(共32张PPT)
第四章
光的折射
透镜
第4节
照相机与眼球
视力的矫正
1.了解照相机的简单结构和原理。
2.了解人眼的成像原理。
3.了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。
人眼
物体
如何看到?
思
考
小明的爷爷年纪大了,看近处的物体总是模糊不清,配戴了一副老花镜之后,他才能看清物体,图甲所示的是小明爷爷的老花镜。小明由于平时看书学习时离书太近,导致眼睛近视,于是他配戴了一副近视镜,图乙所示的是小明的近视眼镜。
你能看出小明的眼镜与小明爷爷的眼镜有什么不同吗?它们是如何矫正视力的?
一、照相机与眼球
1.眼球的结构:
角膜
晶状体
视网膜
共同作用相当于凸透镜
瞳孔
睫状体
玻璃体
视神经
相当于光屏
2.人眼是如何看到物体的?
对比,发现了什么?
照相机成像的过程
人眼视物的过程
成像原理相同
眼睛
角膜
晶状体
视网膜
瞳孔
照相机镜头
——照相机底片
——照相机光圈
成一个倒立、缩小的实像
3.照相机如何使远近不同的物体都在底片上成清晰的像?
人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像?
调焦
调节像距
实质
思
考
晶状体自动调节折光能力
由看远物改为看近物时,如果晶状体不改变的话,像会成在视网膜的后面。此时,晶状体会变厚,增强折光能力,即:通过缩短焦距来减小像距,使视网膜后的像移到视网膜上。
实质
通过调节焦距来改变像距
由看近物改为看远物时,如果晶状体不改变的话,像会成在视网膜的前面。此时,晶状体会变薄,减弱了折光能力,即:通过增长焦距来增大像距,使视网膜前的像移到视网膜上。
正常眼睛的调节
点击画面
播放动画
点击画面
播放动画
若晶状体不能调节或调节能力减弱会出现什么情况呢?
看清物体的范围减小了
只能看清近处的物体
看不清远处的物体
只能看清远处的物体
看不清近处的物体
近视眼
远视眼
思
考
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_________镜。它能够在一定范围内自动调节_________和进入眼睛的光的强度。在适当的照明条件下,物体能在视网膜上形成一个缩小、_________的实像。
焦距
倒立
凸透
例
典例分析
二、近视眼及其矫正
1.近视眼的产生原因
晶状体太厚(太凸,焦距太小),折光能力太强。
远处某点的光会聚在视网膜前。
光到达视网膜时是一个模糊的光斑。
2.近视眼的矫正
利用凹透镜能使光线发散的特点,配戴用凹透镜制成的近视眼镜可以得到矫正。
矫正后,来自远处物体的光会聚在视网膜上。
青少年近视的原因一般认为主要有两个方面,一是遗传因素,二是环境因素。其中环境因素是形成学生近视眼的主要因素。
(1)青少年近视的常见原因有那些?
思
考
(2)什么是假性近视?什么是真性近视?
儿童、青少年眼睛中的晶状体弹性强,睫状体的调节能力大,但是如果看书写字的姿势不正确,书本放得离眼太近,或采光、照明条件不好,或持续用眼的时间过长,都会使睫状体内的肌肉持续收缩。
晶状体凸度增大,久而久之,一旦看远方物体时,睫状体内的肌肉就不能放松。变凸的晶状体也不能恢复到正常状态,这样就造成了假性近视。发生假性近视以后,如仍不注意采取有效的防治措施,就会造成变凸的晶状体不能恢复正常,就会变成真性近视。
思
考
(3)怎么预防近视眼?
①读书、写字姿势要正确,眼与书的距离约25
cm。
②看书约一小时后休息或远眺几分钟。
③不要在直射强光下看书。
④不在光暗的地方看书。
⑤不躺卧着看书。
⑥不在走路时看书。
思
考
“眼睛是心灵的窗户”,我们应该保护好自己的眼睛。但有些同学因为不良习惯导致眼睛近视了。如图所示,是近视眼成因示意图,造成近视眼的原因是晶状体________(填“薄”或“厚”),折光、能力太强,使远处某点的光会聚在视网膜的___________(填“前面“或“后面”),要用________(填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正。
厚
前面
凹透镜
例
典例分析
1.远视眼的产生原因
晶状体太薄(太扁平,焦距太大),折光能力太弱,近物的像成在视网膜的后面。
近处一点的光会聚在视网膜后。
在视网膜上形成一个模糊的光斑。
三、远视眼及其矫正
2.远视眼的矫正
利用凸透镜使光会聚的特点,配戴用凸透镜制作的远视眼镜(老花镜)可以得到矫正。
矫正后,来自近处物体的光会聚在视网膜上。
3.模拟实验:远视眼的成因及其矫正
点击画面
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根据眼睛的构造和成像原理分析:为了保护我们的视力,应该注意哪些用眼卫生,为什么?
讨论一下
如图,小桃在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把蔡老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着,她再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于蔡老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A.蔡老师是近视眼,戴凸透镜
B.蔡老师是远视眼,戴凸透镜
C.蔡老师是近视眼,戴凹透镜
D.蔡老师是远视眼,戴凹透镜
B
例
典例分析
症
状
成
因
成像位置
矫正方法
近
视
眼
远
视
眼
只能看清近处物体,看不清远处物体
只能看清远处物体,看不清近处物体
晶状体太厚或眼球前后方向上太长
晶状体太薄或眼球前后方向上太短
视网膜前
视网膜后
凹透镜
凸透镜
1.如图所示是人眼的成像原理图,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,则当物体在很远的地方时,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
_____(选填“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。下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样?____(选填序号)
①照相机
②放大镜
③投影仪
④潜望镜
后
①
变小
2.如图为正常人眼看远近不同物体时眼睛的自动调节,以下分析正确的是
( )
A.这不可能是同一个人的眼
B.这说明眼睛是一个自动变焦(距)系统
C.看近处的物体晶状体应扁平一些
D.看远处的物体常常需要眯起眼睛看
B
3.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲乙
B.甲丁
C.丙乙
D.丙丁
A
在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验用光具座的长度为1m,如果有焦距为10cm、25cm的两块凸透镜,应该选择焦距为_______cm的凸透镜完成实验;
(2)实验前应点燃蜡烛,观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上,这样做的目的是____________________________;
10
使像能够成在光屏的中央
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图甲所示时,光屏上出现清晰的像,则像是倒立、_________的实像;
(4)实验中,不但虚像可以用肉眼直接看到,实像也可以用肉眼直接看到。如图乙所示在(3)的基础上,拿掉光屏,用肉眼在______(选填“A”“B”或“C”)位置沿图示方向能看到这个实像;
(5)在(3)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如果蜡烛与凸透镜不动,那么在凸透镜前放置______(选填“凸”或“凹”)透镜,才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是_______(选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理。
缩小
C
凹
近视眼
眼镜的度数
透镜焦距
f
的长短标志着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。用Φ表示,即
如果远视很严重,所戴老花镜(凸透镜)的折光本领应该大一些,透镜焦度就要大一些,平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如:100度远视镜片的透镜焦度是1m-1,它的焦距是1
m。
凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。