八年级物理上册 4.4-4.5照相机与眼球 视力的矫正 显微镜与望远镜学案 （新版）苏科版.doc

照相机与眼球 视力的矫正 显微镜与望远镜【学习目标】1.了解照相机的成像原理；2.了解眼球的成像原理；3.知道近视眼、远视眼的成因及矫正；4.了解显微镜、望远镜的基本构造和成像原理。【要点梳理】要点一、照相机与眼球1、照相机的原理：利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理制成的。2、视物原理：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机内的胶片。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，视觉神经把信息传到大脑，从而就产生了视觉。3、人眼的自动调节：人眼可以通过调节肌肉的松紧来改变晶状体的弯曲度，即改变晶状体的焦距，使物体仍能在视网膜上成清晰的像。4、明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。要点诠释：1、如图所示，照相机的镜头和眼球都相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像。2、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。要点二、近视眼和远视眼的成因及矫正1、近视眼和远视眼：近视眼远视眼表现只能看清近处的物体，看不清远处的物体。只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。成因晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之后。矫正2、眼镜：（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。用表示即：（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。（3）度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。要点诠释：1、近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近，远视眼的近点变远。2、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。3、矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上。要点四、望远镜1、作用：能使远处的物体在近处成像。2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）构成。3、开普勒望远镜：（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。4、反射式望远镜：（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。要点诠释：1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。2、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。这对于观察天空中的暗星非常重要。要点五、显微镜1、构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示2、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。3、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。如图所示：要点诠释：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。【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落在了视网膜之前；近视镜是凹透镜，利用凹透镜对光线有发散作用，使物体的光线经过凹透镜后，物体的像落在视网膜上。【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：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： 据公式： 可得：【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、显微镜和望远镜4.下列关于显微镜和望远镜的说法不正确的是（）A所有的望远镜都是由两个凸透镜做成的B望远镜的物镜可以是凹面镜C望远镜的物镜（凸透镜）成缩小的实像D使用显微镜观察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像【答案】A【解析】用透镜作物镜的望远镜。分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。A故错误。观察天体物理方面，一般采用反射式望远镜，采用凹面镜做物镜。故B正确。望远镜是由两组透镜组成，靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观测物体的叫做物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像。故C正确。显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当uf时，成正立放大的虚像。故正确。【总结升华】此题考查望远镜和显微镜的成像特点和望远镜的基本类型，大部分学生认为望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，这一点是错误的。举一反三：【变式】关于显微镜和望远镜，下列叙述中错误的是（）A用显微镜观察物体时，物体应放在物镜的焦点之外B通过显微镜的目镜观察到的是物体的实像C远处物体通过望远镜的物镜成的是一个缩小的实像D用望远镜观察物体时，观察者感觉远处的物体被拉近了【答案】B