導(dǎo)學(xué)案：5.4 眼睛和眼鏡（教師版）

學(xué)而優(yōu)教有方.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)?！緦W(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?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1.眼球好像一架照相機(jī)。晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)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（填像的性質(zhì)）。看遠(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，近視眼需佩戴凹透鏡來矯正。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)視眼需佩戴凸透鏡來矯正。4.透鏡的焦距f的長(zhǎng)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。數(shù)碼相機(jī)眼球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(duì)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。③明視距離：正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離大約是25cm，這個(gè)距離叫明視距離?！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。【例題2】如圖是近視眼及其矯正的光路圖，下列說法不正確的是（）A．近視眼的成像原理和小孔成像的原理相同B．近視眼看遠(yuǎn)處的物體，像成于視網(wǎng)膜前C．近視眼用凹透鏡矯正D．為預(yù)防近視，讀寫時(shí)眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右【答案】A?！驹斀狻緼．晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，眼睛成像利用了凸透鏡的成像原理，而小孔成像利用光的直線傳播，二者原理不同，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．近視眼晶狀體折光能力強(qiáng)或眼球前后徑過長(zhǎng)，看不清遠(yuǎn)處的物體，遠(yuǎn)處物體的像成于視網(wǎng)膜前，故B正確，不符合題意；C．凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，可以使光線延后成像，正好成在視網(wǎng)膜上，近視眼用凹透鏡矯正，故C正確，不符合題意；D．為預(yù)防近視，應(yīng)養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣，讀寫時(shí)眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右，故D正確，不符合題意。故選A.【例題3】如圖為青少年眼病患者眼球與正常眼球?qū)Ρ葓D。關(guān)于該患者的晶狀體及視力矯正，下列說法正確的是（）A．對(duì)光的會(huì)聚能力太強(qiáng)，需佩戴近視眼鏡B．對(duì)光的會(huì)聚能力太強(qiáng)，需佩戴遠(yuǎn)視眼鏡C．對(duì)光的會(huì)聚能力太弱，需佩戴近視眼鏡D．對(duì)光的會(huì)聚能力太弱，需佩戴遠(yuǎn)視眼鏡【答案】A【詳解】由圖可知，患者眼球中的晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，形成的物像就會(huì)落在視網(wǎng)膜的前方，形成近視眼，因此應(yīng)戴近視眼鏡即凹透鏡加以矯正。故選A。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（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}4】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(zhǎng)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

，單位：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。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。眼鏡度數(shù)：100Φ=100f例如，500度鏡片的透鏡焦度是5m-1，它的焦距是0.2m。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.請(qǐng)回答以下問題：①看書上的字，測(cè)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(cè)定它的兩個(gè)鏡片的度數(shù)?！窘馕觥竣俨煌?。根據(jù)眼球的形態(tài)、眼軸的長(zhǎng)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=0.33m③利用平行光測(cè)出老花鏡的焦距f，則鏡片的度數(shù)D=1/f×100【例題5】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?！練w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(zhǎng)，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(duì)光線有發(fā)散作用的凹透鏡制成的近視鏡配戴對(duì)光線有會(huì)聚作用的凸透鏡制成的遠(yuǎn)視鏡【課堂練習(xí)】1．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(duì)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。2．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。3.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(duì)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?，400?！窘馕觥坷匣ㄧR是遠(yuǎn)視眼佩戴的眼鏡，鏡片是凸透鏡。老花鏡正對(duì)太陽光時(shí)，紙上得到一個(gè)最小的光斑就是焦點(diǎn)，所以焦距f=25cm=0.25m眼鏡度數(shù)D=100Φ=1/f×100=400度。4.小白用水凸透鏡模擬人眼的晶狀體，光屏相當(dāng)于視網(wǎng)膜（如圖）。當(dāng)用注射器向膠膜內(nèi)注水，水凸透鏡的凸起程度增加，光屏上原來清晰的像變模糊了；將光屏靠近水凸透鏡，光屏上再次得到清晰的像，此過程模擬的是的成因，該眼睛用進(jìn)行矯正?！敬鸢浮拷曆郯纪哥R【詳解】當(dāng)用注射器向膠膜內(nèi)注水，水凸透鏡的凸起程度增加，焦距變小，會(huì)聚能力增強(qiáng)，使像向水透鏡靠近，光屏上原來清晰的像變模糊了；將光屏靠近水凸透鏡，光屏上再次得到清晰的像，這說明像成在光屏的前方，這是近視眼的成因。近視眼是由于晶狀體對(duì)光線會(huì)聚能力太強(qiáng)，由于凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用，所以可以用凹透鏡矯正近視眼。5.將一只點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上得到了等大的燭焰的像，將蠟燭向透鏡方向移動(dòng)4cm，光屏上得到燭焰倒立、的清晰的像（填“放大”“縮小”或“等大”），然后在蠟燭和凸透鏡之間放置一個(gè)近視眼鏡片，由于近視眼鏡片對(duì)光線有作用，所以光屏上燭焰的像變模糊了（如圖所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，可將光屏凸透鏡（填“遠(yuǎn)離”“靠近”）?！敬鸢浮糠糯蟀l(fā)散遠(yuǎn)離【詳解】將一只點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上得到了等大的燭焰的像，此時(shí)的u＝v＝2f＝30cm則f＝15cm將蠟燭向透鏡方向移動(dòng)4cm，物距為26cm，物距2f＞u＞f此時(shí)成倒立放大的實(shí)像。近視鏡片是凹透鏡，對(duì)光線具有發(fā)散作用。將近視眼鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，近視鏡片是凹透鏡，對(duì)光線具有發(fā)散作用，經(jīng)過凸透鏡的光線會(huì)比原來推遲成像，所以將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，才能在光屏上重新得到清晰的像。6．小明把自己的近視眼鏡和同學(xué)曉宇的眼鏡都放在桌面的書上，透過眼鏡看到了不同的像，如圖甲、乙所示，結(jié)合透鏡相關(guān)知識(shí)，他思考以下問題。

（1）圖（選填“甲”或“乙”）是小明的近視眼鏡，該眼鏡對(duì)光線具有作用；（2）小明在桌子上點(diǎn)燃蠟燭，手持圖甲所示眼鏡在蠟燭和白墻之間移動(dòng)直到在墻上成清晰的像，位置如圖丙所示，此時(shí)像是（選填“放大”“等大”或“縮小”）的像，這一成像規(guī)律可應(yīng)用于（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）；（3）小明將圖中另一副眼鏡放置在蠟燭和眼鏡之間，不改變兩副眼鏡的位置，若還能在白墻上再次成清晰的像，可采取的操作是