第4节 眼睛和眼镜（导学案）初中物理人教版（2024）八年级上册 第五章 透镜及其应用（原卷版）

第4节眼睛和眼镜（导学案）【学习目标】1.理解眼睛的构造和视物原理，能运用所学知识解释一些常见的视觉现象。（物理观念）2.理解近视眼和远视眼的成因，并掌握矫正方法，通过对比正常眼、近视眼和远视眼的成像情况，培养逻辑推理和分析问题的能力。（科学思维）3.经历探究视力矫正方法的实验过程，学会提出问题、设计实验、收集数据、分析论证等科学探究的基本方法，提高动手实践和解决实际问题的能力。（科学探究）4.认识到保护视力的重要性，养成良好的用眼习惯，关注科学技术对人类生活和社会发展的影响，培养对科学的热爱和责任感。（科学态度与责任）【学习重点】1.了解眼睛构造和视物原理。2.掌握近视眼和远视眼成因及矫正方法，能分析成像位置异常原因与矫正透镜类型。【学习难点】1.深入理解眼睛在不同情况的自动调节机制。2.准确区分近视眼和远视眼成像特点，根据实际情况判断视力问题类型并选矫正方案。【自主预习】阅读教材P126~128《第4节眼睛和眼镜》，完成以下问题：1.人眼的晶状体和角膜相当于一个，视网膜相当于。从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成、的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体。2.当睫状体放松时，晶状体比较，对光的偏折能力变，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变__，对光的偏折能力变__，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。3.依靠眼睛调节所能看到的最近和最远的两个极限点分别叫和。正常眼睛的近点一般为_cm处，远点在。正常眼睛观看cm远的物体时，感到既清楚又不易疲劳，因此把这个距离叫做正常眼睛的明视距离。4.近视眼看不清处的物体，远处的物体所成像在视网膜，晶状体曲度过，或眼球在前后方向上太，需戴透镜调节，所以近视镜是凹透镜。5.远视眼看不清___处的物体，近处的物体所成像在视网膜___，晶状体曲度过____，或眼球在前后方向上太，需戴透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。【探究新知】探究一、眼睛1.眼球的主要结构及各部分作用2.眼睛的视物原理人的眼球好像一架照相机，眼睛观看物体时，物距大于2倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。 视网膜上感光细胞受到光的刺激，视神经把这个信号传输给大脑，大脑将倒立图像处理后翻转过来，我们就看到了物体。3.眼睛的调节照相机在拍摄远近不同的物体时，是通过调节像距（镜头到胶片的距离）来得到清晰的像。用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，晶状体和视网膜之间的距离不能变，人眼如何使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像？（1）正常眼睛的调节 眼睛通过睫状肌改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。当我们看远处的物体时，如图甲，睫状肌放松，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。当看近处的物体时，如图乙，睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体.（2）两种情况的对比4.眼睛与照相机的对比成像的性质倒立、缩小的实像倒立、缩小的实像透镜类型角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜成像位置视网膜胶片调节方式物距改变时，改变焦距，像距不变物距改变时，改变像距，焦距不变5.远点、近点和明视距离（1）远点 眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。（2）近点当睫状体看近处物体时，晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常成年人眼睛的近点在大约25cm，儿童近点约为7~10cm。（3）明视距离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，这个距离叫做明视距离。【典例1】学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。表乙照相机①胶卷光圈眼睛晶状体和角膜②③探究二、近视及其矫正1.近视眼的成因 睫状体调节能力增强，使晶状体过厚，焦距变小，折射光的能力过强，光线聚于视网膜前，形成模糊光斑，导致近视眼。 近视眼能看清近物，看不清远物。2.近视眼的矫正 凹透镜对光有发散作用，来自物体的光经过凹透镜后再进入眼睛，使成在视网膜前的像向后移动落到视网膜上，如图甲和乙所示。 【记忆口诀】巧记：近视眼及其矫正近视看近不看远，晶厚聚光视网前。凹透镜对光能发散，用来矫正近视眼。3.近视眼的预防（1）注意用眼卫生，看书时，眼睛与书之间的距离保持25cm左右，坐姿端正、间隔休息、远眺等。（2）不在移动的车中看书，不在强光或黑暗下看书等。【典例2】如图1所示，小丽通过电脑学习课外知识。长时间盯着电脑屏幕容易使眼睛的晶状体变厚，折光能力变（选填“强”或“弱”），形成（选填“近视”或“远视”）眼，需要佩戴（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。完成图2中反映近视眼的成因的光路图。探究三、远视及其矫正1.远视眼的成因远视眼跟近视眼相反，当睫状体调节晶状体的能力减弱，始终处于放松状态时，使晶状体过薄，焦距变大，折射光的能力过弱，光线聚于视网膜后，形成模糊光斑，形成远视眼，使人看不清近处的物体。2.远视眼的矫正远视眼的近点变远，来自近处一点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。利用凸透镜能使光会聚的特点，在远视眼的眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。3.近视眼、远视眼及其矫正的比较【典例3】如图所示，来自物体A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点，要使B点的像靠近视网膜，物体A点应该向（选填“左”或“右”）移动；这是视眼成像情况图，若要像成在视网膜上，应佩戴一个合适的透镜做成的眼镜，就能使A点的像成在视网膜上。4.眼睛的读数（1）透镜焦度透镜焦距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。透镜焦度：Φ=1/f

，单位：m-1例如，某透镜的焦距是0.5m，它的焦度：Φ=1/f

=1/0.5m

=2m-1（2）眼镜度数如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些。①眼镜度数：平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。D=100Φ=100/f

，例如，某眼镜的透镜焦度为5m-1，则它的眼镜度数是500度，焦距是0.2m。②单位：度。③凸透镜（远视镜片）的度数用正数表示，凹透镜（近视镜片）的度数用负数表示。【课堂总结】【课堂练习】1．如图所示，为先天性眼病患者的眼球与正常眼球的对比图，患者看不清近处的物体。关于该患者的眼病及应佩戴的镜片是（）A．近视眼

凸透镜 B．远视眼

凹透镜C．近视眼

凹透镜 D．远视眼

凸透镜2．如图甲所示，小红同学闭上左眼，用右眼盯着自己的食指，发现远处的黑板是模糊的；然后她看向远处的黑板，发现近处的手指又模糊了，如图乙。则当她看向黑板时（

）A．右眼的晶状体变厚 B．右眼的晶状体焦距变大C．手指成像在视网膜前 D．黑板成像在视网膜后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。图中关于近视眼的成因及其矫正的原理图正确的是（

）A．甲丙 B．甲丁 C．乙丙 D．乙丁4．如图为眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（）A．对光的会聚能力太弱，需佩戴合适度数凸透镜B．对光的会聚能力太弱，需佩戴合适度数凹透镜C．对光的会聚能力太强，需佩戴合适度数凸透镜D．对光的会聚能力太强，需佩戴合适度数凹透镜5．6月6日是全国“爱眼日”，防治青少年近视工作刻不容缓。如图所示的两幅图中，能正确表示近视眼形成原因的是图，要使像成在视网膜上，人应该靠近物体或者配戴一个由合适的（选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜。6．麻省理工学院的研究团队将直径为的特殊颗粒植入豆瓣菜叶子中，发现在黑暗环境下，叶子发出微弱的光，实现化学能向能的转化，如图甲所示，研究者通过凸透镜观察到如图乙所示的（选填“虚”或“实”）像，该透镜可用来矫正（选填“近视”或“远视”）眼。7．根据近视眼和远视眼的成因及矫正方法，在题图中的虚线框内画出矫正所需的透镜。

8．小光利用如图的蜡烛、水透镜、光屏等器材探索眼睛视物原理。模拟正常眼睛看物体，调节蜡烛、光屏，直到光屏上出现倒立、的像。接下来小光模拟眼睛观察近处物体，将蜡烛靠近凸透镜，保持凸透镜和光屏不动，需要将水透镜（填“抽水”或“注水”），直到光屏上出现清晰的像。9．某实验小组利用实验器材探究凸透镜成像的规律，如图所示：

(1)如图甲所示，凸透镜对