5.4 眼睛和眼镜 学案（含答案）

第五章 透镜及其应用
第4节 眼睛和眼镜
知识网络图
知识点一：眼睛的结构和视物原理
1.眼睛的结构示意图
2.视物原理
晶状体和角膜的作用相当于个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成倒立、缩小的实像;视网膜的作用相当于光屏，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。(如图5.4 - 1所示)
3.眼睛调节
眼睛通过睫状体改变晶状体的形状:(1)看远处物体时，睫状体放长，晶状体变薄，折光能力变弱，远处射来的光线刚好会聚于视网膜上。看近处物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，折光能力变强，远处射来的光线刚好会聚于视网膜上. (如图5.4 - 2所示)
【拓展延伸】人眼相当于一架照相机，二者的成像原理相同，即都是利用物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像.
(1)眼睛的瞳孔相当于照相机的光环圈，控制进入眼睛的光的多少。
(2)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。
【易错易混】晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，”人眼视物调焦距，“睫松晶薄”看远处,正常远点无限远，近点明视10、25厘米”。
【基础训练】
1.人的眼球就像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个______ 透镜，来自物体的光会在视网膜上形成一个______ 的像(选填“正立”或“倒立”)．
2.小亮用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体.如图所示，图中甲表示正常眼睛的晶状体，在实验中测得其焦距为10cm.再将甲分别挤压成乙、丙的形状，并分别测量其焦距．(1)实验中，测得焦距大于10cm的是______，模拟近视眼的是______．(2)很多近视患者佩戴“隐形眼镜”来矫正视力.“隐形眼镜”是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动.若某镜片的中心厚度为0.05mm，则此镜片的边缘厚度______?0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于
知识点二：近视眼、远视眼及其矫正
1.近视眼
只能看清近处的物体，看不清远处的物体。因此近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近.
成因:晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长，因此自远处某点的光会聚在视网膜前的一个点。矫正:利用凹透镜能使光发数的特点.在眼睛前放一个合适的凹透镜，使来自远处物体的光重新会聚在视网膜上，如图所示，所以配戴凹透镜制成的近视眼镜可以矫正近视眼。
2.远视眼
只能看清远处的物体，看不清近处的物体，因此其近点变远.
成因:晶状体太薄,折光能力太弱，或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个点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
矫正:利用凸透镜能使光会聚的特点，在眼睛前放一个合适的凸透镜，使来自近处物体的光重新会聚在视网膜上，如图所示，所以配戴用凸透镜制成的远视眼镜可以矫正远视眼.
【易错易混】不能正确理解近视眼与远视眼的成因
正解解答这类题目的关键是知道近视眼能使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，在矫正时应配戴凹透镜制成的眼镜使光线发散些，让会聚点后移到视网膜上，远视眼则相反。
【基础训练】
3.如图所示的四幅图，关于近视眼的成因和矫正方法，正确的是（ ）。
A. ②④ B. ①③ C. ①④ D. ②③
4.如图所示，可以模拟眼睛矫正的原理，将______ 看作眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体，拿一个近视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像模糊，那么，在拿走近视眼镜后，将光屏适当______ 凸透镜（选填“靠近”或“远离”），就能在光屏上出现烛焰清晰的像．
5.在用焦距为10cm的凸透镜来探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，如图所示．当把烛焰放在光具座上如图所示位置，点燃蜡烛，移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的倒立的______ 的实像（选填“放大”或“缩小”）．若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是______ 选填（“无法成像”、“一半的像”或“完整的像”）．
若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像；若取下近视眼镜，则清晰的像会成在“视网膜”的______ （选填“前面”或“后面”），若戴上远视镜像会向______ 移动。（选填“前面”或“后面”）．
能力训练
1.视力矫正”原理，用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验：在光具座上依次放上烛焰、凸透镜相当于人的眼睛、光屏，调整后，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼睛片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了，他移走眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜，屏上再次得到清晰的像，则　　
A. 人的眼睛是老花眼，眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用
B. 人的眼睛是老花眼，眼镜片是凸透镜，对光线有发散作用
C. 人的眼睛是近视眼，眼镜片是凹透镜，对光线有会聚作用
D. 人的眼睛是近视眼，眼镜片是凹透镜，对光线有发散作用
2.全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（　　）
甲是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
B. 甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正C. 乙是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
D. 乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
3.人眼的晶状体相当于凸透镜，下列关于近视眼
的成因说法中正确的是（　　）
A.晶状体太薄，折光能力太弱 B. 晶状体太薄，折光能力太强
C. 晶状体太厚，折光能力太弱D. 晶状体太厚，折光能力太强
4.小明为探究近视眼的成因，找来一个圆底烧瓶当着眼球的玻璃体，把里面装入牛奶和水的混合物如图在烧瓶前放一凸透镜，用两激光灯当作物体发射出的光线，实验时小明把_____ 当着了眼睛中的晶状体．烧瓶的后壁相当于______ ．
如果把两激光灯如图射向凸透镜，调整光线线使会聚点刚好落在瓶后壁，此时若要验证近视眼成因，应保持光线不变，把B图中的凸透镜换成一个比它______ 厚或薄的，此时会聚点会落在后壁的______ 左或右边，实验中的会聚点相当于眼睛看到物体的像点，此时要验证校正方法，应在透镜前再放上一个______ 透镜使全聚点又落到烧瓶后壁．
5.小明在实验室用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验．（1）他的实验装置如图所示，如果你是他的合作者，请帮他指出该装置中的两处错误：①______；②______．（2）错误改正完毕，小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是______．（3）小明准备换用了另一块透镜来做实验，在实验前，小明用这块透镜来观察远处的景物时，发现远处物体变得清楚很多，而且将它贴近书面观察字的大小时不能起放大作用．由此可见：小明的眼睛存在______视（选填“远”或“近”）问题，此透镜是______透镜．
6.作图题：如图所示，请你根据近视眼的矫正方法，完成光路图。 应用拓展
人类和某些动物的眼睛很像一架照相机眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，我们看物体时，是通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像，如图所示．
眼睛与照相机的不同处是：人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变得清晰由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离从眼的光心向物体两端所引的两条直线的夹角叫视角，视角越大，对物体的观察就越清楚．
问题：通常同一物体，人由远及近看会觉得它变得清楚且大些，这是因为人看物体的（ ） 变大．某人视力正常，当他用镜子长时间仔细观察自己的脸部时，应当把镜子拿到离睛（ ）cm处最为合适．当物体在很远地地方时，物体成像在视网膜上，当物体靠近人眼时，若晶状体的焦距不变，则它的像将会落在视网膜（ ）???填“前”、“上”或“后”而导致看不清物体，但实际上，人眼在由远到近地观察物体时，晶状体的焦距会?????选填“变大”、“不变”或“变小”，所以人们还是能清晰地观察到物体．

参考答案
基础训练：1凸 倒立.2丙 乙 大于3B 4凸 靠近5缩小 完整的像 前面 前面。
能力训练：1.A 2.D 3.D 4. 盛水烧瓶 视网膜 厚 左 凹透镜5.（1）蜡烛、凸透镜和光屏不在同一高度上；蜡烛、凸透镜和光屏放置的顺序有错误；（2）蜡烛放置在凸透镜焦点的位置上；（3）近；凹 6.作图略
应用拓展： 视角 12.5 后 变小