入眼球内的光线。强光下瞳孔缩小,减少进入眼内的光量,以保护视网膜不受过强的刺激;弱光下瞳孔扩大,增加进入眼内的光量,使视网膜得到足够光的刺激。
(2)角膜是无色透明的,利于光线的透入,是光线进入眼球的通道。
(3)视觉形成的过程是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。即:角膜→房水→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑皮层(的视觉中枢)。实验中凸透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜,通过探究得出视觉的形成过程:外界物体反射的光线依次经过②→①→③→⑤,最终在④上形成物像,再通过视神经将信息传给大脑的特定区域,形成视觉。
(4)如果晶状体的曲度过大,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。因此,同学们将图二中F光源移动到A点时,物像变模糊,此时换一个曲度较大的凸透镜,物像变清晰,再将F光源移回原位,物像变模糊。由此分析近视的成因是:长时间近距离看物体,导致晶状体的曲度过大或眼球前后径过长。
(5)凸透镜不能调节曲度的变化。因此,他们选用水透镜来模拟晶状体,理由是水透镜可调节曲度的变化。
(6)眼睛是获得外界信息的重要“窗口”,预防近视爱护眼睛要从小做起,从自身做起养成良好的用眼习惯。预防近视,做到三要:①读书写字的姿势要正确;②看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿;③要认真做眼保健操,所按穴位要准确。
8.视觉的形成
据统计,有80%以上的外界信息通过视觉获得。眼是接受光信息、引起视觉的器官,眼球是眼的重要结构。小刚组的同学们利用一些废弃材料,制作了人体眼球成像模型(如图丙)。
请你观察模型,并结合图甲和图乙,回答下列问题。
(1)【视觉形成的原理】我们看到由远及近的车辆,此时眼球中的[④]_______的曲度
由小变大,物像落在视网膜上,产生神经冲动,传到脑部,形成视觉的部位是_________
___________,该部位结构和功能的基本单位是图乙中的[⑨]_______。
(2)【模型设计及制作】图丙是小刚组制作的模拟眼球模型,透明塑料壳模拟的是眼
球结构中的角膜,可以透过光线。小光盘模拟虹膜(即黑眼球),则小光盘中间的小孔
模拟_____,气球A模拟_______,牵拉气球A的弹簧模拟睫状体是图甲中的[___]。
黄色铁丝模拟_______。
晶状体
大脑皮层
的视觉中枢
神经元
瞳孔
晶状体
⑤
视网膜
(3)【模型评价及改进】眼球模型前方置一个蜡烛。模拟演示近视的成因,模型需要
大变动的是设计为立体球状模型,你有何建议 _____________________(答出一点即
可)。此时弹簧_____(填“拉伸”或“压缩”),气球A的曲度_____,物像落在视网膜的_____。
矫正近视,需要如何调整模型 ____________________________(答出一点即可)。
用圆形塑料壳固定模型
压缩
变大
前方
将气球A内的气体释放出一部分
【解析】(1)人体能看远近不同的物体主要是通过睫状体调节晶状体的曲度完成的。人视近物时,睫状体收缩,④晶状体曲度变大;视远物时,睫状体舒张,④晶状体曲度变减小。视觉形成的过程是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;即角膜→房水→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑皮层(的视觉中枢)。神经系统结构和功能的基本单位是⑨神经元(神经细胞)。
(2)由图丙可知,小光盘模拟虹膜(即黑眼球),则小光盘中间的小孔模拟瞳孔,气球A模拟晶状体,牵拉气球A的弹簧模拟睫状体是图甲中的⑤。黄色铁丝模拟视网膜。
(3)可以使用圆形塑料壳将模型改为立体球状模型,此时弹簧压缩,气球A的曲度变大,物像落在视网膜的前方。矫正近视,可以将气球A内的气体释放出一部分,使气球A的曲度变小。
9.关注普遍眼健康,共筑“睛”彩大健康。生物科创小组在STEM学习中心,开展了“制
作可调节的眼球成像模型,提出保护眼健康的方法”跨学科实践活动。
(1)如图可以模拟正常眼球成像原理,其中水透镜代表眼球结构中的_______,光屏代表
眼球结构中的_______。
晶状体
视网膜
(2)如何模拟近视的成因呢
①保持光屏在光具座上的位置不动,当F光源向右移动时,向内推动模拟睫状体的注
射器,使得水透镜曲度_____,才能在光屏上出现清晰物像。
②保持水透镜的曲度不变,当F光源向右移动时,光屏向___移动,才能在光屏上呈现清
晰物像。
(3)此模型还可以进一步完善。在F光源和水透镜之间增加一个废弃的显微镜遮光器,
用以模拟不同光照强度下眼球结构中_____的变化。
变大
左
瞳孔
(4)科研人员请视力正常的成年志愿者在弱光照下阅读,测定阅读前0分钟、阅读
30分钟和60分钟时眼球的前后径,结果如图2。与阅读前相比较,志愿者弱光照阅读
后的眼球前后径变___,由此推测:_______________________________________。
(5)日常生活中,为保护视力,预防近视,需要注意哪些方面 _____________________
___________________________________(答出两条即可)。
长
长期弱光照阅读可能是引起近视的原因之一
不在强光下看书,不躺卧
看书(或认真做眼保健操,定期检查视力)
【解析】(1)晶状体能够通过调节自身的曲度来改变对光线的折射程度,从而使光线能够准确地在视网膜上形成清晰的物像。图1可以模拟正常眼球成像原理,其中水透镜代表眼球结构中的晶状体,光屏代表眼球结构中的视网膜。
(2)①正常人看远近不同的物体时,通过晶状体的调节作用,使进入眼内的光线在视网膜上形成清晰的物像。看近物时,晶状体的曲度大;看远物时,晶状体的曲度小。所以,该实验中,保持光屏在光具座上的位置不动,当F光源向右移动时,向内推动模拟睫状体的注射器,使得水透镜曲度变大,才能在光屏上出现清晰物像。
②保持水透镜的曲度不变,当F光源向右移动时,光屏向左移动,才能在光屏上呈现清晰物像。
(3)虹膜中央有瞳孔,瞳孔的大小可以调节,能够控制进入眼球内的光线。强光下瞳孔缩小,减少进入眼内的光量,以保护视网膜不受过强的刺激;弱光下瞳孔扩大,增加进入眼内的光量,使视网膜得到足够光的刺激。可见,在“F光源”和水透镜之间增加一个废弃的显微镜遮光器,用以模拟不同光照强度下眼球结构中瞳孔的变化。
(4)近视形成的原因是晶状体曲度过大或眼球的前后径过长,导致远处物体反射的光线经折射后形成的物像落在视网膜的前方,因而看不清远处的物体,需要戴凹透镜矫正。结合题图2可知,与阅读前相比较,志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变长,由此推测:长期弱光照阅读可能是引起近视的原因之一。
(5)日常生活中,为保护视力,预防近视,需要注意:不在强光下看书,不躺卧看书,认真做眼保健操,定期检查视力。