1、第四节第四节 爱眼宣传公益行爱眼宣传公益行第五章第五章 透镜及其应用透镜及其应用知知1 1讲讲任务一任务一 了解眼球的构造和成像过程了解眼球的构造和成像过程1.眼球的主要结构眼球的主要结构 如图如图1所所示。示。2.视物原理视物原理 人人的眼球好像一架照相机的眼球好像一架照相机，远处的物体在，远处的物体在视视网膜网膜上成上成倒立倒立、缩小的实像。、缩小的实像。知知1 1讲讲物理方法物理方法等效法：等效法：晶状体晶状体等效等效成凸透镜，成凸透镜，视网膜视网膜等效等效成光屏。成光屏。知知1 1讲讲3.眼睛的调节眼睛的调节 正常正常的眼睛既能看清近处的物体，又能的眼睛既能看清近处的物体，又能看看清远
2、处清远处的物体。的物体。(1)如如图图2甲甲所示，人眼看近处时所示，人眼看近处时，晶状体晶状体变厚，变厚，焦距焦距变小，变小，对光的对光的偏偏折能力变强，使物体刚好成像在视网膜上。折能力变强，使物体刚好成像在视网膜上。(2)如如图图2乙乙所示，人眼看远处时，晶状体变薄，焦距变大所示，人眼看远处时，晶状体变薄，焦距变大，对光对光的偏折能力变弱，使物体刚好成像在视网膜上。的偏折能力变弱，使物体刚好成像在视网膜上。知知1 1讲讲深度理解深度理解对于远近不同的对于远近不同的物体物体，照相机成像时，照相机成像时,焦距不变焦距不变，改，改变像距，物体越远变像距，物体越远，像，像距越小距越小;眼球成像时眼球
3、成像时，像，像距不变距不变,改改变焦距，变焦距，物体物体越远越远,焦距越大。焦距越大。知知1 1讲讲4.关于眼睛的几个距离关于眼睛的几个距离(1)远点远点：人眼能够看清的最远的极限点叫远点。正常眼：人眼能够看清的最远的极限点叫远点。正常眼的的远点远点在无穷远。从无穷远射入人眼的光可以看成平行光在无穷远。从无穷远射入人眼的光可以看成平行光，恰好恰好成像在视网膜上。成像在视网膜上。(2)近点近点：人眼能够看清的最近的极限点叫近点。正常眼：人眼能够看清的最近的极限点叫近点。正常眼的的近点近点一般在距眼睛一般在距眼睛10cm处。处。知知1 1讲讲(3)明视距离明视距离：在合适的照明条件下，一般正常眼观
4、看：在合适的照明条件下，一般正常眼观看25cm远远的物体时，感到既清楚又不易疲劳，的物体时，感到既清楚又不易疲劳，25cm的的距距离叫离叫正常正常眼的明视距离。眼的明视距离。知知1 1讲讲特别提醒特别提醒视网膜上所成的视网膜上所成的像是像是倒立的像，而我们倒立的像，而我们感觉感觉所看到所看到的物体是正的物体是正立的立的，这源于视神经和这源于视神经和大脑大脑的调节作用的调节作用。知知1 1讲讲5.制作晶状体模型制作晶状体模型(1)准备准备材料材料透明薄塑料饮料透明薄塑料饮料瓶瓶(直径直径约约5 cm)、未使用过的未使用过的注射器注射器(20 mL)、透明、透明气球、未使用过的输液管约气球、未使用
5、过的输液管约20 cm、水、胶、水、胶带、带、502 胶水等。胶水等。知知1 1讲讲(2)制作制作方法方法截取饮料瓶中间粗细均匀部分截取饮料瓶中间粗细均匀部分2 cm 长长圆柱圆柱(如如图图4 甲甲)；在圆柱上下中间位置打一个在圆柱上下中间位置打一个孔孔(直径直径与输液管与输液管外径外径相同相同)，将，将输液管一端插入孔中，用输液管一端插入孔中，用502胶水胶水粘住并密封；粘住并密封；将圆柱两端用拉紧的透明气球蒙住，并用胶带绕环将将圆柱两端用拉紧的透明气球蒙住，并用胶带绕环将透透明气球明气球缠紧固定密封；缠紧固定密封；知知1 1讲讲如图乙，用注射器将透明气球内注满水，并使注射器内如图乙，用注射
6、器将透明气球内注满水，并使注射器内留有留有半管半管水水(最好最好不要进入不要进入空气空气)。这样就制成了一个可以改变焦距的晶状体模型。这样就制成了一个可以改变焦距的晶状体模型。知知1 1讲讲(3)用用制好的晶状体模型探究正常眼睛看远近物体的情况制好的晶状体模型探究正常眼睛看远近物体的情况。如如图图5所所示，将点燃的蜡烛、晶状体模型、光屏分别放示，将点燃的蜡烛、晶状体模型、光屏分别放在在光具座光具座上，并调节烛焰、晶状体模型、光屏的中心在上，并调节烛焰、晶状体模型、光屏的中心在同一高度；同一高度；知知1 1讲讲先确定蜡烛、晶状体模型的位置，然后改变光屏的位置先确定蜡烛、晶状体模型的位置，然后改变
7、光屏的位置找到找到烛焰清晰的像，该位置就是视网膜的位置；烛焰清晰的像，该位置就是视网膜的位置；保持晶状体模型和光屏位置不动，将蜡烛向晶状体模型保持晶状体模型和光屏位置不动，将蜡烛向晶状体模型靠近靠近10 cm，发现光屏上烛焰的像变模糊；，发现光屏上烛焰的像变模糊；分别向晶状体模型抽出或注入适量的水，直到光屏上分别向晶状体模型抽出或注入适量的水，直到光屏上再再次出现次出现烛焰清晰的像。烛焰清晰的像。知知1 1讲讲发现：只有向晶状体模型注入适量的水时，光屏上才发现：只有向晶状体模型注入适量的水时，光屏上才会会出出现烛现烛焰清晰的像。焰清晰的像。知知1 1讲讲特别提醒特别提醒准备材料的注意事项准备材
8、料的注意事项:(1)所所选材料选材料应该既应该既能满足制作需要，能满足制作需要，又要比较又要比较容易容易获取；所获取；所选材料选材料应该便于制作、使用。应该便于制作、使用。(2)制成制成的的晶状体模型晶状体模型最好方便实验使用最好方便实验使用，便于，便于改变改变焦距。焦距。知知1 1讲讲实验结论实验结论(1)人人眼看清眼看清远近不同远近不同的物体，是靠改变的物体，是靠改变晶状体晶状体的的厚度厚度(即即改变改变晶状体晶状体的的焦距焦距)使使物体的物体的像都像都能成在视网膜上的。能成在视网膜上的。(2)正常正常眼看眼看远处的远处的物体时，晶状体要物体时，晶状体要变薄变薄(焦距焦距变变小小)；正常正
9、常眼看眼看近处的物体时，近处的物体时，晶状体晶状体要变要变厚厚(焦距焦距变变大大)。知知1 1讲讲深度深度思考思考(1)上面上面晶状体模型是利用什么方法调节焦距的？晶状体模型是利用什么方法调节焦距的？(2)怎样怎样测量上面晶状体模型的焦距？测量上面晶状体模型的焦距？知知1 1讲讲深度理解深度理解(1)该该晶状体晶状体模型通过模型通过用注射器抽出或用注射器抽出或注入注入水来改变其厚度，水来改变其厚度，从而从而改变其焦距大小。改变其焦距大小。(2)利用利用平行光源平行光源，让，让平行光沿该晶状体平行光沿该晶状体模型模型(凸透镜凸透镜)主光轴主光轴的方向的方向通过该晶状体模型通过该晶状体模型，光线，
10、光线会在光屏上形成会在光屏上形成一个一个最小、最亮最小、最亮的的光斑光斑(前后前后移动光屏，找到移动光屏，找到这个光斑这个光斑)，用刻度尺测出用刻度尺测出该光斑该光斑到到晶状体模型晶状体模型中心的中心的距离，这个距离距离，这个距离就是该就是该晶状体模型的焦距。晶状体模型的焦距。知知1 1练练例 1用照相机拍照时，物体到镜头的距离用照相机拍照时，物体到镜头的距离应应_(填填“大大于于”或或“小于小于”)镜头镜头的的2 倍焦距。如图倍焦距。如图6 所示，人的所示，人的眼球眼球好像好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一于一个个_透镜透镜，外界，外界物体物
11、体在在视网膜上所成的像视网膜上所成的像是是_(填填“正立正立”或或“倒立倒立”)的的实像。实像。大于大于凸凸倒立倒立知知1 1练练解题秘方解题秘方：人的眼球与照相机的成像原理相同，不人的眼球与照相机的成像原理相同，不同的同的是人是人的眼球的焦距可以调节，而照相机的焦距的眼球的焦距可以调节，而照相机的焦距不可以调节，不可以调节，是靠是靠调节物距和像距成清晰像的。调节物距和像距成清晰像的。知知1 1练练解析：解析：照相机是利用物体在凸透镜照相机是利用物体在凸透镜2 倍焦距外成倒倍焦距外成倒立、立、缩小缩小的实像的原理工作的，类似的，眼睛也是的实像的原理工作的，类似的，眼睛也是利用物体在利用物体在晶
12、状体晶状体和和角膜角膜(共同共同作用相当于作用相当于凸透镜凸透镜)2 倍焦距外成倒立、倍焦距外成倒立、缩小的缩小的实像的原理工作的。实像的原理工作的。知知1 1练练1.中考中考宁波宁波如图所示如图所示，当，当我们看远处物体时我们看远处物体时，远处，远处物体的物体的光线正好光线正好聚焦聚焦在视网膜上。当在视网膜上。当我们从我们从看远处物体改为看看远处物体改为看近近处处物体物体时时(一般一般不不小于小于10 cm)，为了使近处为了使近处物体物体成像在视成像在视网膜上，网膜上，晶状体晶状体的凸度和焦距的的凸度和焦距的变化变化情况分别情况分别是是()A.晶状体凸度变大，晶状体凸度变大，焦距焦距变短变短
13、B.晶状体凸度变大，晶状体凸度变大，焦距焦距变长变长C.晶状体凸度变小，晶状体凸度变小，焦距焦距变短变短D.晶状体凸度变小，晶状体凸度变小，焦距焦距变长变长A知知2 2讲讲任务二任务二 了解近视眼和远视眼的成因及矫正方法了解近视眼和远视眼的成因及矫正方法1.近视眼的成因及矫正近视眼的成因及矫正(1)视觉视觉特征：能看清近处的物体，看不清远处的物体特征：能看清近处的物体，看不清远处的物体。知知2 2讲讲(2)形成形成原因：近视眼的晶状体比正常眼的凸一些导致折光原因：近视眼的晶状体比正常眼的凸一些导致折光能力能力过强，或者眼球在前后方向上太长，导致远处过强，或者眼球在前后方向上太长，导致远处的物的
14、物体成像体成像于视网膜前于视网膜前远处物体射来的光会聚后成像远处物体射来的光会聚后成像在视在视网膜前网膜前，到达视网膜上的就不是一个点，而是一个模糊，到达视网膜上的就不是一个点，而是一个模糊的光斑的光斑，如，如图图7 所示。所示。知知2 2讲讲(3)矫正方法：戴由凹透镜制成的近视眼镜，如图矫正方法：戴由凹透镜制成的近视眼镜，如图8 所示。所示。凹透镜对光有发散作用，使会聚点凹透镜对光有发散作用，使会聚点(即像即像)后移。后移。知知2 2讲讲2.远视眼的成因及矫正远视眼的成因及矫正(1)视觉视觉特征：能看清远处的物体，看不清近处的物体。特征：能看清远处的物体，看不清近处的物体。知知2 2讲讲(2
15、)形成形成原因：远视眼的晶状体比正常眼的扁平一些导致原因：远视眼的晶状体比正常眼的扁平一些导致折折光光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，导致近处能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，导致近处的的物体物体成像于视网膜后成像于视网膜后近处物体射来的光还未会聚成近处物体射来的光还未会聚成一一点点就已到达视网膜，在视网膜上形成一个模糊的光斑就已到达视网膜，在视网膜上形成一个模糊的光斑，如如图图9 所示。所示。知知2 2讲讲(3)矫正矫正方法：戴由凸透镜制成的远视眼镜，如图方法：戴由凸透镜制成的远视眼镜，如图10所所示。示。知知2 2讲讲知知2 2讲讲知知2 2讲讲易错提醒易错提醒近视眼和远视眼近视眼和
16、远视眼不是不是远近不同的物体都远近不同的物体都看不清看不清。近视。近视眼能看清眼能看清近处近处物体，看不清远处物体，看不清远处物体物体(看看近不看远近不看远);远视眼远视眼能看清远处物体，能看清远处物体，看不清看不清近处近处物体物体(看看远远不看近不看近)。知知2 2讲讲方法点拨方法点拨利用补偿法记忆利用补偿法记忆近视眼近视眼及远视眼的矫正：及远视眼的矫正：知知2 2讲讲深度理解深度理解凸透镜的焦距为凸透镜的焦距为正数正数，故凸透镜的，故凸透镜的焦度为正数焦度为正数，远视，远视眼镜的眼镜的度数为度数为正数；凹透镜的正数；凹透镜的焦距为焦距为负数，故凹透镜的负数，故凹透镜的焦焦度为度为负数，近视
17、眼镜负数，近视眼镜的度数的度数为负数。为负数。知知2 2练练6 月月6 日是全国日是全国“爱眼日爱眼日”，2024 年的活动主题为年的活动主题为“关注关注普遍的眼健康普遍的眼健康”。如图。如图11 所示，模拟近视眼所示，模拟近视眼成像情况和成像情况和矫正方法矫正方法正确的正确的是是()A.B.C.D.例 2知知2 2练练解题秘方解题秘方：根据眼睛成像位置判断眼疾类型和矫正所用根据眼睛成像位置判断眼疾类型和矫正所用的透镜。的透镜。解析：解析：近视眼看远处物体时，成像在视网膜前，图近视眼看远处物体时，成像在视网膜前，图表示表示了了近视眼的成像情况；近视眼应该用具有发散作用的近视眼的成像情况；近视眼应该用具有发散作用的凹透凹透镜来镜来矫正，图能正确表示近视眼的矫正情况。矫正，图能正确表示近视眼的矫正情况。答案：答案：A知知2 2练练2.小小丽爷爷是远视眼丽爷爷是远视眼，需要用，需要用_透镜来矫正透镜来矫正。当爷爷。当爷爷戴上戴上眼镜眼镜时，小丽通过时，小丽通过镜片发现镜片发现爷爷的眼睛爷爷的眼睛好像变好像变_(填填“大大”或或“小小”)了了，这是，这是因为小因为小丽看到的爷丽看到的爷爷的爷的“眼睛眼睛”是通过镜片是通过镜片形成的形成的_(填填“实实”或或“虚虚”)像像。凸凸大大虚虚
