專題5.4 眼睛和眼鏡（教師版） 2024-2025學(xué)年人教版物理八年級(jí)上冊(cè)舉一反三系列（人教版2024）

專題5.4眼睛和眼鏡【三大題型】【人教版2024】TOC\o"1-1"\h\u【題型1眼睛】 1【題型2近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及光路】 4【題型3實(shí)驗(yàn)探究】 5知識(shí)點(diǎn)1眼睛1.構(gòu)造：2.遠(yuǎn)點(diǎn)：當(dāng)晶狀體變得最扁平時(shí)，眼睛能看清的最遠(yuǎn)點(diǎn)叫做遠(yuǎn)點(diǎn)。正常眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在無窮遠(yuǎn)處。3.近點(diǎn)：當(dāng)晶狀體變得最凸起時(shí)，眼睛能看清的最近點(diǎn)叫做近點(diǎn)。正常眼睛的近點(diǎn)一般為10cm處。4.明視距離：正常眼睛觀看25cm遠(yuǎn)的物體時(shí)，感到既清楚又不易疲勞，因此把25cm的距離叫做正常眼睛的明視距離。要點(diǎn)詮釋：1.當(dāng)物距變化時(shí)，眼睛的睫狀肌會(huì)改變晶狀體的彎曲程度，使物體的像總能落在視網(wǎng)膜上。2.從圖中可以看出，一只眼的觀察范圍大約是150°，而兩只眼的觀察范圍就接近180°。人的兩眼觀察范圍有很大一部分是相互重疊的。人只有同時(shí)使用兩只眼睛，才能準(zhǔn)確地判斷物體的前后距離。【題型1眼睛】【例1】（2023·長春）在人的眼球中，晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)（）。A.平面鏡 B.玻璃磚 C.凸透鏡 D.凹透鏡【答案】C?！窘馕觥咳搜鄣木铙w和角膜相當(dāng)于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，外界物體在視網(wǎng)膜上成倒立縮小的實(shí)像，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！咀兪?-1】眼睛相當(dāng)于一架。和角膜共同作用相當(dāng)于一個(gè)，它把來自于物體的光會(huì)聚在上，形成物體的像，將這個(gè)信號(hào)傳給大腦，我們就看到了物體?！敬鸢浮空障鄼C(jī)；晶狀體；凸透鏡；視網(wǎng)膜；視覺神經(jīng).【解析】人的眼球好像一架照相機(jī)，晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，它把來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像。視覺神經(jīng)將這個(gè)信號(hào)傳給大腦，我們就看到了物體?！咀兪?-2】（2020·廣西百色·中考真題）如圖所示是我們看遠(yuǎn)處物體的示意圖，來自遠(yuǎn)處物體的光經(jīng)過眼睛晶狀體后在視網(wǎng)膜上形成（）A．正立、縮小的實(shí)像 B．正立、縮小的虛像C．倒立、縮小的實(shí)像 D．倒立、縮小的虛像【答案】C【詳解】眼睛的成像類似照相機(jī)，物體位于二倍焦距以外，成倒立縮小的實(shí)像。故選C?！咀兪?-3】如圖所示,當(dāng)我們看遠(yuǎn)處的物體時(shí),遠(yuǎn)處物體發(fā)出或反射的光正好聚焦在視網(wǎng)膜上,當(dāng)我們從看遠(yuǎn)處物體改為看近處物體時(shí)(距離一般不小于10cm),為了使近處物體的像成在視網(wǎng)膜上,晶狀體會(huì)變(選填“厚”或“薄”),對(duì)光的偏折能力變(選填“小”或“大”)。

【答案】B?！窘馕觥垦劬ο喈?dāng)于照相機(jī),成倒立、縮小的實(shí)像。知識(shí)點(diǎn)2近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及矯正1.近視眼和遠(yuǎn)視眼：近視眼遠(yuǎn)視眼表現(xiàn)只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體只能看清楚遠(yuǎn)處的物體、看不清近處的物體成因晶狀體比正常眼睛的晶狀體凸一些，折光能力太強(qiáng)，或者眼球在前后方向上太長。從遠(yuǎn)處射來的光只能會(huì)聚在視網(wǎng)膜前，不能會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，所以看不清楚遠(yuǎn)處的物體，這種眼睛叫做近視眼。晶狀體比正常人的扁平一些，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，在觀察近處物體時(shí)，物體的像成在視網(wǎng)膜的后面，所以看不清遠(yuǎn)處的物體。矯正2.眼鏡的度數(shù)：（1）是焦距單位m（2）焦度：透鏡的焦距越短，折光本領(lǐng)越大，透鏡焦距的倒數(shù)叫透鏡焦度。用φ表示即：（3）焦距以米為單位時(shí)，焦度的單位是屈光度。眼鏡度數(shù)是屈光度數(shù)乘以100。如焦距為1/5m的凸透鏡，焦度為5屈光度，用它做成的遠(yuǎn)視鏡片為+500度。（4）遠(yuǎn)視鏡的度數(shù)為正數(shù)，近視眼的度數(shù)為負(fù)數(shù)。要點(diǎn)詮釋：1.近視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)為有限距離，近點(diǎn)也比正常眼近，遠(yuǎn)視眼的近點(diǎn)變遠(yuǎn)。2.近視眼是因?yàn)檠劬φ{(diào)節(jié)能力減弱或是眼球前后過長造成的，近視眼應(yīng)選用適當(dāng)度數(shù)的近視鏡片進(jìn)行矯正，近視眼鏡是由凹透鏡制成的。3.矯正遠(yuǎn)視眼，增強(qiáng)對(duì)光的折射作用。可配戴用凸透鏡制成的遠(yuǎn)視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入眼睛，會(huì)聚點(diǎn)就能移到視網(wǎng)膜上?！绢}型2近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及光路】【例2】（2023·牡丹江）關(guān)于近視眼的成因及矯正，說法正確的是（）。A.晶狀體太厚，折光能力太弱，像成在視網(wǎng)膜的后方；B.晶狀體太薄，折光能力太強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方；C.戴凸透鏡制成的眼鏡矯正；D.戴凹透鏡制成的眼鏡矯正【答案】D?！窘馕觥拷曆鄣男纬稍蚴蔷铙w變厚，折光能力變強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方，可用發(fā)散作用的凹透鏡矯正，使光線會(huì)聚能力減弱，能使像成在視網(wǎng)膜上，能看清遠(yuǎn)處的物體，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D?！咀兪?-1】（2022·四川自貢·中考真題）現(xiàn)代生活，智能手機(jī)給人們帶來了許多便利，但長時(shí)間盯著手機(jī)屏幕，容易導(dǎo)致視力下降。如圖所示，關(guān)于近視眼及其矯正的原理圖正確的是（）A．①③ B．②④ C．①④ D．②③【答案】B【詳解】①圖中光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜后方，是遠(yuǎn)視眼的成像情況。要佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正，即③所示矯正原理圖；②圖中光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜前方，是近視眼的成像情況。要佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正，即④所示矯正原理圖。①③組合是遠(yuǎn)視眼及矯正原理圖，②④組合是近視眼及矯正原理圖，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B?！咀兪?-2】(2022山東肥城期末)如圖是小明戴上眼鏡前、后觀察到的遠(yuǎn)處帆船,下列相關(guān)說法正確的是 ()A.帆船通過眼睛的晶狀體在視網(wǎng)膜上成縮小正立的虛像B.戴眼鏡前帆船模糊的原因是帆船成像在視網(wǎng)膜的后方C.小明的眼睛是遠(yuǎn)視眼D.小明應(yīng)戴合適度數(shù)的凹透鏡進(jìn)行矯正【答案】D【詳解】眼睛相當(dāng)于照相機(jī),成倒立縮小的實(shí)像;由圖可知小明戴眼鏡前看不清遠(yuǎn)處的物體,說明他的眼睛是近視眼,將遠(yuǎn)處的物體的像成在了視網(wǎng)膜前,應(yīng)戴凹透鏡進(jìn)行矯正。【變式2-3】（2022·四川遂寧·中考真題）小陳發(fā)現(xiàn)爺爺看書報(bào)時(shí)將書報(bào)拿得很遠(yuǎn)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)想到人的眼睛與___________（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼睛的問題是因?yàn)榫铙w太薄造成的___________（選填“近”或“遠(yuǎn)”）視眼。于是他建議父母帶爺爺?shù)窖坨R店選配一副由___________透鏡制成的老花鏡?！敬鸢浮?/p>

照相機(jī)

遠(yuǎn)

凸【詳解】[1]人的眼睛與照相機(jī)的成像原理相同，都是成倒立、縮小的實(shí)像。[2]晶狀體太薄，導(dǎo)致晶狀體對(duì)光線的會(huì)聚能力變?nèi)酰催h(yuǎn)處物體時(shí)，像呈在視網(wǎng)膜后方，所以爺爺眼睛的問題是因?yàn)榫铙w太薄造成的遠(yuǎn)視眼。[3]遠(yuǎn)視眼是由于看遠(yuǎn)處物體時(shí)，像呈在視網(wǎng)膜后方，所以應(yīng)該佩戴會(huì)聚透鏡，即凸透鏡，使光線提前會(huì)聚。【題型3實(shí)驗(yàn)探究】【例3】（2022·黑龍江牡丹江·中考真題）【活化知識(shí)，還原生活】眼睛是人體重要的器官之一，小冰想弄清楚晶狀體的厚度對(duì)眼睛成像遠(yuǎn)近的影響。根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，他用凸透鏡和球形半透明的塑料盒自制了一個(gè)簡易眼睛模型，模型上的凸透鏡相當(dāng)于人眼的晶狀體，后面的塑料盒相當(dāng)于視網(wǎng)膜，將蠟燭和模型放在光具座上。（1）我們觀察物體時(shí)，物體在視網(wǎng)膜上能成___________實(shí)像；（2）如圖甲所示，調(diào)節(jié)蠟燭到合適的高度后，移動(dòng)蠟燭的位置，模型上成清晰的像，此時(shí)，像的位置在___________之間；（3）如圖乙所示，給模型換上一塊焦距小的凸透鏡，像變模糊了。移動(dòng)蠟燭，直到成清晰的像，發(fā)現(xiàn)蠟燭的位置離凸透鏡近了。這表明焦距小的凸透鏡厚度大，對(duì)光的___________作用強(qiáng)。此時(shí)，若蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，像的位置會(huì)___________凸透鏡，模型上的像就不清晰了；（4）小冰分析，當(dāng)晶狀體變厚時(shí)，遠(yuǎn)處物體成像在視網(wǎng)膜前方，所以就只能看清___________的物體；（5）為了保護(hù)視力，你應(yīng)該___________。（寫出一點(diǎn)）【答案】

倒立縮小的

一倍與二倍焦距

會(huì)聚（或折射）

靠近

近處

注意保持看書寫字的距離【詳解】（1）[1]人類的眼睛成像和照相機(jī)的成像原理一樣，都是物距在2倍焦距外，成倒立縮小的實(shí)像。（2）[2]根據(jù)凸透鏡成像的原理，物距在二倍焦距外，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，并且呈現(xiàn)倒立縮小的清晰的實(shí)像。（3）[3]凸透鏡厚度越大，凸透鏡的焦距越小，其折射能力越強(qiáng)，會(huì)聚能力越強(qiáng)。[4]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物距增大，像距減?。ㄎ锝襁h(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小），因此蠟燭遠(yuǎn)離透鏡就意味著物距增大，此時(shí)像的位置會(huì)靠近透鏡。（4）[5]當(dāng)晶狀體變厚時(shí)，就意味著晶狀體的折射能力變強(qiáng)，會(huì)聚能力變強(qiáng)，因而成像會(huì)成在視網(wǎng)膜前，這就是近視眼的癥狀，故只能看清近處的物體。（5）[6]為了保護(hù)視力，注意保持看書寫字的距離，盡量少躺在床上看書，平時(shí)少長時(shí)間對(duì)著手機(jī)屏幕等，也要經(jīng)常做眼保健操或少看手機(jī)或用眼后望遠(yuǎn)處等?！咀兪?-1】小東用圖甲裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律。甲乙(1)實(shí)驗(yàn)前小東將凸透鏡正對(duì)太陽光,調(diào)節(jié)凸透鏡與光屏間的距離,直到光屏上形成一個(gè)最小、最亮的光斑,如圖乙所示。則該凸透鏡的焦距是cm。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持凸透鏡位置不變,使蠟燭位于25.0cm刻度線處,移動(dòng)光屏,在光屏上成清晰倒立、(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像,(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)是依據(jù)此規(guī)律制成的。

(3)在蠟燭和凸透鏡之間放置一個(gè)近視鏡片,發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊了,為了再次得到清晰的像,光屏應(yīng)(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。

【答案】(1)10.0(2)縮小照相機(jī)(3)遠(yuǎn)離【詳解】(1)光屏上出現(xiàn)最小、最亮的光斑,光斑位置即焦點(diǎn)的位置,透鏡光心到焦點(diǎn)的距離為焦距。透鏡在50.0cm刻度線處,光屏在60.0cm刻度線處,所以焦距為f=60.0cm-50.0cm=10.0cm。(2)透鏡在50.0cm刻度線處,蠟燭在25.0cm刻度線處,所以物距為25.0cm,大于二倍焦距,成倒立、縮小的實(shí)像,與照相機(jī)的成像原理相同。(3)近視鏡片是凹透鏡,凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用,使像成在光屏的后方,光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡,才能再次得到清晰的像。【變式3-2】（2022·貴州貴陽·中考真題）近視程度不同的同學(xué)需要佩戴焦距不同的眼鏡。為了探究近視眼的矯正過程，組裝如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中“F”字樣的光源代替可視物體，光屏模擬視網(wǎng)膜。選用如圖乙所示的2號(hào)凸透鏡模擬晶狀體，打開“F”光源，調(diào)節(jié)各個(gè)元件的位置，直到光屏上呈現(xiàn)倒立縮小的清晰像，正常眼睛的視物模型便組裝完成。請(qǐng)回答下列問題：（1）模擬近視眼視物情況，選擇圖乙中的___________（填序號(hào)）號(hào)透鏡替代2號(hào)透鏡安裝在光具座上后，光屏上的像變模糊；（2）用如圖丙所示的水透鏡模擬近視眼矯正視力。應(yīng)將水透鏡置于光具座上的___________（選填“A”“B”或“C”）點(diǎn)，緩慢調(diào)節(jié)水透鏡中的水量，當(dāng)水透鏡形成焦距合適的___________透鏡時(shí)，光屏上呈現(xiàn)清晰的像，近視眼的成像情況得到改善；（3）更換焦距更小的凸透鏡模擬近視程度更嚴(yán)重的眼睛晶狀體，為了改善視網(wǎng)膜上的成像情況，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用注射器___________（選填“抽取”或“注入”）適量水；（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，近視程度更嚴(yán)重的同學(xué)應(yīng)選擇焦距更大還是更小的透鏡來矯正呢？___________，請(qǐng)結(jié)合透鏡對(duì)光的作用來分析選擇的理由：___________?！敬鸢浮?/p>

3

B

凹

抽取

更小

見解析【詳解】（1）[1]由題意可知，圖乙所示的2號(hào)凸透鏡模擬晶狀體，近視眼成像在視網(wǎng)膜前，近視眼的晶狀體比正常人眼睛的晶狀體對(duì)光的會(huì)聚能力更強(qiáng)，故模擬近視眼視物情況，選擇圖乙中的3號(hào)透鏡替代2號(hào)透鏡安裝在光具座上后，光屏上的像變模糊。（2）[2][3]矯正近視眼使用凹透鏡，將凹透鏡放置于物與凸透鏡之間，使成的像正好處于視網(wǎng)膜處，即應(yīng)將水透鏡置于光具座上的B點(diǎn)。當(dāng)使用的凹透鏡焦距合適時(shí)，光屏上呈現(xiàn)清晰的像，近視眼的成像情況得到改善。（3）[4]更換焦距更小的凸透鏡模擬近視程度更嚴(yán)重的眼睛晶狀體，物成的像在視網(wǎng)膜之前，且距離視網(wǎng)膜更遠(yuǎn)，使用凹透鏡改善視網(wǎng)膜情況時(shí)，應(yīng)使用對(duì)光線發(fā)散能力更強(qiáng)的凹透鏡，即可用注射器抽取適量水。（4）[5][6]近視程度更嚴(yán)重的同學(xué)，其晶狀體焦距更小，對(duì)光的會(huì)聚能力更強(qiáng)，故需用對(duì)光發(fā)散能力更強(qiáng)、焦距更小的凹透鏡矯正?！咀兪?-3】（2022·陜西·中考真題）如圖-1所示，人眼的功能類似于照相機(jī)，學(xué)習(xí)了凸透鏡成像規(guī)律后，小明對(duì)人眼和照相機(jī)如何成清晰的像，進(jìn)行了進(jìn)一步研究；（1）人眼結(jié)構(gòu)中，視網(wǎng)膜到晶狀體的距離不變，相當(dāng)于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，___________到凸透鏡的距離不變，能否看清遠(yuǎn)近不同的物體，可能與晶狀體的焦距有關(guān)，使用變焦照相機(jī)拍照，能否得到清晰的像，可能同時(shí)與焦距和像距有關(guān)，于是他用圖-2裝置進(jìn)行探究；（2）實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上，是為了使像呈現(xiàn)在___________；（3）實(shí)驗(yàn)主要步驟：①保持光屏到凸透鏡的距離不變，換上不同焦距的凸透鏡，調(diào)節(jié)“F”光源到凸透鏡的距離，直到光屏上成清晰的像，分別記錄焦距、物距和像的高度；②保持___________到凸透鏡的距離不變，換上不同焦距的凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上成清晰的像，分別記錄焦距、像距和像的高度；（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：物體的高度H=5.0cm實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距像距焦距像的高度1

17.1

15.0

8.0

4.42

30.0

15.0

10.0

2.53

60.0

15.0

12.0

1.34

25.0

11.8

8.0

2.45

25.0

16.7

10.0

3.36

25.0

23.1

12.0

4.6①分析___________三組數(shù)據(jù)可知：當(dāng)像距不變時(shí)，物距變大，要成清晰的像，凸透鏡焦距要變大；②分析4、5、6三組數(shù)據(jù)可知：當(dāng)物距不變時(shí)，凸透鏡焦距越___________，像距越大，像也越大；根據(jù)以上探究可知：人眼是通過調(diào)節(jié)晶狀體焦距來看清遠(yuǎn)近不同物體的；用變焦照相機(jī)在同一位置拍攝同一物體時(shí)，是通過同時(shí)調(diào)節(jié)焦距和像距，使物體成大小不同的清晰的像；（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明和同學(xué)們進(jìn)行了如下交流：①人長時(shí)間看近處物體，眼睛容易疲勞。學(xué)習(xí)較長時(shí)間后，建議同學(xué)們適當(dāng)遠(yuǎn)眺，使睫狀體放松，晶狀體變___________（選填“厚”或“薄”），焦距變大，舒緩眼疲勞，保護(hù)眼睛；②用變焦相機(jī)拍完西安鐘樓的全景