八年級(jí)物理上冊(cè) 4.4-4.5照相機(jī)與眼球 視力的矯正 顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡學(xué)案 （新版）蘇科版.doc

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照相機(jī)與眼球 視力的矯正 顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.了解照相機(jī)的成像原理； 2.了解眼球的成像原理； 3.知道近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正； 4.了解顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的基本構(gòu)造和成像原理。 【要點(diǎn)梳理】 要點(diǎn)一、照相機(jī)與眼球 1、照相機(jī)的原理：利用凸透鏡能成倒立、縮小、實(shí)像的原理制成的。 2、視物原理：晶狀體相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，視網(wǎng)膜相當(dāng)于照相機(jī)內(nèi)的膠片。來(lái)自物體的光通過(guò)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上，視覺(jué)神經(jīng)把信息傳到大腦，從而就產(chǎn)生了視覺(jué)。 3、人眼的自動(dòng)調(diào)節(jié)：人眼可以通過(guò)調(diào)節(jié)肌肉的松緊來(lái)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(guān)察近處物體最清晰而又不疲勞的距離大約是25cm，這個(gè)距離叫明視距離。 要點(diǎn)詮釋?zhuān)? 1、如圖所示，照相機(jī)的鏡頭和眼球都相當(dāng)于凸透鏡，成倒立、縮小的實(shí)像。 2、從圖中可以看出，一只眼的觀(guān)察范圍大約是150，而兩只眼的觀(guān)察范圍就接近180。人的兩眼觀(guān)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。 要點(diǎn)二、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 晶狀體變得太厚，折射光的能力太強(qiáng)或由于眼球在前后方向上太長(zhǎng)，視網(wǎng)膜距晶狀體過(guò)遠(yuǎn)，來(lái)自遠(yuǎn)處的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜之前，視網(wǎng)膜上得不到清晰的像。如圖： 晶狀體太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，來(lái)自近處物體的光線(xiàn)發(fā)散程度較大，光會(huì)聚到了視網(wǎng)膜之后。 矯正 2、眼鏡： （1）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： （2）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。 （3）度數(shù)：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?zhuān)? 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(guò)長(zhǎng)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?？膳浯饔猛雇哥R制成的遠(yuǎn)視眼鏡，使入射的光線(xiàn)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。 要點(diǎn)四、望遠(yuǎn)鏡 1、作用：能使遠(yuǎn)處的物體在近處成像。 2、伽利略望遠(yuǎn)：由一個(gè)凹透鏡（目鏡）和一個(gè)凸透鏡（物鏡）構(gòu)成。 3、開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡： （1）構(gòu)造：由兩個(gè)凸透鏡組成，靠近被觀(guān)察物體的叫物鏡，焦距較長(zhǎng)；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(diǎn)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(diǎn)外很近的地方，得到天體的倒立縮小的實(shí)像。目鏡的前焦點(diǎn)和物鏡的后焦點(diǎn)重合在—起，所以天體通過(guò)物鏡所成的實(shí)像，位于目鏡的一倍焦距以?xún)?nèi)。這個(gè)倒立的縮小的實(shí)像對(duì)目鏡來(lái)說(shuō)是物體，它經(jīng)目鏡所成的像是放大的虛像。 4、反射式望遠(yuǎn)鏡： （1）構(gòu)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(diǎn)前面放置了一個(gè)與主鏡成45度角的反射鏡，使經(jīng)物鏡反射后的會(huì)聚光經(jīng)反射鏡以90度角反射出鏡筒后到達(dá)目鏡。 要點(diǎn)詮釋?zhuān)? 1、能看清楚物體“視角”非常重要。遠(yuǎn)處的物體對(duì)我們眼睛的視角較小，所以遠(yuǎn)處的物體看不清楚。望遠(yuǎn)鏡的作用是把遠(yuǎn)處的物體拉近，增大視角這樣就能看清楚遠(yuǎn)處的物體了。 2、望遠(yuǎn)鏡的物鏡的直徑越大，來(lái)自遠(yuǎn)處的物體的光射到物鏡上的就越多，經(jīng)物鏡會(huì)聚后所成的像就越亮。這對(duì)于觀(guān)察天空中的暗星非常重要。 要點(diǎn)五、顯微鏡 1、構(gòu)造：目鏡、物鏡、載物片、反光鏡等幾部分構(gòu)成。如圖所示 2、目鏡和物鏡：目鏡和物鏡都相當(dāng)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(zhǎng)，兩鏡間的距離是可以調(diào)節(jié)的。 3、成像原理：來(lái)自被觀(guān)察物體的光經(jīng)物鏡后，在目鏡的焦點(diǎn)以?xún)?nèi)成倒立、放大的實(shí)像，這一實(shí)像又經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像。如圖所示： 要點(diǎn)詮釋?zhuān)? 對(duì)于顯微鏡，要理解它的結(jié)構(gòu)由物鏡和目鏡組成，它兩次成像，一次成實(shí)像一次成虛像，放大倍數(shù)等于兩次放大倍數(shù)之積。 【典型例題】 類(lèi)型一、近視眼的成因及矯正 1.小明進(jìn)行“視力的矯正”探究活動(dòng)，他將自己戴的近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，如圖（甲）在光屏上得到了一個(gè)縮小倒立的清晰實(shí)像，拿開(kāi)眼鏡后，光屏上的像變得模糊了。 （1）如圖（乙）所示的四幅小圖中，正確表示近視眼成像情況的是 圖，其矯正做法是 圖； （2）若圖中甲，取下近視眼鏡，為了在光屏上得到一個(gè)清晰的像，在保持燭焰和透鏡的位置不變的條件下，應(yīng)將光屏 。 A、保持在原來(lái)位置 B、靠近透鏡 C、遠(yuǎn)離透鏡 D、無(wú)論怎么移動(dòng)光屏都不能得到清晰的像 【思路點(diǎn)撥】近視眼的成因是物體的像落在了視網(wǎng)膜之前；近視鏡是凹透鏡，利用凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用，使物體的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)凹透鏡后，物體的像落在視網(wǎng)膜上。 【答案】（1）A；C；（2）B 【解析】（1）近視眼是由于像成在了視網(wǎng)膜的前方，是A圖，近視要用凹透鏡來(lái)矯正，是C圖。（2）拿走眼鏡后，就是近視眼的成因，像成在了視網(wǎng)膜（光屏）的前方，只能看清近處的物體。要想成清晰的像，物距不變應(yīng)該減小像距，故選B。 【總結(jié)升華】題目考查了近視眼的成因及矯正，近視眼是由于物體的像成在了視網(wǎng)膜的前方，近視要用凹透鏡來(lái)矯正。 舉一反三： 【變式】在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，一位同學(xué)摘下近視眼鏡放在蠟燭與透鏡之間（靠近透鏡），移動(dòng)光屏，發(fā)現(xiàn)可以在光屏上成清晰的像，拿開(kāi)眼鏡后，像變得模糊不清，把光屏向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)，又可以得到一個(gè)清晰的像。 （1）近視眼鏡的鏡片是 透鏡，對(duì)光有 作用。 （2）如圖是人的眼球結(jié)構(gòu)圖，與凸透鏡成像對(duì)比，人的眼球中的晶狀體相當(dāng)于 ，視網(wǎng)膜相當(dāng)于 。 （3）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)要說(shuō)明：近視眼看不清楚遠(yuǎn)處物體的原因是 ；配戴近視眼鏡可以矯正近視眼的物理原理是 。 【答案】（1）凹透鏡；發(fā)散；（2）凸透鏡；光屏；（3）晶狀體折光能力太強(qiáng)，使遠(yuǎn)處物體射來(lái)的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜前（學(xué)生只要答出要點(diǎn)“晶狀體使遠(yuǎn)處物體射來(lái)的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜前”即可得分）；近視眼鏡是凹透鏡，對(duì)光有發(fā)散作用，可以使來(lái)自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上（使物體的像成在視網(wǎng)膜上）。 類(lèi)型二、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正 2.如圖所示，在A、B、C、D四種光路中，描述遠(yuǎn)視眼的成像情況的是（　　） 【答案】B 【解析】遠(yuǎn)視眼是晶狀體曲度變小，會(huì)聚能力減弱，像呈在視網(wǎng)膜的后方，應(yīng)佩戴會(huì)聚透鏡，即凸透鏡進(jìn)行矯正；由圖可知，選項(xiàng)AC像正好呈在視網(wǎng)膜上，選項(xiàng)D像呈在視網(wǎng)膜的前方，都不合題意，只有選項(xiàng)B符合題意。 【總結(jié)升華】正常眼，像恰好成在視網(wǎng)膜上，不需矯正；近視眼是晶狀體會(huì)聚能力增強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正；遠(yuǎn)視眼是晶狀體會(huì)聚能力減弱，使像成在了視網(wǎng)膜的后面，需要佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正。 舉一反三： 【變式】如圖是遠(yuǎn)視眼成像的示意圖，要使發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上成清晰的像S，下面哪種方法能達(dá)到目的？（　?。? A．在眼睛前放一塊合適的凸透鏡 B．在眼睛前放一塊合適的凹透鏡 C．發(fā)光點(diǎn)的位置向右移 D．發(fā)光點(diǎn)的位置向上移 【答案】A 類(lèi)型三、眼鏡的度數(shù) 3.用一個(gè)焦距為0.5m的凸透鏡做眼睛的鏡片，它的度數(shù)是 度一個(gè)-200度的眼鏡的鏡片，它的焦度是 m-1，它的焦距是 m。 【思路點(diǎn)撥】眼鏡的度數(shù)等于焦距倒數(shù)的100倍；透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡的焦度，眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值；遠(yuǎn)視鏡片的度數(shù)是正數(shù)，近視鏡片的度數(shù)是負(fù)數(shù)。 【答案】+200；-2；-0.5 【解析】凸透鏡（遠(yuǎn)視鏡片）的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡（近視鏡片）的度數(shù)是負(fù)數(shù)。 焦距為0.5m的凸透鏡的焦度： 鏡片的度數(shù)是焦度乘以100，所以凸透鏡的度數(shù)是：+200度 -200度的眼鏡除以100就是焦度： 據(jù)公式： 可得： 【總結(jié)升華】題目考查了透鏡的焦距、焦度以及度數(shù)之間的關(guān)系。主要是掌握焦度公式的應(yīng)用，還要注意凸透鏡和凹透鏡的鏡片，度數(shù)的正、負(fù)。 舉一反三： 【變式】調(diào)節(jié)眼睛的晶狀體，可以使不同遠(yuǎn)近的物體在視網(wǎng)膜上成清晰的像。眼睛調(diào)節(jié)的兩極限點(diǎn)叫做遠(yuǎn)點(diǎn)和近點(diǎn)。正常眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在 處，近點(diǎn)在 處，正常眼睛觀(guān)察近處的物體最清晰而不疲勞的距離叫做 。透鏡焦距的倒數(shù)叫透鏡焦度（也就是通常我們所說(shuō)是“度數(shù)”），焦度是+300度和-200度的眼睛片，屬于近視鏡片的是 。眼鏡的度數(shù)表示 。度數(shù)越大，表示鏡片發(fā)散或會(huì)聚光線(xiàn)的本領(lǐng) 焦距為0.5m的凸透鏡的度數(shù)為 度，+500度眼鏡片的焦距為 。 【答案】無(wú)窮遠(yuǎn)；大約10cm；明視距離；-200；鏡片折射光的本領(lǐng)的大?。淮?；+200；0.2m 類(lèi)型四、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡 4.下列關(guān)于顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的說(shuō)法不正確的是（　?。? A．所有的望遠(yuǎn)鏡都是由兩個(gè)凸透鏡做成的 B．望遠(yuǎn)鏡的物鏡可以是凹面鏡 C．望遠(yuǎn)鏡的物鏡（凸透鏡）成縮小的實(shí)像 D．使用顯微鏡觀(guān)察物體，看到的是物體被兩次放大之后的虛像 【答案】A 【解析】用透鏡作物鏡的望遠(yuǎn)鏡。分為兩種類(lèi)型：由凹透鏡作目鏡的稱(chēng)伽利略望遠(yuǎn)鏡；由凸透鏡作目鏡的稱(chēng)開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡。A故錯(cuò)誤。觀(guān)察天體物理方面，一般采用反射式望遠(yuǎn)鏡，采用凹面鏡做物鏡。故B正確。望遠(yuǎn)鏡是由兩組透鏡組成，靠近眼睛的叫做目鏡，靠近被觀(guān)測(cè)物體的叫做物鏡，物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成縮小的實(shí)像。故C正確。顯微鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡，把標(biāo)本放在物鏡的二倍焦距和一倍焦距之間，這樣得到一個(gè)放大的實(shí)像，那么這個(gè)放大的實(shí)像正好成在目鏡焦點(diǎn)以?xún)?nèi)，由凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)u＜f時(shí)，成正立放大的虛像。故正確。 【總結(jié)升華】此題考查望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的成像特點(diǎn)和望遠(yuǎn)鏡的基本類(lèi)型，大部分學(xué)生認(rèn)為望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡，這一點(diǎn)是錯(cuò)誤的。 舉一反三： 【變式】關(guān)于顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡，下列敘述中錯(cuò)誤的是（　　） A．用顯微鏡觀(guān)察物體時(shí)，物體應(yīng)放在物鏡的焦點(diǎn)之外 B．通過(guò)顯微鏡的目鏡觀(guān)察到的是物體的實(shí)像 C．遠(yuǎn)處物體通過(guò)望遠(yuǎn)鏡的物鏡成的是一個(gè)縮小的實(shí)像 D．用望遠(yuǎn)鏡觀(guān)察物體時(shí)，觀(guān)察者感覺(jué)遠(yuǎn)處的物體被拉近了 【答案】B