5.4 眼睛和眼镜(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版物理八年级上册同步学案
第五章　透镜及其应用
第4节　眼睛和眼镜
要 点 讲 解
要点一　眼睛
1. 构造
由睫状体、角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、玻璃体、视网膜、视神经等部分构成，如图所示。
2. 视物原理
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(相当于光屏)上，形成物体倒立、缩小的实像。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，经过大脑处理后我们就看到了物体。
3. 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；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清近处的物体，如图所示。
4. 眼睛的近点、远点、明视距离
(1)依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做远点和近点，正常眼睛的远点在无限远，近点在距离眼睛大约10cm处。
(2)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，这个距离就是明视距离，所以读书、写字时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右。
5. 眼球是“一架可自动调节镜头焦距的照相机”
眼睛
照相机
结构
角膜和晶状体(相当于一个凸透镜)
镜头(相当于一个凸透镜)
视网膜(相当于光屏)
胶片(相当于光屏)
调节
像距不变，当物体变近(或变远)时，改变晶状体的凹凸程度以减小(或增大)焦距，使物体在视网膜上成清晰的像
焦距不变，当物体变近(或变远)时，增大(或减小)镜头与胶片间的距离(即像距)，使物体在胶片上成清晰的像
经典例题1　人眼的晶状体相当于凸透镜，当人观察物体时，物体在视网膜上所成的像是(　　　)
A. 正立、缩小的虚像　　 B. 正立、缩小的实像
C. 倒立、缩小的虚像 D. 倒立、缩小的实像
解析：若将人眼的晶状体当做凸透镜，视网膜当做光屏，那么在人观察物体时，物距往往要远大于2倍焦距，因此成的像应该是倒立、缩小的实像。
答案：D
要点二　近视眼、远视眼及其矫正
1. 近视眼及其矫正
特点
只能看清近处物体，看不清远处的物体
形成原因
由于长期近距离看物体，使晶状体变凸，会聚能力太强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面(如图甲所示)而形成
图示
矫正方法
需戴凹透镜矫正(如图乙所示)，其作用是将光线发散，从而使远处景物在视网膜上成清晰的像
防治
青少年中的近视眼，多是由于不注意用眼卫生造成的。预防近视眼要注意读书写字的姿势，以及所用光线的强弱，防止眼睛过度疲劳等
2. 远视眼及其矫正
特点
只能看清远处物体，看不清近处的物体
形成原因
晶状体和角膜构成的透镜变薄，折射光能力变弱，看远处的物体时，将像成在视网膜的后面(如图甲所示)
图示
矫正方法
需戴凸透镜矫正(如图乙所示)
经典例题2　如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法，能够说明远视眼的成像原理的是________图；表示矫正近视眼的是________图。
甲 乙 丙 丁
解析：远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，即折光能力减弱，来自近处物体的光还没会聚成清晰的像就到达视网膜了，因此图甲能够说明远视眼的成像原理。近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像成在视网膜的前方，应戴发散透镜，使光线会聚点后移，故图丁给出的是近视眼的矫正方法。
答案：甲　丁
点拨：正常人的眼睛是成像在视网膜上的，若像不成在视网膜上，这样的眼睛是病态的，成在视网膜前方的是近视眼，成在视网膜后面的是远视眼。
要点三　眼镜的度数
透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用字母Φ表示，即Φ＝。焦距以m为单位时，焦度的单位是m－1。眼镜度数是透镜焦度乘100，如一近视镜片是－300度，则该片透镜的焦度为－3m－1，其焦距为－m，是凹透镜。再如焦距为m的凸透镜，焦度为2m－1，用它做成的远视镜片为＋200度。
易错易混警示　近视眼与远视眼
近视眼是因为晶状体对光的折射能力太强，来自远处物体的光成像在视网膜的前方；远视眼是因为晶状体对光的折射能力太弱，来自近处物体的光成像在视网膜的后方。
经典例题3　某同学正在探究“视力的矫正”原理，如图所示。他在实验时观察到如下现象。
①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊；只有将光屏向远离透镜方向移动时，才能在光屏上看到烛焰清晰的像。
②将眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只有将光屏向靠近透镜方向移动时，才能在光屏上看到烛焰清晰的像。
(1)分析实验现象可知：甲、乙两个眼镜中，______是凹透镜制成的，______是凸透镜制成的。
(2)在实验现象①和②中，属于远视眼矫正原理的是________，属于近视眼矫正原理的是________。(填写实验现象序号)
解析：由题述现象①知，在蜡烛与凸透镜间放的眼镜甲对光起发散作用，从而使光经凸透镜后的会聚点远离凸透镜，故眼镜甲是凹透镜制成的，该现象属于近视眼的矫正原理；由题述现象②知，眼镜乙对光起会聚作用，从而使光经凸透镜后的会聚点靠近凸透镜，故眼镜乙是凸透镜，该现象属于远视眼的矫正原理。
答案：(1)甲　乙　(2)②　①
当 堂 检 测
1. 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. 视网膜相当于光屏
B. 物体在视网膜上成的像的像距大于2倍焦距
C. 晶状体和角膜相当于一个凸透镜
D. 外界物体在视网膜上成的像是倒立的
2. 学习了透镜知识后，小勇回家认真研究爷爷的老花镜，并得出以下结论，你认为他的这些结论中不妥当的是(　　)
A. 老花镜是一种凹透镜 B. 老花镜可以用来做放大镜
C. 老花镜能在阳光下点燃白纸 D. 爷爷原来是个远视眼
3. 如图所示是小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的远处帆船的情形，由此可以判断出小明视力存在的问题以及所戴眼镜的镜片类型是(　　)
A. 远视眼　凸透镜　　 B. 近视眼　凹透镜
C. 远视眼　凹透镜 D. 近视眼　凸透镜
4. 下列说法正确的是(　　)
A. 照相机的工作原理和眼睛的工作原理相同
B. 照相机的调节和眼睛的调节相同
C. 远视眼的人需要戴凹透镜进行矫正
D. 眼睛的睫状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜
5. 人用眼睛观察一个物体，例如观察一棵树，其光学原理就像凸透镜成像一样。如图所示的一支蜡烛通过凸透镜成像在光屏上， 就相当于图中的蜡烛，人眼睛的 就相当于凸透镜， 就相当于光屏。树在视网膜上成的像是一个 像。
6. 小明从眼镜上取下一块镜片，透过镜片观看邮票上的文字(如图甲所示)，小明用的镜片是
透镜，所成的是 (选填“虚”或“实”)像。小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，然后在镜片前放置一眼镜(如图乙所示)，光屏上的像变模糊了，向后移动光屏，像又清晰了，此眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
甲 乙
7. 如图是远视眼的矫正光路图，请在虚线框内填入适当的透镜。
当堂检测参考答案
1. B 2. A 3. B 4. A
5. 树 晶状体和角膜的组合 视网膜 倒立、缩小的实
6. 凸 虚 近视
7. 如图所示。