照相機與眼球 視力的矯正 顯微鏡與望遠鏡(基礎) 知識講解

照相機與眼球視力的矯正顯微鏡與望遠鏡（基礎）撰稿：史會娜審稿：雒文麗【學習目標】1.了解照相機的成像原理；2.了解眼球的成像原理；3.知道近視眼、遠視眼的成因及矯正；4.了解顯微鏡、望遠鏡的基本構造和成像原理?！疽c梳理】要點一、照相機與眼球1、照相機的原理：利用凸透鏡能成倒立、縮小、實像的原理制成的。2、視物原理：晶狀體相當于照相機的鏡頭，視網(wǎng)膜相當于照相機內的膠片。來自物體的光通過晶狀體成像于視網(wǎng)膜上，視覺神經(jīng)把信息傳到大腦，從而就產(chǎn)生了視覺。3、人眼的自動調節(jié)：人眼可以通過調節(jié)肌肉的松緊來改變晶狀體的彎曲度，即改變晶狀體的焦距，使物體仍能在視網(wǎng)膜上成清晰的像。4、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，這個距離叫明視距離。要點詮釋：1、如圖所示，照相機的鏡頭和眼球都相當于凸透鏡，成倒立、縮小的實像。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。人只有同時使用兩只眼睛，才能準確地判斷物體的前后距離。要點二、近視眼及其矯正1、近視眼：（1）表現(xiàn)：看不清遠處的物體。（2）成因：晶狀體的彎曲度經(jīng)調節(jié)后，物體的像仍落在視網(wǎng)膜的前方。2、近視眼的矯正：利用凹透鏡能使光發(fā)散的特點，在眼球前面放一個合適的凹透鏡，就能使像向后移到視網(wǎng)膜上。如圖所示。要點詮釋：1、近視眼的遠點為有限距離，近點也比正常眼近，因此，近視眼的人習慣緊貼在書上看字。2、近視眼是因為眼睛調節(jié)能力減弱或是眼球前后過長造成的，近視眼應選用適當度數(shù)的近視鏡片進行矯正，近視眼鏡是由凹透鏡制成的。要點三、遠視眼及其矯正1、遠視眼：（1）表現(xiàn)：看不清近處的物體。（2）成因：晶狀體的彎曲度經(jīng)調節(jié)后，物體的像仍落在視網(wǎng)膜的后面。2、遠視眼的矯正：利用凸透鏡能使光會聚的特點，在眼球前面放一個合適的凸透鏡，就能使像向前移到視網(wǎng)膜上。要點詮釋：1、遠視眼的近點變遠。2、焦度：透鏡的焦距越短，折光本領越大，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，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，用它做成的遠視鏡片為+500度。4、度數(shù)：遠視鏡的度數(shù)為正數(shù)，近視眼的度數(shù)為負數(shù)。要點四、望遠鏡1、作用：能使遠處的物體在近處成像。2、伽利略望遠：由一個凹透鏡（目鏡）和一個凸透鏡（物鏡）組成。3、開普勒望遠鏡：（1）構造：由兩個凸透鏡組成，靠近被觀察物體的叫物鏡，焦距較長；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較短。（2）成像原理：由于從天體上各點射到物鏡上的光可以看作是平行光，經(jīng)物鏡折射后，在物鏡焦點外很近的地方，得到天體的倒立縮小的實像。目鏡的前焦點和物鏡的后焦點重合在—起，所以天體通過物鏡所成的實像，位于目鏡的一倍焦距以內。這個倒立的縮小的實像對目鏡來說是物體，它經(jīng)目鏡所成的像是放大的虛像。4、反射式望遠鏡：（1）構造：物鏡是凹面鏡，目鏡是凸透鏡組成，（2）成像原理：物鏡的焦點前面放置了一個與主鏡成45度角的反射鏡，使經(jīng)物鏡反射后的會聚光經(jīng)反射鏡以90度角反射出鏡筒后到達目鏡。要點詮釋：1、能看清楚物體“視角”非常重要。遠處的物體對我們眼睛的視角較小，所以遠處的物體看不清楚。望遠鏡的作用是把遠處的物體拉近，增大視角這樣就能看清楚遠處的物體了。2、望遠鏡的物鏡的直徑越大，來自遠處的物體的光射到物鏡上的就越多，經(jīng)物鏡會聚后所成的像就越亮。這對于觀察天空中的暗星非常重要。要點五、顯微鏡1、構造：目鏡、物鏡、載物片、反光鏡等幾部分構成。如圖所示2、目鏡和物鏡：目鏡和物鏡都相當于凸透鏡，靠近物體的叫物鏡，焦距較短；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較長，兩鏡間的距離是可以調節(jié)的。3、成像原理：來自被觀察物體的光經(jīng)物鏡后，在目鏡的焦點以內成倒立、放大的實像，這一實像又經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像。如圖所示：要點詮釋：對于顯微鏡，要理解它的結構由物鏡和目鏡組成，它兩次成像，一次成實像一次成虛像，放大倍數(shù)等于兩次放大倍數(shù)之積?！镜湫屠}】類型一、眼睛的視物原理1.人的眼睛像一架照相機，從物體射出的光經(jīng)過晶狀體折射后成像于視網(wǎng)膜上，在視網(wǎng)膜上所成的像是（）A．倒立、放大的實像B．正立、縮小的虛像C．倒立、縮小的實像D．正立、放大的虛像【思路點撥】人的眼睛相當于照相機，物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小、實像?！敬鸢浮緾【解析】人的眼睛相當于一架微型照相機，晶狀體相當于照相機的凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于光屏。無論是近處還是遠處的物體到凸透鏡的距離都是大于2倍焦距，外界物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小、實像?！究偨Y升華】本題主要考查對眼睛及其視物原理的了解和掌握，結合凸透鏡成像的規(guī)律解答。舉一反三：

【變式1】只要距離合適，遠處的物體和近處的物體人都可以看到，原因是（）A．不斷改變像距，使像成在視網(wǎng)膜上B．不斷改變物距，使像成在視網(wǎng)膜上C．不斷改變晶狀體的凸起程度，使像成在視網(wǎng)膜上D．以上說法都不正確【答案】C【變式2】眼睛比照相機要復雜得多，曈孔相當于照相機中的__________；晶狀體相當于照相機的__________，它把光線會聚在視網(wǎng)膜上；視網(wǎng)相當于照相機的__________?！敬鸢浮抗馊?；鏡頭；底片類型二、近視眼的成因及矯正2.（2012梅州）小明同學上初中后患了近視眼，使遠處物體的像落在視網(wǎng)膜（選填“前”或“后”）而看不清遠處物體?，F(xiàn)在有一種治療手術，采用激光對角膜進行處理，使晶狀體和角膜構成的透鏡對光的偏折能力變得（選填“強”或“弱”）些。【答案】前；弱【解析】近視眼的晶狀體和角膜構成的透鏡較厚，會聚能力較強，看遠處的物體時，將像成在視網(wǎng)膜的前面。采用激光對角膜進行處理，能使晶狀體和角膜構成的透鏡對光的偏折能力變得弱一些。或者佩戴發(fā)散透鏡即凹透鏡，使光線推遲會聚，使所成的像相對于晶狀體后移，成在視網(wǎng)膜上?！究偨Y升華】近視眼是長期用眼不衛(wèi)生，包括用眼姿勢不正確、長時間看書不注意休息、在強光下或弱光下看書等，造成像成在視網(wǎng)膜的前方，矯正的辦法主要是帶凹透鏡做成的眼鏡或進行必要的手術。舉一反三：

【變式】人的眼睛像一架照相機，物體經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上。對于近視眼患者而言，遠處物體成像的位置和相應的矯正方式是（）A．像落在視網(wǎng)膜的前方，需配戴凸透鏡矯正B．像落在視網(wǎng)膜的前方，需配戴凹透鏡矯正C．像落在視網(wǎng)膜的后方，需配戴凸透鏡矯正D．像落在視網(wǎng)膜的后方，需配戴凹透鏡矯正【答案】B類型三、遠視眼的成因及矯正3.在如圖所示的四幅圖中，分別表示遠視眼成像情況和矯正做法的是（）

A．（1）、（2）B．（1）、（3）C．（2）、（4）D．（3）、（4）【思路點撥】遠視眼的成因，物體成的像在視網(wǎng)膜之前；需要佩戴凸透鏡?！敬鸢浮緾【解析】遠視眼是晶狀體曲度變小，會聚能力減弱，像呈在視網(wǎng)膜的后方，應佩戴會聚透鏡，即凸透鏡進行矯正。【總結升華】本題考查了遠視眼的成因，以及矯正。遠視眼是晶狀體會聚能力太弱，像呈在視網(wǎng)膜的后方，應佩戴凸透鏡矯正。舉一反三：

【變式】（2012煙臺）善于觀察的小明發(fā)現(xiàn)，張老師上課時，觀察遠處的同學時要摘下眼鏡，而看近處的課本時，又要戴上眼鏡。這樣頻繁地戴上摘下眼鏡非常不方便。張老師的眼鏡屬于（選填“近視眼”或“遠視眼”）。如圖所示的是一種新型眼鏡，這種眼鏡的鏡片分上下兩個區(qū)，A區(qū)厚薄均勻，B區(qū)可以矯正視力。張老師戴上這種眼鏡就可以通過看遠處同學（填“A區(qū)”或“B區(qū)”），再不需要頻繁地戴上摘下眼鏡了?！敬鸢浮窟h視；A類型四、顯微鏡4.使用顯微鏡時，被觀察物體離物鏡的距離（）A．小于焦距B．等于2倍焦距C．小于2倍焦距，大于1倍焦距D．大于2倍焦距【答案】C【解析】顯微鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡，物鏡焦距短，目鏡焦距長，所以放在載物臺上的物體在物鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，通過物鏡成倒立放大的實像，這個實像位于目鏡的焦點之內，通過目鏡成放大的虛像。【總結升華】題目考查了顯微鏡的構造和成像原理，掌握顯微鏡的物鏡成放大實像，目鏡成放大的虛像是解答此題的關鍵。類型五、望遠鏡5.關于天文望遠鏡的說法錯誤的是（）A．讓更多的光射入到物鏡中B．力求把物鏡的口徑加大C．采用焦距很大的凸透鏡作物鏡D．增大觀察的視角【答案】C【解析】望遠鏡是由兩組透鏡組成，靠近眼鏡的叫目鏡，靠近被測物體的叫物鏡，物鏡的作用是物體在焦點附近成實像，天文望遠鏡的物鏡口徑做得較大，是為了會聚更多的光線，從而觀測到更暗的星體；反射式天文望遠鏡采用凹面鏡，能夠把來自遙遠宇宙空間的微弱星光會聚起來，進行觀測；所以C