第4節(jié)眼睛和眼鏡（導學案）

【學習目標】

1.理解眼睛的構造和視物原理，能運用所學知識解釋一些常見的視覺現象。（物理觀念）

2.理解近視眼和遠視眼的成因，并掌握矯正方法，通過對比正常眼、近視眼和遠視眼的成像情況，培養(yǎng)邏

輪推理和分析問題的能力。（科學思維）

3.經歷探究視力矯正方法的實驗過程，學會提出問題、設計實驗、收集數據、分析論證等科學探究的基本

方法，提高動手實踐和解決實際問題的能力。（科學探究）

4.認識到保護視力的重要性，養(yǎng)成良好的用眼習慣，關注科學技術對人類生活和社會發(fā)展的影響，培養(yǎng)對

科學的熱愛和責任感。（科學態(tài)度與責任）

【學習重點】

1.了解眼睛構造和視物原理。

2.掌握近視眼和遠視眼成因及矯正方法，能分析成像位置異常原因與矯正透鏡類型。

【學習難點】

1.深入理解眼睛在不同情況的自動調節(jié)機制。

2.淮確區(qū)分近視眼和遠視眼成像特點，根據實際情況判斷視力問題類型并選矯正方案。

【自主預習】閱讀教材P126728《第4節(jié)眼睛和眼鏡》，完成以下問題：

1.人眼的晶狀體和角膜相當于一個凸透鏡,視網膜相當于光屏。從物體發(fā)出的光線經過晶狀體等一

個綜合的凸透鏡在視網膜上形成倒立、縮小的實像,分布在視網膜上的視神經細胞受到光的刺激，把

這個信號傳輸給大腦，人就可以看到這個物體。

2.當睫狀體放松時，晶狀體比較薄，對光的偏折能力變小，遠處物體射來的光剛好會聚在視網膜上，

眼球可以看清遠處的物體；當睫狀體收縮時，晶狀體變厚，對光的偏折能力變大，近處物體射來的光

會聚在視網膜上，眼睛就可以看清近處的物體。

3.依靠眼睛調節(jié)所能看到的最近和最遠的兩個極限點分別叫近點和遠點。正常眼睛的近點一般為10

cm處，遠點在無窮遠處。正常限睛觀看&cm遠的物體時，感到既清楚又不易疲勞，因此把這個距離

叫做正常眼睛的明視距離。

4.近視眼看不清遠處的物體,遠處的物體所成像在視網膜/L，晶狀體曲度過大，或眼球在前后方向

卜太長.需戴凹透鏡調節(jié).所以近視鏡是凹透鏡c

5.遠視眼看不清處的物體，近處的物體所成像在視網膜晶狀體曲度過一小，或眼球在前后

方向上太短，需戴凸透鏡調節(jié),所以遠視鏡（花鏡）是凸透鏡。

【探究新知】

探究一、眼睛

1.眼球的主要結構及各部分作用

睫狀?。嚎筛淖兙?/p>

狀體的形狀

視網膜：相當于光屏，

角膜、感受光的刺激產生信號

瞳孔：光的通道.

晶狀體：等效于一個，

焦距可變而凸法鏡

視神經：將視網膜產

生的信號傳輸給大腦

坡璃體：無色透

明的膠狀物體

2.眼睛的視物原理

人的眼球好像?架照相機，眼睛觀看物體時，物距大于2倍焦距，物體發(fā)出或反射的光進入人眼，經

晶狀體和角膜折射后，在視網膜上形成一個倒立、縮小的實像。

視網膜上感光細胞受到光的刺激，視神經把這個信號傳輸給大腦，大腦將倒立圖像處理后翻轉過來，

我們就看到了物體。

照相機成像的過程人眼看見物體的過程

3.眼睛的調節(jié)

照相機在拍攝遠近不同的物體時，是通過調節(jié)像距（鏡頭到膠片的距離）來得到清晰的像。用眼睛看

遠迂不同的物體時，像都成在視網膜上，晶狀體和視網膜之間的距離不能變，人眼如何使遠近不同的物體

都在視網膜I：成清晰的像？

（1）正常眼睛的調節(jié)

眼睛通過睫狀肌改變晶狀體的厚薄，來看清楚近處和遠處的物體。當我們看遠處的物體時，如圖甲，

睫狀肌放松，晶狀體比較薄，遠處物體射來的光剛好會聚在視網膜上，眼睛可以看清遠處的物體。當看近

處的物體時，如圖乙，睫狀肌收縮，晶狀體變厚，對光的偏折能力變大，近處物體射來的光會聚在視網膜

上，眼睛就可以看清近處的物體.

4.眼睛與照相機的對比

成像的性質倒立、縮小的實像倒立、縮小的實像

角膜和晶狀體的共同作用相當于一個凸鏡頭是由一組透鏡組成的，相當于一個凸

透鏡類型

透鏡透鏡

成像位置視網膜膠片

調節(jié)方式物距改變時，改變焦距，像距不變物距改變時，改變像距，焦距不變

5.遠點、近點和明視距離

（1）遠點

眼睛的調節(jié)是有限度的，當睡狀體完全松弛時，晶狀體表面彎曲程度最小，此時晶狀體最扁，能夠看

清的最遠的極限點叫做遠點。正常眼睛的遠點在無限遠處。

（2）近點

當昵狀體看近處物體時，晶狀體變得最凸，表面彎曲程度最大，此時能看清的最近的極限點叫做近

點。正常成年人眼睛的近點在大約25cm,兒童近點約為7Moem。

（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,這個距離叫做明視距離。

【典例1】學習小組時于眼睛視物原理進行了探究實踐。請你觀察圖甲中照相機和眼睛的構造，把照相機

與眼睛功能類似的部分填入表乙中。

甲

表乙

照相機①一膠卷光圈

眼睛晶狀體和角膜③—

【答案】鏡頭視網膜瞳孔

【詳解】口][2][3]根據圖可知，人的眼睛像一架神奇的照相機，晶狀體和角膜相當于鏡頭；視網膜相當于

膠卷（底片）：瞳孔相當于光圈，調節(jié)光線的射入量；眼瞼相當于快門，快門打開才能有光線進入；快門

與眼瞼的作用是相同的。

探究二、近視及其矯正

1.近視眼的成因

睫狀體調節(jié)能力增強，使晶狀體過厚，焦距變小，折射光的能力過強，光線聚廣視網膜前，形成模糊光

斑，導致近視眼。近視眼能看清近物，看不清遠物。

匚二?

近視眼（成像于視網膜前）

2.近視眼的矯正

凹透鏡對光有發(fā)散作用，來自物體的光經過凹透鏡后再進入眼睛，使成在視網膜前的像向后移動落到視

網膜上，如圖甲和乙所示。

【記憶口訣】巧記：近視眼及其矯正

近視看近不看遠，晶厚聚光視網前。凹透鏡對光能發(fā)散，用來矯正近視眼。

3.近視眼的預防

（1）注意用眼衛(wèi)生，看書時，眼睛與書之間的距離保持25cm左右，坐姿端正、間隔休息、運眺等。

（2）不在移動的車中看書，不在強光或黑暗下看書等。

【典例2】如圖I所示，小麗通過電腦學習課外知識。長時間盯著電腦屏幕容易使眼睛的晶狀體變厚，折

光能力變（選填"強''或"弱，形成（選填“近視”或“遠視”）眼，需要佩戴（選填”凸透

鏡”或“凹透鏡”）進行矯正。完成圖2中反映近視眼的成因的光路圖。

【詳解】形成近視眼的原因是因為長時間近距離用眼，晶狀體變厚，折光能力太強，使遠處物

體射來的光線會聚在視網膜的前方，為了使像剛好成在視網膜上，需要使入射光線發(fā)散一些，所以應佩戴

對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正。作表示近視眼的成因的光路圖如下：

探究三、遠視及其矯正

1.遠視眼的成因

遠視眼跟近視眼相反，當睫狀體調節(jié)晶狀體的能力減弱，始終處于放松狀態(tài)時，使晶狀體過薄，焦距變

大，折射光的能力過弱，光線聚于視網膜后，形成模糊光斑，形成遠視眼，使人看不清近處的物體。

遠視眼（成像于視網膜后）

2.遠視眼的矯正

遠視眼的近點變遠，來自近處一點的光還沒有會聚成一點就到達視網膜了，在視網膜上形戊一個模糊的

光斑。利用凸透鏡能使光會聚的特點，在遠視眼的眼睛前面放一個凸透鏡，就能使來自近處物體的光會聚在

視網膜上。

3.近視眼、遠視眼及其矯正的比較

項目近視眼遠視眼

焦距比正常眼小,焦距比正常眼大,

焦距

晶狀體比較凸出晶狀體比較扁平

曰共狀用赳比正常眼要大，比正常眼要小，

光線的本領臀鬻學成近處物體的像成

在視網膜前方在視網膜后方

讓光先通過一個讓光先通過一個凸

凹透鏡發(fā)散一下,

視力矯正最終像向后移動,透鏡會聚一下，最

清晰地成在視網終像向前移動，清

膜上晰地成在視網膜上

【典例3】如圖所示，來自物體A的光線經過眼睛的晶狀體成像在視網膜后面的B點，要使8點的像靠近

視網膜，物體A點應該向（選填“左''或"右”）移動；這是視眼成像情況圖，若要像成在視網膜

上，應佩戴一個合適的透鏡做成的眼鏡，就能使A點的像成在視網膜上。

【詳解】來自物體A的光線經晶狀體成像在視網膜后面的8點，這是遠視眼的成像情況。根據凸

透鏡成像規(guī)律，要使像靠近視網膜（即像距變?。?，物體A應向左移動（增大物距，從而減小像距）。遠

視眼需要佩戴凸透鏡制成的眼鏡，因為凸透鏡對光線有會聚作用，能使像成在視網膜上。

4.眼睛的讀數

（1）透鏡焦度

透鏡焦距f的長短標志著折光本領的大小。焦距越短，折光本領越大，通常把透鏡焦距的倒數叫做透

鏡焦度，用中表示。

透鏡焦度：①=l/f,單位：加“

例如，某透鏡的焦距是0.5m,它的焦度：＜1）=l/f=l/0.5m=2m-'

（2）眼鏡度數

如果遠視很嚴重，眼鏡上凸透鏡的折光本領應該大一些，透鏡焦度就要大一些。

①眼鏡度數：平時說的眼鏡片的度數，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值。D=100（D=100/f,例如，某眼

鏡的透鏡焦度為5mL則它的眼鏡度數是500度,焦距是0.2m。

②單位：度。

③凸透鏡（遠視鏡片）的度數用正數表示，凹透鏡（近視鏡片）的度數用負數表示。

【課堂總結】

一④細勾：晶狀體I口角膜（相當凸透鏡）、視網膜（相當光屏）.

-②視物原理：物距大于2倍焦距，成倒立縮小的實像.

③眼睛的調節(jié):人的眼睛通過改變晶狀體的厚薄，來高蘸近處禾Qi五處

眼睛

T喙耐幾）

眼

-砌點和遠點：正常眼睛的近點約10cm,遠點在無限遠處.

睛

和-⑤明榔巨離：約為25cm.

眼

廠①近視產生的原因：晶狀體太厚，折光能力強，像成在視網

鏡

一近視眼--膜的前方.

及其矯正L②矯正方法：選配合適的凹透鏡

「①遠視產生的原因：晶狀體太薄，折光能力弱，像成在視網

遠視眼

膜的后方.

及其矯正L②矯正方法：選配合適的凸透鏡

【課堂練習】

1.如圖所示，為先天性眼病患者的眼球與正常眼球的對比圖，患者看不清近處的物體。關于該患者的眼

病及應佩戴的鏡片是（）

A.近視眼凸透鏡B.遠視眼凹透鏡C.近視眼凹透鏡D.遠視眼凸透鏡

【答案】D

【詳解】正常眼睛可將進入眼睛的光線折射后，使像在視網膜上，由圖可知，患者眼球的晶狀體比正常眼

睛的晶狀體前后徑過短，使像在視網膜后方，說明患者是遠視眼，遠視眼需要配戴凸透鏡將光線會聚一

些，這樣像可以成在視網膜上，故ABC不符合題意，故D符合題意。

故選D。

2.如圖甲所示，小紅同學閉上左眼，用右眼盯著自己的食指，發(fā)現遠處的黑板是模糊的；然后她看向遠

處的黑板，發(fā)現近處的手指又模糊了，如圖乙。則當她看向黑板時（）

甲乙

A.右眼的晶狀體變厚B.右眼的晶狀體焦距變大

C.手指成像在視網膜前D.黑板成像在視網膜后

【答案】B

【詳解】AB.看向遠處的黑板，物距大，像距小，為了像成在視網膜上，晶狀休應變薄，減小會聚能力,

即焦距變大，故A不符合題意，故B符合題意；

C.看向黑板時，晶狀體焦距變大，對近處手指的光折射能力不足，手指的像會成在視網膜后，故C不符

合題意；

D.看向黑板時，晶狀體已調節(jié)至合適狀態(tài)，黑板的像應成在視網膜上，故D不符合題意。

故選B。

3.現代生活，智能手機給人們帶來了許多便利。但長時間盯著手機屏幕，容易導致視力下降。圖中關于

A.甲丙B.甲丁C.乙丙D.乙丁

【答案】A

【詳解】近視眼的形成原因是晶狀體太厚，折光能力太強，或者眼球前后方向太長，成像在視網膜前，故

甲圖正確；近視眼矯正方法是利用凹透鏡能使光發(fā)散的特點，佩戴合適的凹透鏡制成的眼鏡能使物體的像

成在視網膜上，看清楚物體，故丙圖正確。故A正確，BCD錯誤。

故選Ao

4.如圖為眼病患者眼球與正常眼球對比圖。關于該患者的晶狀沐及視力矯正，下列說法正確的是

A.對光的會聚能力太弱，需佩戴合適度數凸透鏡

B.對光的會聚能力太弱，需佩戴合適度數凹透鏡

C.對光的會聚能力太強，需佩戴合適度數凸透鏡

D.對光的會聚能力太強，需佩戴合適度數凹透鏡

【答案】D

【詳解】由圖可知，光經過該患者眼球的晶狀體成像在視網膜的前方，說明患者是近視眼，晶狀體對光的

會聚能力太強，需佩戴近視眼鏡矯正，近視眼鏡是凹透鏡，故ABC錯誤，D正確。

故選Do

5.6月6口是全國“愛眼口”，防治青少年近視工作刻不容緩。如圖所示的兩幅圖中，能正確表示近視眼形

成原因的是圖_________,要使像成在視網膜上，人應該靠近物體或者配戴一個由合適的（選填

，，凸，，或，，凹”）透鏡制成的眼鏡。

【答案】甲凹

【詳解】［11近視眼是晶狀體曲度變大，會聚能力增強，即折光能力增強，像呈在視網膜的前方，甲圖可表

示近視眼形成原因。

⑵凹透鏡對光有發(fā)散作用.要使像成在視網膜卜.人應該靠近物體或者配戴一個由合適的凹透鏡制成的眼

鏡。

6.麻省理工學院的研究團隊將直徑為9xl（r'，m的特殊顆粒植入豆瓣菜葉子中，發(fā)現在黑暗環(huán)境下，葉子

發(fā)出微弱的光，實現化學能向—能的轉化，如圖甲所示，研究者通過凸透鏡觀察到如圖乙所示的—

（選填“虛”或“實”）像，該透鏡可用來矯正一（選填“近視”或;‘遠視”）眼。

甲乙

【答案】光虛遠視

【詳解】口］葉子本身儲存有化學能，當它發(fā)出微弱的光時，是將自身儲存的化學能轉化為了光能，從而實

現了化學能到光能的能量轉化過程。

⑵由圖乙可知，通過凸透鏡觀察到的像為正立、放大的像，根據凸透鏡成像規(guī)律，此時成的是虛像。

［3］凸透鏡對光線有會聚作用，可用來矯正遠視眼（遠視眼是由于晶狀體變薄，折光能力變弱，像成在視網

膜后方，需要凸透鏡會聚光線，使像成在視網膜上）。

7.根據近視眼和遠視眼的成因及矯正方法，在題圖中的虛線框內畫出矯正所需的透鏡。

【詳解】物體的像在視網膜的前方，是近視眼，應用凹透鏡矯正，如圖所示:

看近處物體時，像會聚在視網膜的后方）是遠視眼，戴凸透鏡矯正，如圖所示:

8.小光利