神奇的眼睛 (基础) 知识讲解

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神奇的眼睛(基础)

【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:

1

f Φ=

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。

(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。

(1)基本元件是透镜和三棱镜。如图所示:

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、眼睛的视物原理

1.(2011宜昌)人的眼睛像一架照相机,从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上,在视网膜上所成的像是()

A.倒立、放大的实像B.正立、缩小的虚像C.倒立、缩小的实像D.正立、放大的虚像

【思路点拨】物体在视网膜上成倒立、缩小、实像。

【答案】C

【解析】人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏。无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像。【总结升华】本题主要考查对眼睛及其视物原理的了解和掌握,结合凸透镜成像的规律解答。

举一反三:

【变式1】只要距离合适,远处的物体和近处的物体人都可以看到,原因是()

A.不断改变像距,使像成在视网膜上B.不断改变物距,使像成在视网膜上C.不断改变晶状体的凸起程度,使像成在视网膜上D.以上说法都不正确

【答案】C

【变式2】眼睛比照相机要复杂得多,曈孔相当于照相机中的__________;晶状体相当于照相机的__________,它把光线会聚在视网膜上;视网膜相当于照相机的__________。

【答案】光圈;镜头;底片

类型二、近视眼的成因及矫正

2.(2012梅州)小明同学上初中后患了近视眼,使远处物体的像落在视网膜(选填“前”或“后”)而看不清远处物体。现在有一种治疗手术,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得(选填“强”或“弱”)些。

【答案】前;弱

【解析】近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面。采用激光对角膜进行处理,能使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得弱一些。或者佩戴发散透镜即凹透镜,使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,成在视网膜上。

【总结升华】近视眼是长期用眼不卫生,包括用眼姿势不正确、长时间看书不注意休息、在强光下或弱光下看书等,造成像成在视网膜的前方,矫正的办法主要是带凹透镜做成的眼镜或进行必要的手术。举一反三:

【变式】人的眼睛像一架照相机,物体经晶状体成像于视网膜上。对于近视眼患者而言,远处物体成像的位置和相应的矫正方式是()

A.像落在视网膜的前方,需配戴凸透镜矫正B.像落在视网膜的前方,需配戴凹透镜矫正

C.像落在视网膜的后方,需配戴凸透镜矫正D.像落在视网膜的后方,需配戴凹透镜矫正

【答案】B

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