神奇的眼睛提高知识讲解

神奇的眼睛（提高）撰稿：史会娜审稿：雒文丽【学习目标】1.了解眼睛的构造和眼睛视物的原理；2.知道近视眼和远视眼的成因；3.知道近视眼和远视眼的矫正；4.了解透镜的应用，放大镜、照相机、显微镜和望远镜。【要点梳理】要点一、眼睛的视物原理1、眼睛的构造：晶状体、瞳孔、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。2、视物原理：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，来自物体的光线，通过瞳孔，经过晶状体成像在视网膜上，再经过神经系统传到大脑，经过大脑处理，我们就看到了物体。3、正常眼睛：正常人的眼睛具有很强的自我调节本领，可以使远处的物体和近处的物体都成像在视网膜上。4、近视眼：只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，这样的眼睛被称为近视眼。如图（a）所示。5、远视眼：有些人的眼睛，它将物体成像在视网膜后，这样的眼睛称为远视眼。如图（b）所示。要点诠释：1、从图中可以看出，一只眼的观察范围大约是150°，而两只眼的观察范围就接近180°。人的两眼观察范围有很大一部分是相互重叠的。人只有同时使用两只眼睛，才能准确地判断物体的前后距离。2、近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近，因此，近视眼的人习惯紧贴在书上看字。3、近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。要点二、视力的矫正1、近视眼的矫正：在近视眼模型前加一个焦距合适的凹凸镜，能改善物体在“视网膜”上的成像情况，如图所示：2、远视眼的矫正：在远视眼模型前加一个焦距合适的凸透镜，能改善物体在“视网膜上的成像情况。”如图所示：要点诠释：1、焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：1f2、焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。4、度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。要点三、透镜的应用1、放大镜：（1）成像原理：放大镜（凸透镜）成正立、放大的虚像。（2）成像规律：①像与物体位于凸透镜的同侧；②放大镜离被观察的物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大；③如果放大镜与物体的距离大到一定程度，所成的放大的虚像便消失了。2、照相机：（1）照相机原理：来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。（2）类型：胶片相机、数码相机。数码相机仍离不开透镜，主要改变在于将感光片换成电子感光器材，代替了胶片相机的胶卷。（3）成像特点：①照相机成缩小、倒立的实像；②像距小于物距；③像与物体位于凸透镜的两侧。3、显微镜（1）目镜和物距都是凸透镜。如图所示（2）成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。4、望远镜：（1）图中望远镜的基本元件是透镜和三棱镜：2、望远镜在生活、军事、生产技术和天文观察等方面有广泛的用途。3、视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。望远镜是把物体“拉近”增大了视角，从而看清楚远处的物体。要点诠释：1、物体离照相机镜头的距离（物距）大于底片离照相机的距离（像距）。2、物体离照相机镜头越远，物体在胶卷上所成的像越小，像的位置（底片或胶片到镜头的距离）越近。3、对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。4、望远镜的作用是看清远处的物体，望远镜的物镜成的像是倒立缩小的，但是像离我们的眼睛更近了，经过目镜的放大，我们观察像的视角变大，这样就能观察的清楚了。5、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对与观察天空中的暗星非常重要。【典型例题】类型一、近视眼的成因及矫正1.小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图（甲）在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。（1）如图（乙）所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像情况的是图，其矫正做法是图；（2）若图中甲，取下近视眼镜，为了在光屏上得到一个清晰的像，在保持烛焰和透镜的位置不变的条件下，应将光屏。A、保持在原来位置B、靠近透镜C、远离透镜D、无论怎么移动光屏都不能得到清晰的像【思路点拨】近视眼的成因是：物体的像成在视网膜之前，需要佩戴凹透镜。【答案】（1）A；C；（2）B【解析】（1）近视眼是由于像成在了视网膜的前方，是A图，近视要用凹透镜来矫正，是C图。（2）拿走眼镜后，就是近视眼的成因，像成在了视网膜（光屏）的前方，只能看清近处的物体。要想成清晰的像，物距不变应该减小像距，故选B。【总结升华】题目考查了近视眼的成因及矫正，近视眼是由于物体的像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正。举一反三：【变式】在做凸透镜成像实验时，一位同学摘下近视眼镜放在蜡烛与透镜之间（靠近透镜），移动光屏，发现可以在光屏上成清晰的像，拿开眼镜后，像变得模糊不清，把光屏向靠近凸透镜的方向移动，又可以得到一个清晰的像。（1）近视眼镜的镜片是透镜，对光有作用。（2）如图是人的眼球结构图，与凸透镜成像对比，人的眼球中的晶状体相当于，视网膜相当于。（3）根据此实验，简要说明：近视眼看不清楚远处物体的原因是；配戴近视眼镜可以矫正近视眼的物理原理是。【答案】（1）凹透镜；发散；（2）凸透镜；光屏；（3）晶状体折光能力太强，使远处物体射来的光会聚在视网膜前（学生只要答出要点“晶状体使远处物体射来的光会聚在视网膜前”即可得分）；近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，可以使来自物体的光会聚在视网膜上（使物体的像成在视网膜上）。类型二、远视眼的成因及矫正2.如图所示，在A、B、C、D四种光路中，描述远视眼的成像情况的是（）【答案】B【解析】远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，即凸透镜进行矫正；由图可知，选项AC像正好呈在视网膜上，选项D像呈在视网膜的前方，都不合题意，只有选项B符合题意。【总结升华】正常眼，像恰好成在视网膜上，不需矫正；近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正；远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要佩戴凸透镜进行矫正。举一反三：【变式】如图是远视眼成像的示意图，要使发光点S发出的光会聚在视网膜上成清晰的像S'，下面哪种方法能达到目的？（）A．在眼睛前放一块合适的凸透镜B．在眼睛前放一块合适的凹透镜C．发光点的位置向右移D．发光点的位置向上移【答案】A类型三、眼镜的度数3.用一个焦距为0.5m的凸透镜做眼睛的镜片，它的度数是度；一个-200度的眼镜的镜片，它的焦度是m-1，它的焦距是m。【思路点拨】眼镜的度数等于焦距倒数的100倍；透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值；远视镜片的度数是正数，近视镜片的度数是负数。【答案】+200；-2；-0.5【解析】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。焦距为0.5m的凸透镜的焦度：11120.5mfm镜片的度数是焦度乘以100，所以凸透镜的度数是：+200度-200度的眼镜除以100就是焦度：12m据公式：1f可得：1110.52fmm【总结升华】题目考查了透镜的焦距、焦度以及度数之间的关系。主要是掌握焦度公式1f的应用，还要注意凸透镜和凹透镜的镜片，度数的正、负。举一反三：【变式】调节眼睛的晶状体，可以使不同远近的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的两极限点叫做远点和近点。正常眼睛的远点在处，近点在处，正常眼睛观察近处的物体最清晰而不疲劳的距离叫做。透镜焦距的倒数叫透镜焦度（也就是通常我们所说是“度数”），焦度是+300度和-200度的眼睛片，属于近视镜片的是。眼镜的度数表示。度数越大，表示镜片发散或会聚光线的本领焦距为0.5m的凸透镜的度数为度，+500度眼镜片的焦距为。【答案】无穷远；大约10cm；明视距离；-200；镜片折射光的本领的大小；大；+200；0.2m类型四、透镜的应用4.2012年5月21日的日环食，湛江是全国最佳的观赏点．全国各地的天文爱好者“万里赴会”涌入东海岛，在龙海天海边观测和拍摄这千年一遇的日环食美景．日食是由光的形成的，日环食在人的视网膜上出现倒立、（“缩小”或“放大”）的实像，照相机的镜头是透镜。【答案】直线传播；缩小；凸【解析】（1）日食是由光的直线传播形成的，太阳射向地球的光被月球挡住了就会出现日食；（2）人们观察日食时，日食在人的视网膜上呈倒立、缩小的实像；（3）照相机的镜头是凸透镜，它的原理是当物体位于透镜的二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像。【总结升华】题目考查了光的直线传播现象、眼睛的视物原理及凸透镜的应用。举一反三：【变式】（2013绵阳）凸透镜是一种基本光学元件，在生活中有广泛的应用．下列说法正确的是（）A．用放大镜观察小物体时，小物体应放在一倍焦距与二倍焦距之间B．如果是远视眼，应当用凸透镜加以矫正C．照相机照全身照时，所成像是正立、缩小的实像D．小孔成像和凸透镜成像都是由光的折射形成的【答案】B