照相機(jī)與眼球 視力的矯正 顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡(基礎(chǔ)) 知識(shí)講解

照相機(jī)與眼球視力的矯正顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡（基礎(chǔ)）撰稿：史會(huì)娜審稿：雒文麗【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?！疽c(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：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。要點(diǎn)二、近視眼及其矯正1、近視眼：（1）表現(xiàn)：看不清遠(yuǎn)處的物體。（2）成因：晶狀體的彎曲度經(jīng)調(diào)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(diǎn)，在眼球前面放一個(gè)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(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，因此，近視眼的人習(xí)慣緊貼在書上看字。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。要點(diǎn)三、遠(yuǎn)視眼及其矯正1、遠(yuǎn)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(diào)節(jié)后，物體的像仍落在視網(wǎng)膜的后面。2、遠(yuǎn)視眼的矯正：利用凸透鏡能使光會(huì)聚的特點(diǎn)，在眼球前面放一個(gè)合適的凸透鏡，就能使像向前移到視網(wǎng)膜上。要點(diǎn)詮釋：1、遠(yuǎn)視眼的近點(diǎn)變遠(yuǎn)。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、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)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）組成。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內(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：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)自被觀察物體的光經(jīng)物鏡后，在目鏡的焦點(diǎn)以內(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：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?！镜湫屠}】類型一、眼睛的視物原理1.人的眼睛像一架照相機(jī)，從物體射出的光經(jīng)過(guò)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(shí)像B．正立、縮小的虛像C．倒立、縮小的實(shí)像D．正立、放大的虛像【思路點(diǎn)撥】人的眼睛相當(dāng)于照相機(jī)，物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小、實(shí)像?！敬鸢浮緾【解析】人的眼睛相當(dāng)于一架微型照相機(jī)，晶狀體相當(dāng)于照相機(jī)的凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。無(wú)論是近處還是遠(yuǎn)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(shí)像?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查對(duì)眼睛及其視物原理的了解和掌握，結(jié)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(yuǎn)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(shuō)法都不正確【答案】C【變式2】眼睛比照相機(jī)要復(fù)雜得多，曈孔相當(dāng)于照相機(jī)中的__________；晶狀體相當(dāng)于照相機(jī)的__________，它把光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上；視網(wǎng)相當(dāng)于照相機(jī)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(xué)上初中后患了近視眼，使遠(yuǎn)處物體的像落在視網(wǎng)膜（選填“前”或“后”）而看不清遠(yuǎn)處物體。現(xiàn)在有一種治療手術(shù)，采用激光對(duì)角膜進(jìn)行處理，使晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡對(duì)光的偏折能力變得（選填“強(qiáng)”或“弱”）些。【答案】前；弱【解析】近視眼的晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡較厚，會(huì)聚能力較強(qiáng)，看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，將像成在視網(wǎng)膜的前面。采用激光對(duì)角膜進(jìn)行處理，能使晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡對(duì)光的偏折能力變得弱一些?；蛘吲宕靼l(fā)散透鏡即凹透鏡，使光線推遲會(huì)聚，使所成的像相對(duì)于晶狀體后移，成在視網(wǎng)膜上?！究偨Y(jié)升華】近視眼是長(zhǎng)期用眼不衛(wèi)生，包括用眼姿勢(shì)不正確、長(zhǎng)時(shí)間看書不注意休息、在強(qiáng)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(jìn)行必要的手術(shù)。舉一反三：

【變式】人的眼睛像一架照相機(jī)，物體經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上。對(duì)于近視眼患者而言，遠(yuǎn)處物體成像的位置和相應(yīng)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(yuǎn)視眼的成因及矯正3.在如圖所示的四幅圖中，分別表示遠(yuǎn)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(diǎn)撥】遠(yuǎn)視眼的成因，物體成的像在視網(wǎng)膜之前；需要佩戴凸透鏡。【答案】C【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。【總結(jié)升華】本題考查了遠(yuǎn)視眼的成因，以及矯正。遠(yuǎn)視眼是晶狀體會(huì)聚能力太弱，像呈在視網(wǎng)膜的后方，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正。舉一反三：

【變式】（2012煙臺(tái)）善于觀察的小明發(fā)現(xiàn)，張老師上課時(shí)，觀察遠(yuǎn)處的同學(xué)時(shí)要摘下眼鏡，而看近處的課本時(shí)，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(yuǎn)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(gè)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(guò)看遠(yuǎn)處同學(xué)（填“A區(qū)”或“B區(qū)”），再不需要頻繁地戴上摘下眼鏡了。【答案】遠(yuǎn)視；A類型四、顯微鏡4.使用顯微鏡時(shí)，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(zhǎng)，所以放在載物臺(tái)上的物體在物鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，通過(guò)物鏡成倒立放大的實(shí)像，這個(gè)實(shí)像位于目鏡的焦點(diǎn)之內(nèi)，通過(guò)目鏡成放大的虛像。【總結(jié)升華】題目考查了顯微鏡的構(gòu)造和成像原理，掌握顯微鏡的物鏡成放大實(shí)像，目鏡成放大的虛像是解答此題的關(guān)鍵。類型五、望遠(yuǎn)鏡5.關(guān)于天文望遠(yuǎn)鏡的說(shuō)法錯(cuò)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(yuǎn)鏡是由兩組透鏡組成，靠近眼鏡的叫目鏡，靠近被測(cè)物體的叫物鏡，物鏡的作用是物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像，天文望遠(yuǎn)鏡的物鏡口徑做得較大，是為了會(huì)聚更多的光線，從而觀測(cè)到更暗的星體；反射式天文望遠(yuǎn)鏡采用凹面鏡，能夠把來(lái)自遙遠(yuǎn)宇宙空間的微弱星光會(huì)聚起來(lái)，進(jìn)行觀測(cè)；所以C