第17講照相機與眼球視力的矯正了解照相機和眼球的基本成像原理了解近視眼和遠視眼的成因及其矯正辦法養成自覺保護視力的良好習慣照相機與眼球1、照相機的構造（1）鏡頭：相當于一個凸透鏡。（2）膠片：相當于光屏，機殼相當于暗室。膠片以透明塑料為基片，上面涂有感光材料。（3）調焦環：可以調節鏡頭到膠片的距離（像距），在膠片上形成清晰的像。（4）光圈環：可以控制從鏡頭射入光線的多少，光圈上標的數字越小，光圈越大，進入鏡頭的光就越多。（5）快門：可以控制曝光時間，數字表示曝光所用時間（單位是秒）的倒數。2、照相機的工作原理：照相機是利用凸透鏡能成倒立、縮小實像的原理制成的。它的鏡頭相當于一個凸透鏡，來自物體（距鏡頭二倍焦距以外）的光經過鏡頭后在膠片上形成一個倒立、縮小的實像。3、眼球就好像一架照相機，晶狀體相當于照相機的鏡頭（凸透鏡），視網膜相當于照相機內的膠片。來自物體的光通過晶狀體，在視網膜上形成一個倒立、縮小的實像，經視神經傳輸到大腦的視覺中樞，形成視覺，從而看見物體。構造：由睫狀體、角膜、晶狀體、瞳孔、玻璃體、視網膜、視神經等部分構成，如圖所示。（2）視物原理：晶狀體相當于一個凸透鏡（這相當于照相機的鏡頭），來自物體的光線通過瞳孔，經過晶狀體折射后在視網膜上成倒立、縮小的實像，再經過神經系統傳入大腦，經過大腦處理我們就看到物體了。（3）看近處與遠處物體時眼睛的調節變化比較項目看近處物體看遠處物體睫狀體收縮舒張眼部肌肉張緊松弛晶狀體變凸、變厚變長、變薄焦距變小變大眼球折光能力變強變弱能夠看到最近點或最遠點距離眼睛10cm左右無限遠處二、視力的缺陷與矯正1、近視眼：近視眼是指眼球在調節放松狀態下，平行光線(一般認為來自5m以外)經眼球屈光系統后聚焦在視網膜之前，產生遠距視物模糊。所以近視眼的遠點不在無窮遠處，而在某個有限距離處，近視眼的進點也比正常眼近，近視眼的明視距離小于25cm。(1)特點：近視眼只能看清近處的物體，看不清遠處的物體。(2)原因：近視眼晶狀體比正常人眼睛要凸一些，晶狀體折光能力強。遠處來的平光會聚在視網膜前面，而在視網膜上是一個光斑了。(3)矯正方法：配戴適當的凹透鏡做眼鏡，使遠處來的光先發散后再進入眼睛，使像后移到視網膜上，可矯正近視眼視力。2、遠視眼：在完全靜止的調節狀態下，由遠距離(指5米以上)目標投射的光線，集合在視網膜之后。這種反常的屈光狀態稱為遠視眼。遠視眼的近點比正常眼遠些。遠視眼的明視距離大于25cm。(1)特點：遠視眼只能看見遠處的物體，看不清近處的物體。(2)原因：晶狀體比正常人要凹一些，晶狀體對光線的折射能力變弱，遠處來的光線會聚點在視網膜后。=1\*GB3①眼軸過短如小眼球；=2\*GB3②眼軸正常而屈光系統的屈光力過弱，如角膜的弧度過平以及屈光指數偏低等。(3)矯正方法：利用凸透鏡能使光線會聚的特點，在眼睛前面放一個凸透鏡，就能使來自近處物體的光會聚使像前移在視網膜上了。配戴適當的凸透鏡做眼睛，可矯正遠視眼的視力?？键c一：照相機成像例1．如圖是照相機的成像示意圖，下列說法中正確的是（）

A．要在膠片上成縮小的像，物距必須大于2倍焦距B．所成的像是正立、縮小的實像C．要使膠片上的像變大，只把鏡頭后縮就可以D．人眼相當于一架照相機，在視網膜上成的像是正立的【答案】A【詳解】A．根據凸透鏡成像特點可知，要在膠片上成縮小的像，物距必須大于二倍焦距，此時像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故A正確；B．物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像，故B錯誤；C．要使膠片上的像變大，應減小物距，照相機靠近物體，同時要增大像距，鏡頭前伸，故C錯誤；D．人眼相當于一架照相機，視網膜相當于光屏，物體在視網膜上成倒立、縮小的實像，故D錯誤。故選A?？键c二：近視眼及其矯正例2．小云同學學習了透鏡、眼睛和眼鏡的知識之后，利用水透鏡模擬了眼睛看物體的過程，如圖甲，眼睛的結構如圖乙。

（1）正常人眼看遠近不同物體時能實現自動變焦使物體在視網膜上成一個倒立的、___________的實像，與該成像特點相同的光學儀器是___________（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）；（2）小云移動蠟燭、水透鏡和光屏至圖甲所示位置時，恰能在光屏上看到清晰的像。將蠟燭再向左移動一段距離；發現光屏上的像變模糊，此過程可模擬___________眼成因；此時，若要在光屏上得到清晰的像須向水透鏡內___________適量的水（“注入”或“抽出”）?！敬鸢浮靠s小照相機近視抽出【詳解】（1）[1][2]人眼看物體時，晶狀體相當于凸透鏡，物距大于二倍焦距，在視網膜上成一個倒立、縮小的實像，照相機的成像原理與此相同。（2）[3]由圖甲可知，此時物距大于像距，成倒立、縮小的實像，將蠟燭再向左移動一段距離時，此時物距變大，若使像成在光屏上，光屏應向左移動，而題意中光屏不動，則光屏上的像變模糊，即成像點落在光屏左方，相當于近視眼的成因。[4]若要在光屏上得到清晰的像，需使水透鏡的會聚能力減弱，使成像點落在光屏上，須向水透鏡內抽水，使水透鏡變薄一些，會聚能力減弱?？键c三：遠視眼及其矯正例3．人的眼睛相當于_____（填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”），視網膜相當于照相機的_____。不正確使用眼睛會造成眼部疾病，如圖是_____的眼睛，該帶_____透鏡矯正?！敬鸢浮空障鄼C膠片遠視眼凸【詳解】[1][2]人的眼睛在結構上和照相機相同，成倒立、縮小的實像；視網膜相當于照相機的膠片，像成在視網膜上。[3][4]遠視眼看近的物體時，像成在視網膜的后面，所以該圖是遠視眼的眼睛；為了使像正好呈在視網膜上，應使光線提前會聚，需要佩戴對光線具有會聚作用的凸透鏡矯正。1．某物理興趣小組在“探究凸透鏡成像規律”時，將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點燃的蠟燭分別位于凸透鏡兩側，實驗前調整好實驗器材。如圖所示，將蠟燭移至25cm刻度線處，移動光屏，呈現在光屏上清晰的像的特點是（）

A．倒立、縮小的實像 B．正立、放大的虛像C．倒立、放大的實像 D．與投影儀的成像特點相同【答案】A【詳解】凸透鏡的焦距是10cm，由題可知，此時的物距是25cm，物距大于2倍焦距，移動光屏，就會得到倒立、縮小的實像；此時的成像特點與照相機的成像特點相同。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。2．北京時間2022年11月12日12時10分，天舟五號貨運飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接，中國航天員首次在空間站迎接貨運飛船來訪，如圖所示是對接過程中空間站上攝像機拍攝的照片，下列說法正確的是（）

A．攝像機的鏡頭相當于凸面鏡B．攝像機成像特點與投影儀相同C．天舟五號通過攝像機成正立、縮小的實像D．天舟五號靠近空間站時，它在攝像機上成的像逐漸變大【答案】D【詳解】A．攝像機的鏡頭相當于凸透鏡，故A錯誤；B．攝像機是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像，投影儀是利用凸透鏡成倒立、放大的實像原理制成的，故B錯誤；C．天舟五號通過攝像機成倒立、縮小的實像，故C錯誤；D．凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，天舟五號靠近空間站時，它在攝像機上成的像逐漸變大，故D正確。故選D。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）【答案】C【詳解】遠視眼的成因是晶狀體曲度變小，會聚能力減弱，像呈在視網膜的后方，應佩戴會聚透鏡，即凸透鏡進行矯正，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。4．隨著科學技術的進步，激光治療近視眼的技術已經非常成熟，通過手術使許多成年人摘掉近視眼鏡，這種手術的原理是（）A．使晶狀體和角膜構成的透鏡對光的偏折能力變強B．使晶狀體和角膜構成的透鏡對光的偏折能力變弱C．使晶狀體和角膜構成的透鏡的透明度加強D．使晶狀體和角膜構成的透鏡的透明度減弱【答案】B【詳解】近視眼的成因是近視眼的晶狀體較厚，會聚能力較強，看遠處的物體時，將像成在視網膜的前面，通過手術使使晶狀體和角膜構成的透鏡對光的偏折能力變弱一些，使來自遠處的光會聚在視網膜上；故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。5．如圖所示，小明透過水滴狀的魚肝油膠囊觀察積木，發現上面的數字“9”變成了“6”，則此像是___________（選填“虛”或“實”）像，與該成像原理相同的光學儀器是___________，若想讓“6”變大一些，可將積木與膠囊的距離___________（選填“增大”“減小”或“不變”）

【答案】實照相機減小【詳解】[1][2]由圖可知，水滴狀的魚肝油膠囊相當于凸透鏡，上面的數字“9”變成了“6”，像與物上、下、左、右均顛倒，根據凸透鏡成像規律知，倒立縮小的應是實像；與該成像原理相同的光學儀器是照相機。[3]根據凸透鏡成像規律知，若想讓“6”變大一些，可以適當減小物距，即減小積木和膠囊的距離。6．如圖是小明拍攝的天安門城樓照片，要使所成的像更大一些，小明應___________（選填“靠近”或“遠離”）天安門城樓再拍攝。取景時摘下眼鏡的小明看不清遠處的城樓，則小明佩戴的是用___________（選填“凸”或“凹”）透鏡制成的近視眼鏡，矯正前成像離視網膜越遠，所配眼鏡的“度數”越___________（選填“深”或“淺”）?！敬鸢浮靠拷忌睢驹斀狻縖1]用照相機拍照時，要想成的像更大，除了更換相機鏡頭外，還可以讓相機靠近物體（減小物距），因此小明拍攝天安門城樓照片時，要使所成的像更大一些，應靠近天安門城樓再拍攝。[2]取景時摘下眼鏡的小明看不清遠處的城樓，說明小明是近視眼，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，將像成在視網膜的前面，為了使像正好呈在視網膜上，應使光線延遲會聚，使所成的像相對于晶狀體后移，所以應佩戴發散透鏡即凹透鏡。[3]矯正前成像離視網膜越遠，說明近視的程度越嚴重，所佩戴眼鏡的“度數”越深。7．小白用水凸透鏡模擬人眼的晶狀體，光屏相當于視網膜（如圖）。當用注射器向膠膜內注水，水凸透鏡的凸起程度增加，光屏上原來清晰的像變模糊了；為了再次得到清晰的像，保持透鏡和光屏的位置不動，應將蠟燭______（選填“靠近”或“遠離”）水透鏡，此過程模擬的是______眼的成因，該眼睛用______透鏡進行矯正。

【答案】靠近近視眼凹透鏡【詳解】[1][2][3]凸透鏡成實像，物遠像近像變小，當用注射器向膠膜內注水，水凸透鏡的凸起程度增加，焦距變小，相當于物距增大，像距變小，光屏上原來清晰的像變模糊了，保持透鏡和光屏的位置不動，由凸透鏡成實像，物近像遠像變大可知，將蠟燭靠近水凸透鏡，光屏上再次得到清晰的像，近視眼是晶狀體會聚能力增強，遠處物體的像成在視網膜的前方，這是近視眼的成因，由于凹透鏡對光線具有發散作用，所以可以用凹透鏡矯正近視眼。8．今年6月6日是全國第28個愛眼日。正常眼睛觀察物體最清晰而又不易疲勞的距離，約為25cm，叫做明視距離。近視眼的明視距離______正常眼的明視距離（選填“大于”“等于”或“小于”）。與近視眼不同，遠視眼需要佩戴______透鏡矯正?！敬鸢浮啃∮谕埂驹斀狻縖1]正常眼睛的明視距離為25cm，近視眼的明視距離相對正常眼要（短），即近視眼的明視距離比正常眼的明視距離小。[2]遠視眼的晶狀體凸度過小或眼球前后徑過短，外界物體的像成在視網膜后方，故應佩戴凸透鏡，使進入眼睛的光線會聚一些后再通過晶狀體，使像成在視網膜上。9．如圖是小紅探究“凸透鏡成像規律”的實驗裝置，所用凸透鏡的焦距為10cm。（1）如圖所示是凸透鏡和蠟燭的位置，光屏應在______（填“I”“II”或“III”）區域內左右移動，才能在光屏上得到清晰實像；（2）小紅重新調整了蠟燭的高度后，使像呈在光屏中央。此時光屏上出現了倒立、______（填“放大”、“縮小”或“等大”）的燭焰的像。在實驗過程中，小紅將自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，保持光屏的位置不變，發現光屏上的像由清晰變為模糊，此時小紅將蠟燭向遠離透鏡方向移動，發現光屏上又能成清晰的像，說明小紅患有______（填“近視眼”或“遠視眼”）；（3）取下眼鏡，小紅發現光屏上的像由清晰又變為模糊，這次她將光屏向______至（填“靠近”或“遠離”）透鏡方向適當移動，光屏上再次出現燭焰清晰的像。此時她保持光屏位置不動，只移動______（填“蠟燭”或“透鏡”）的位置，光屏上會再次出現燭焰清晰的倒立、______（填“放大”“縮小”或“等大”）的像。【答案】II縮小近視眼靠近透鏡放大【詳解】（1）[1]如圖所示是凸透鏡和蠟燭的位置，物距為像距在f~2f之間，光屏應在II區域內左右移動，才能在光屏上得到清晰實像。（2）[2]物距大于2f，此時光屏上出現了倒立、縮小的燭焰的像。[3]凸透鏡成實像中，滿足物遠像近，像變小，在實驗過程中，小紅將自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，保持光屏的位置不變，發現光屏上的像由清晰變為模糊，此時小紅將蠟燭向遠離透鏡方向移動，發現光屏上又能成清晰的像，說明小紅患有近視眼，近視眼用凹透鏡矯正，凹透鏡對光線有發散作用，可以使像變遠。（3）[4]取下眼鏡，像距變小，這次她將光屏向靠近透鏡方向適當移動，光屏上再次出現燭焰清晰的像。[5][6]由光路可逆得，此時她保持光屏位置不動，只移動透鏡的位置，當物距邊緣原來的像距時，光屏上會再次出現燭焰清晰的倒立、放大的像。1．購物支付已進入“刷臉”時代，結賬時消費者只需在鏡頭前1m左右面對攝像頭，系統自動拍照掃描確認相關信息后（）

A．“刷臉”時，面部到鏡頭的距離只要大于一倍焦距就可以B．“刷臉”時，面部經攝像頭成正立、縮小的實像C．攝像頭成像特點與照相機相同D．攝像頭可選用焦距為2m的凸透鏡【答案】C【詳解】ABC．攝像頭相當于一個凸透鏡，光通過攝像頭成倒立，與照相機的成像特點相同，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外，根據，可知，成倒立縮小的實像，故C符合題意，AB不符合題意；D．攝像頭選用的焦距遠遠小于2m，故D不符合題意。故選C。2．凸透鏡是一種基本光學元件，在生活中有廣泛的應用。下列說法正確的是（）A．用放大鏡觀察報紙時，報紙應放在一倍焦距與二倍焦距之間；要使觀察的像更大些，報紙要遠離放大鏡B．用投影儀放映物理試題時，要使銀幕上所成像更大而且清晰些，應該讓鏡頭下降些，同時投影儀遠離銀幕C．用照相機照人像照時，要使所成像更大而且清晰些，應該讓拍攝對象靠近鏡頭，同時鏡頭后縮D．用照相機照人像照時，要使所成像更大而且清晰些，應該改用長焦鏡頭，同時鏡頭后伸【答案】B【詳解】A．放大鏡是利用物距小于一倍焦距成正立、放大的虛像的原理制成的；要使觀察的像更大些，報紙要遠離放大鏡，故A錯誤；B．用投影儀放映物理試題時，要使銀幕上所成像更大而且清晰些，則需減小物距，增大像距，故應該讓鏡頭下降些，同時投影儀遠離銀幕，故B正確；C．用照相機照人像照時，要使所成像更大而且清晰些，則需減小物距，增大像距，故應該讓拍攝對象靠近鏡頭，同時鏡頭前伸，或改用長焦鏡頭，同時鏡頭前伸，故C錯誤；D．要使所成像更大而且清晰些，如果改用長焦鏡頭，像距同樣需要增大，所以同時鏡頭前伸，以增大像距，故D錯誤。故選B。3．現代生活，智能給人們帶來了許多便利，但長時間盯著屏幕，容易導致視力下降。圖中關于近視眼及其矯正的原理圖正確的是（）

A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁【答案】D【詳解】甲圖成像在視網膜之后，是遠視眼的成因；乙圖成像在視網膜之前，是近視眼的成因；丙圖佩戴凸透鏡，是遠視眼的矯正；丁圖配戴凹透鏡，是近視眼的矯正。故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。4．如圖所示是正常眼睛的調節示意圖，下列有關說法錯誤的是（）

A．甲圖是觀察遠處景物的光路圖B．眼球的成像原理與照相機相同C．近視眼所成的像落在視網膜之前D．遠視眼是由于晶狀體太厚，折光能力太強造成的【答案】D【詳解】A．眼球的晶狀體是通過睫狀體來改變的，當睫狀體放松時，晶狀體比較薄對光的偏折能力變小，遠處物體射來的光剛好會聚在視網膜上，眼球可以看清遠處的物體，則甲圖是觀察遠處景物的光路圖，故A正確，A不符合題意；B．晶狀體相當于凸透鏡成像實驗中的凸透鏡，眼球的成像原理與照相機相同，故B正確，B不符合題意；C．近視眼的晶狀體太厚，折光能力太強，形成的物像就會落在視網膜的前方，故C正確，C不符合題意；D．遠視眼是晶狀體太薄，對光的偏折能力變小，近處物體射來的光會聚在視網膜后，眼睛就可以看不清近處的物體，故D錯誤，D符合題意。故選D。5．如圖所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的四個點，F為焦點，下列說法不正確的是（）

A．攝像機是根據物體放在a點時成像情況制成的B．人眼看物體時的成像情況與物體放在b點時的成像情況相同C．投影儀是根據物體放在c點時的成像情況制成的D．正常使用放大鏡與物體放在d點時成像情況相同【答案】B【詳解】A．物體放在a點時，成倒立縮小的實像，應用攝像機，故A正確，不符合題意；B．物體放在b點時，成倒立等大的實像，而人眼看到的物體成像情況與物距大于2倍焦距時的情況相同，故B錯誤，符合題意；C．物體放在c點時，成倒立放大的實像，應用于投影儀，故C正確，不符合題意；D．物體放在d點時，成正立放大的虛像，應用于放大鏡，故D正確，不符合題意。故選B。6．眼睛的角膜和晶狀體類似于_________透鏡。青少年如果長時間使用電子產品，缺乏戶外活動，就可能患上近視?；冀暫笮枰浯鱛_________透鏡進行矯正，矯正后的成像光路圖應是圖中的___________。

【答案】凸凹乙【詳解】[1][2][3]凸透鏡指的是中間厚、邊緣薄的透鏡，人眼睛角膜和晶狀體的共同作用類似于一個凸透鏡，凸透鏡對光有會聚作用?；冀曆酆?，晶狀體曲度變大，對光的折射本領變強，成像位置在視網膜之前，需要佩戴凹透鏡進行矯正，矯正后的成像光路圖應是圖中的乙。7．智能掃碼功能可快速獲取信息，攝像頭相當于______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）；二維碼通過攝像頭在中所成的是______（選填“實”或“虛”）像。圖乙，蠟燭恰好在光屏上成清晰的像，此時光屏上可觀察到倒立______（選填“放大”或“縮小”）的______（選填“實”或“虛”）像，生活中的應用是______（選填“投影儀”或“照相機”）。

【答案】凸透鏡實放大實投影儀【詳解】[1]上的攝像頭相當于是照相機的鏡頭，是凸透鏡，拍照符合凸透鏡成像原理。[2]掃二維碼時，二維碼到鏡頭的距離即物距大于二倍焦距，成縮小、倒立的實像。則二維碼通過攝像頭在中所成的是實像。[3][4][5]如圖乙所示，物距小于像距時成清晰的像，符合物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距的情況，此時光屏上成放大、倒立的實像；生活中的投影儀就是利用這個原理成的放大的像。8．如圖所示，此時燭焰在光屏上恰好成清晰等大的像，凸透鏡的焦距為______cm。若在蠟燭和凸透鏡之間放置一個遠視眼鏡片，為得到清晰的像光屏應向______移動。

【答案】10左【詳解】[1]根據凸透鏡成像規律中，當成等大的實像時，物距剛好等于二倍焦距，圖中則。[2]遠視眼鏡片為凸透鏡，當再放置凸透鏡后，導致透鏡對光線的會聚能力增強，所成像會靠近透鏡，因此光屏應向左移動。9．小明利用如圖的水透鏡、蠟燭、光屏、光具座等器材進行了實驗探究：某次實驗中，當蠟燭、水透鏡和光屏在圖示位置時，在光屏上恰能成清晰的像，接著固定蠟燭位置不變，將水透鏡移到60cm刻度線處，要在光屏上再次看到清晰的像，應將光屏向_________移動；小明在光屏上成清晰縮小像時，用注射器往水透鏡中注入適量的水，發現光屏上的像變模糊了。為了使光屏上再次成清晰的像，應在水透鏡前加焦距適當的_________透鏡，這是_________（選填“近”或“遠”）視眼的矯正?！敬鸢浮坑野冀驹斀狻縖1]將蠟燭、水透鏡、光屏依次放在光具座如圖甲所示的位置上時，此時u=v=2f=20.0cm光屏上呈現了等大的像，則此時水透鏡的焦距為f=10.0cm；將透鏡移到60cm刻度線處，此時物距為60.0cm30.0cm=30.0cm物距大于2倍焦距，成倒立、縮小的實像，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，即光屏距離凸透鏡的距離在10cm~20cm之間，故應將光屏向右移動。[2][3]注射器往水透鏡中注入適量的水，凸透鏡變厚，折光能力變強，像成在光屏的前方，為了使光屏上再次成清晰的像，應在水透鏡前加對光有發散作用的凹透鏡，由于近視眼由于晶狀體變厚，使得其折光能力變強，會使像落在視網膜前面，糾正時需要配戴凹透鏡，所以這是近視眼的矯正。10．小明在探究“凸透鏡成像的規律”實驗中，操作如下：

（1）如圖甲所示，該凸透鏡的焦距是___________cm；（2）實驗前，小明將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣做的目的是：___________；（3）蠟燭、光屏和凸透鏡在光具座上的位置如圖乙所示，光屏上成清晰的像（像未畫出），該