5.4 眼睛和眼鏡（導(dǎo)學(xué)案）-【上好課】八年級(jí)物理上冊同步備課系列（人教版）【教師版】

5.4眼睛和眼鏡（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解眼睛的構(gòu)造，知道眼睛是怎樣看見物體的。2.通過了解晶狀體的調(diào)節(jié)過程，知道人眼觀察遠(yuǎn)處和近處物體都能看清的原因。3.4.知道用眼常識(shí)，并形成愛護(hù)眼睛的意識(shí)。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.眼睛成像原理和調(diào)節(jié)作用。2.近視和遠(yuǎn)視的成因及矯正?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法。【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1.眼球好像一架照相機(jī)。晶狀體和角膜相當(dāng)于凸透鏡，把來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的倒立、縮小的實(shí)像?？催h(yuǎn)處與近處景物時(shí)，眼睛通過睫狀體來改變晶狀體的凹凸程度，從而改變“凸透鏡”的焦距，使遠(yuǎn)處和近處的物體都能在視網(wǎng)膜上成像，可以看清遠(yuǎn)處和近處的物體。2.近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體，近視眼需利用凹透鏡來矯正。3.遠(yuǎn)視眼只能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體，遠(yuǎn)視眼需要利用凸透鏡來矯正。4.透鏡的焦距f的長短標(biāo)志著折光本領(lǐng)的大小。焦距越短，折光本領(lǐng)越大，把透鏡焦距的倒數(shù)叫透鏡焦度。平時(shí)說的眼鏡的度數(shù)等于透鏡焦度×100?！竞献魈骄俊刻骄恳?、眼睛1.眼球的主要結(jié)構(gòu)及各部分作用主要由角膜、晶狀體、瞳孔、虹膜、睫狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜等組成。①晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡；②視網(wǎng)膜相當(dāng)于照相機(jī)的膠片；③睫狀體可以改變晶狀體的形狀（改變焦距）；④瞳孔相當(dāng)于照相機(jī)的光圈。2.眼睛的視物原理人的眼球好像一架照相機(jī)，眼睛觀看物體時(shí)，物距大于2倍焦距，物體發(fā)出或反射的光進(jìn)入人眼，經(jīng)晶狀體和角膜折射后，在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。視網(wǎng)膜上感光細(xì)胞受到光的刺激，視神經(jīng)把這個(gè)信號(hào)傳輸給大腦，大腦將倒立圖像處理后翻轉(zhuǎn)過來，我們就看到了物體。3.眼睛的調(diào)節(jié)【議一議】我們知道，照相機(jī)在拍攝遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，是通過調(diào)節(jié)像距（鏡頭到膠片的距離）來得到清晰的像。人用眼睛看遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，像都成在視網(wǎng)膜上，晶狀體和視網(wǎng)膜之間的距離不能變，人眼如何使遠(yuǎn)近不同的物體都在視網(wǎng)膜上成清晰的像？（1）正常眼睛的調(diào)節(jié)眼睛通過睫狀體改變晶狀體的厚薄，來看清楚近處和遠(yuǎn)處的物體。當(dāng)我們看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，睫狀體放松，晶狀體比較薄，遠(yuǎn)處物體射來的光剛好會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，眼睛可以看清遠(yuǎn)處的物體。當(dāng)看近處的物體時(shí)，睫狀體收縮，晶狀體變厚，對光的偏折能力變大，近處物體射來的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，眼睛就可以看清近處的物體。（2）遠(yuǎn)點(diǎn)、近點(diǎn)和明視距離①遠(yuǎn)點(diǎn)：眼睛的調(diào)節(jié)是有限度的，當(dāng)睫狀體完全松馳時(shí)，晶狀體表面彎曲程度最小，此時(shí)晶狀體最扁，能夠看清的最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)叫做遠(yuǎn)點(diǎn)。正常眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)處。②近點(diǎn)：當(dāng)睫狀體看近處物體時(shí)，晶狀體變得最凸，表面彎曲程度最大，此時(shí)能看清的最近的極限點(diǎn)叫做近點(diǎn)。正常眼睛的近點(diǎn)在大約10cm處?！纠}1】眼睛是一部高度精密的光學(xué)系統(tǒng)，下列圍繞眼睛的討論，錯(cuò)誤的是（B）A．視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏B．物體在視網(wǎng)膜上成的像的像距大于二倍焦距C．晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡D．正常眼睛的明視距離約為25cm【解析】眼睛中角膜與晶狀體的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像，像的像距小于二倍焦距大于一倍焦距；正常眼睛的明視距離約為25cm。所以選項(xiàng)ACD都正確，錯(cuò)誤的是B。 探究二、近視眼及其矯正【想一想】【分析】當(dāng)晶狀體不能調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)能力減弱時(shí)，看清物體的范圍會(huì)減小，就是日常所講的近視眼、遠(yuǎn)視眼。1.近視眼的特征近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。2.近視眼的成因前3.近視眼的矯正矯正近視眼，應(yīng)使眼睛的成像點(diǎn)后移，利用凹透鏡的發(fā)散作用，使入射的光線先經(jīng)凹透鏡變得發(fā)散一些再射入眼睛，會(huì)聚點(diǎn)能夠后移到視網(wǎng)膜上。所以近視眼患者應(yīng)該佩戴用凹透鏡制成的眼鏡?！纠}2】閱讀下面的文章，完成文后的問題。我們平時(shí)看物體時(shí)是通過睫狀肌的伸縮調(diào)節(jié)晶狀體的彎曲程度，從面改變晶狀體的焦距，使遠(yuǎn)近不同的物體都能在視網(wǎng)膜上成清晰的像，如圖是遠(yuǎn)近不同的物體在視網(wǎng)膜上成像的光路圖。（1）調(diào)節(jié)晶狀體的彎曲程度是幫助我們看清楚；A．不同亮度的物體B．不同顏色的物體C．不同距離的物體D．不同形狀的物體（2）據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國兒童的近視情況日趨嚴(yán)重，分析圖可知，近視眼的成因是長期觀察近處物體，晶狀體變厚，折光能力太強(qiáng)，遠(yuǎn)處的物體會(huì)成像在視網(wǎng)膜，因此應(yīng)該佩戴（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）進(jìn)行矯正?！敬鸢浮浚?）C；（2）前方，凹透鏡。【詳解】（1）人類的眼睛很像一架照相機(jī)，人的眼睛是通過調(diào)節(jié)晶狀體的彎曲程度，改變晶狀體的焦距來獲得清晰的倒立、縮小的實(shí)像；人的眼睛是通過改變晶狀體的彎曲程度獲得清晰的像，相當(dāng)于改變透鏡的焦距來看清不同距離的物體，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（2）眼睛看物體時(shí)成的像在視網(wǎng)膜上，且晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，當(dāng)晶狀體太厚，或折光能力太強(qiáng)，或者眼球在前后方向上太長，來自遠(yuǎn)處點(diǎn)的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜前，人就只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體，因凹透鏡對光線有發(fā)散作用，在近視眼睛前面放一個(gè)凹透鏡，就能使來自遠(yuǎn)處物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上。探究三、遠(yuǎn)視眼及其矯正1.遠(yuǎn)視眼的特征遠(yuǎn)視眼只能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體。2.遠(yuǎn)視眼的成因遠(yuǎn)視眼的晶狀體太薄，折光能力太弱；或者眼球在前后方向上太短，來自近物的像成在視網(wǎng)膜的后面，在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物體。晶狀體太薄折光能力太弱晶狀體太薄折光能力太弱（3）遠(yuǎn)視眼的矯正遠(yuǎn)視眼成像在視網(wǎng)膜之后，要矯正遠(yuǎn)視眼，應(yīng)使會(huì)聚點(diǎn)前移，可以佩戴用凸透鏡制成的眼鏡。使入射的光線先經(jīng)凸透鏡變得會(huì)聚一些再射入眼睛，會(huì)聚點(diǎn)能夠前移到視網(wǎng)膜上?！纠}3】常見的視力缺陷有近視和遠(yuǎn)視。如圖所示是一位視力缺陷者的眼球成像示意圖，他的視力缺陷類型是_____眼，矯正視力應(yīng)該配戴___鏡。

【答案】遠(yuǎn)視，凸透?！驹斀狻咳绻矍蚓铙w的曲度過小或眼球前后徑過短，近處物體的光通過晶狀體折射后形成的像就會(huì)落在視網(wǎng)膜的后方，導(dǎo)致看不清近處的物體，形成遠(yuǎn)視眼；遠(yuǎn)視眼應(yīng)該用凸透鏡制作的遠(yuǎn)視眼鏡進(jìn)行矯正，用凸透鏡將光線會(huì)聚一些，這樣像就可以成在視網(wǎng)膜上。探究四、眼鏡的度數(shù)1.透鏡焦度透鏡焦距f的長短標(biāo)志著折光本領(lǐng)的大小。焦距越短，折光本領(lǐng)越大，通常把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡焦度，用Φ表示。透鏡焦度：Φ=1f

如果某透鏡的焦距是0.5m，它的焦度Φ=1f

=10.5m2.眼鏡度數(shù)如果遠(yuǎn)視很嚴(yán)重，眼鏡上凸透鏡的折光本領(lǐng)應(yīng)該大一些，透鏡焦度就要大一些。（1）眼鏡度數(shù)：平時(shí)說的眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值。即100Φ=100f（2）單位：度。例如，某眼鏡的透鏡焦度為5m-1，則它的眼鏡度數(shù)是500度，它的焦距是0.2m。（3）遠(yuǎn)視鏡片的度數(shù)用正數(shù)表示，近視鏡片的度數(shù)用負(fù)數(shù)表示。3.想想議議（1）看書上的字，測出你的近點(diǎn)，和其他同學(xué)的比較一下。正常眼、近視眼、遠(yuǎn)視眼的近點(diǎn)相同嗎？有什么規(guī)律？（2）+300度和-200度的眼鏡片，哪個(gè)是遠(yuǎn)視鏡片？它的焦度是多少，焦距是多少？（3）取一副老花眼鏡，測定它的兩個(gè)鏡片的度數(shù)?！窘馕觥浚?）不同。根據(jù)眼球的形態(tài)、眼軸的長短不同，眼睛的屈光分為正視、近視和遠(yuǎn)視等幾種情況。人眼能看清的最近距離叫近點(diǎn)，如果在不戴鏡矯正的情況下，正視眼的近點(diǎn)大約是在10cm處，近視眼的近點(diǎn)小于10cm，遠(yuǎn)視眼的近點(diǎn)大于10cm。（2）+300度的眼鏡片是遠(yuǎn)視鏡片；眼鏡度數(shù)D=100Φ（度）鏡片焦度Φ=D/100=300/100=3（m-1）根據(jù)Φ=1/f，鏡片的焦距f=1/Φ=0.33m（3）利用平行光測出老花鏡的焦距f，則鏡片的度數(shù)D=1/f×100【例題4】戴近視鏡的小強(qiáng)發(fā)現(xiàn)其眼鏡與爺爺?shù)睦匣ㄧR外觀相同，為了區(qū)分它們，他把其中一副眼鏡靠近物理課本，發(fā)現(xiàn)課本上的文字變大了，則說明這副眼鏡是_____（選填“近視鏡”或“老花鏡”）。若該眼鏡的度數(shù)是200度，則該透鏡的焦距為____m?！敬鸢浮坷匣ㄧR，0.5.【解析】①其中一副眼鏡靠近物理課本，課本上的文字變大了，說明這副眼鏡是老花鏡，老花鏡是凸透鏡。（注意：近視鏡片是凹透鏡，物體通過凹透鏡成的是正立、縮小的虛像）。②眼鏡的度數(shù)是200度，透鏡焦度凸透鏡的焦距為【精講點(diǎn)撥】1．眼睛的學(xué)習(xí)應(yīng)緊緊圍繞凸透鏡的成像特點(diǎn)來開展，并把它與照相機(jī)做比較。2.外界的物體在人的視網(wǎng)膜上所成的是倒立的像，而人看到的卻是正立的像，是由于人腦中的視覺神經(jīng)的自動(dòng)調(diào)整作用所致。3．眼睛靠改變晶狀體的焦距來獲得清晰的像，照相機(jī)靠改變像距來獲得清晰的像。4．判斷眼睛是近視眼還是遠(yuǎn)視眼，關(guān)鍵看光的會(huì)聚點(diǎn)是在視網(wǎng)膜前還是視網(wǎng)膜后。【歸納整理】眼睛正常眼近視眼遠(yuǎn)視眼特征一定范圍內(nèi)的遠(yuǎn)近物體都能看清能看清近處物體，看不清遠(yuǎn)處物體能看清遠(yuǎn)處物體，看不清近處物體成因晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或眼球在前后方向上太長，成像于視網(wǎng)膜前。晶狀體太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短，成像于視網(wǎng)膜后。示意圖成像位置視網(wǎng)膜上視網(wǎng)膜前視網(wǎng)膜后矯正方法無配戴對光線有發(fā)散作用的凹透鏡制成的近視眼鏡配戴對光線有會(huì)聚作用的凸透鏡制成的遠(yuǎn)視眼鏡【課堂練習(xí)】1.完成下列填空：（1）人的眼睛相當(dāng)于一架_________。物體在視網(wǎng)膜上成的是________，_______的實(shí)像（填像的性質(zhì)）。（2）近視眼看不清遠(yuǎn)處的物體，因?yàn)檫h(yuǎn)處的物體的像落在視網(wǎng)膜的______（前方/后方），如下圖_______所示，可以通過配戴_____透鏡進(jìn)行矯正。下列兩示意圖中屬于遠(yuǎn)視眼的是________?！敬鸢浮浚?）照相機(jī)，倒立、縮小。（2）前方，甲，凹，乙。【解析】（1）人的眼睛相當(dāng)于一架照相機(jī)。物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像。（2）近視眼晶狀體比較厚，折光能力強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方，看不清遠(yuǎn)處的物體，如圖甲所示，可以通過配戴凹透鏡進(jìn)行矯正。遠(yuǎn)視眼晶狀體比較薄，折光能力弱，像成在視網(wǎng)膜的后方，圖乙屬于遠(yuǎn)視眼。2.來自于物體的光經(jīng)過晶狀體等會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，從而形成物體的像。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．晶狀體相當(dāng)于凸透鏡B．視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏C．晶狀體的彎曲程度不能改變D．遠(yuǎn)近不同的物體都能在視網(wǎng)膜上成像【答案】C.【解析】人的眼睛相對于一架照相機(jī)，來自于物體的光經(jīng)過晶狀體等會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，從而形成物體的像。晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，靠改變晶狀體的彎曲程度可以使遠(yuǎn)近不同的物體都能在視網(wǎng)膜上成像。所以C錯(cuò)誤。3.如圖所示，關(guān)于近視眼和遠(yuǎn)視眼，下列說法正確的是（）A.乙為遠(yuǎn)視眼，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正B.乙為近視眼，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正C.甲為遠(yuǎn)視眼，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正D.甲為近視眼，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正【答案】A.【解析】甲晶狀體比較厚，折光能力強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方，為近視眼，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正；乙晶狀體比較薄，折光能力弱，像成在視網(wǎng)膜的后方，為遠(yuǎn)視眼，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正。所以選A。4.隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，在線視頻課被越來越多的學(xué)校用來遠(yuǎn)程共享學(xué)習(xí)資源，但長時(shí)間盯著手機(jī)、電腦或電視屏幕容易導(dǎo)致視力下降，甚至引起近視眼。下列關(guān)于近視眼及其矯正的原理圖中，正確的是（）

A．甲、丙 B．乙、丁 C．乙、丙 D．甲、丁【答案】B【解析】甲圖，眼睛看近處的物體，像成在視網(wǎng)膜的后方，是遠(yuǎn)視眼的成因；乙圖，眼睛看遠(yuǎn)處的物體，像成在視網(wǎng)膜的前方，是近視眼的成因；丙圖，凸透鏡對光線有會(huì)聚作用，使物體的像提前會(huì)聚后成在視網(wǎng)膜上，是遠(yuǎn)視眼的矯正原理圖；丁圖，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使物體的像延遲會(huì)聚后成在視網(wǎng)膜上，是近視眼的矯正原理圖，綜合分析近視眼原理圖是乙，矯正圖是丁，故ACD錯(cuò)誤，B正確。所以選B。5．每年的6月6日是全國愛眼日。人眼的成像原理與（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）相同，某同學(xué)制作的眼球模型如圖所示，其中凸透鏡相當(dāng)于晶狀體，燒瓶（內(nèi)有透明液體）相當(dāng)于玻璃體，其后壁相當(dāng)于視網(wǎng)膜。該圖模擬的是_______（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”），需要佩戴用_________（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）制作的眼鏡來矯正視力。

【答案】照相機(jī)，近視眼，凹透鏡?！驹斀狻坑扇说难劬Τ傻沽?、縮小的實(shí)像，與照相機(jī)成像原理相同。由圖可知，像成在視網(wǎng)膜的前方，所以該圖模擬的是近視眼。近視眼是由于晶狀體曲度變大，會(huì)聚能力增強(qiáng)，即折光能力增強(qiáng)，為了使像成在視網(wǎng)膜上，應(yīng)配戴具有發(fā)散作用的凹透鏡，使光線推遲會(huì)聚到視網(wǎng)膜上。6．如圖所示，請?jiān)趫D中的虛線框內(nèi)畫出能矯正該眼睛視力的透鏡。

【答案】見下圖。

【解析】左圖：所成的像在視網(wǎng)膜的前方，為近視眼，為了使像正好呈在視網(wǎng)膜上，應(yīng)使光線延遲會(huì)聚，使所成的像相對于晶狀體后移，所以應(yīng)佩戴即凹透鏡。右圖：晶狀體較薄，會(huì)聚能力較弱，看近處的物體時(shí)，將像成在視網(wǎng)膜的后面，為遠(yuǎn)視眼的，需戴凸透鏡矯正，如圖所示：

7．如圖3所示，給凸透鏡戴上近視眼鏡，此時(shí)光屏上能成一清晰的像，若取下近視眼鏡，為使光屏上的像清晰，在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下應(yīng)將光屏（）A.靠近透鏡B.遠(yuǎn)離透鏡C.靠近透鏡或遠(yuǎn)離透鏡都可以D.保持在原來位置不動(dòng)【答案】A?！窘馕觥拷曆坨R是凹透鏡，對光有發(fā)散作用。取下近視眼鏡，則透過凸透鏡的光線的會(huì)聚能力變強(qiáng)，所成的實(shí)像靠近凸透鏡，所以在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下應(yīng)將光屏靠近凸透鏡。選項(xiàng)A正確。圖3圖4圖3圖48.如圖4所示，在燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離后，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，則該眼鏡的鏡片是_______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”），可用于矯正______（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）?！敬鸢浮客雇哥R，遠(yuǎn)視眼?！窘馕觥吭跔T焰和凸透鏡之間放一鏡片，光屏上的像變模糊了，將光屏向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)后，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像時(shí)，像是變小的，說明光線會(huì)聚，則該眼鏡的鏡片是凸透鏡，可用于遠(yuǎn)視眼的矯正。9．老花鏡的鏡片是______鏡，它的度數(shù)等于它的焦距（用m做單位）的倒數(shù)乘以100。小明拿爺爺?shù)睦匣ㄧR正對太陽光，紙?jiān)诶匣ㄧR下面來回移動(dòng)，直到紙上得到一個(gè)最小的光斑。此光斑距老花鏡25cm，則老花鏡鏡片的度數(shù)是_____度?！敬鸢浮客雇福?