模拟眼球成像的过程

模拟眼球成像原理
目的要求
解释眼球成像原理。

材料器具
两个凸度不同的凸透镜、白纸屏、蜡烛。

方法步骤：
1、将蜡烛、凸透镜、纸屏依次摆放在桌面上，在纸屏
上形成清晰的像。

2、把蜡烛挪到较远的位置，纸屏上的像变得模糊。

3、换用凸度较小的凸透镜后，在纸屏上又形成清晰的像。

实验现象：
凸度大，能“看清”近处的物体；凸度小，能“看清”远处的物体。

实验结论：人的眼睛是靠自动调节晶状体的
凸度看清远近不同物体的，晶状体的凸度是靠牵引晶状体
的肌肉调节的。

肌肉收缩，晶状体凸度变大，眼睛可以看
清近处的物体；肌肉舒张，晶状体凸度变小，眼睛可以看
清远处的物体。

注意事项：
1、做此实验时，室内光线不能过亮。

2、蜡烛、凸透镜、纸屏必须摆放在桌面上同一直线上。

而且蜡烛的焰心、凸透镜的光心、纸屏的中心高度大体相同。

眼球与照相机的成像原理眼球与照相机都是用来成像的工具，它们的成像原理有着一些相似之处，但也有着一些差异。

本文将从光学原理、成像过程和成像效果三个方面来探讨眼球与照相机的成像原理。

光学原理方面，眼球和照相机都利用了透镜的作用来聚焦光线。

眼睛的角膜和晶状体充当了透镜的角色，通过调节晶状体的曲率来实现对光线的折射，最终将光线聚焦在视网膜上。

而照相机则通过镜头来调节光线的入射角度和聚焦距离，使光线准确地聚焦在感光元件上。

成像过程方面，眼球和照相机都是通过光线的折射和聚焦来形成图像。

当光线通过眼球的角膜和晶状体折射后，会在视网膜上形成倒立的实像。

视网膜上的感光细胞会将光信号转化为电信号，并通过视神经传输到大脑，最终形成我们所看到的图像。

照相机的成像过程也类似，光线经过镜头折射后，在感光元件上形成倒立的实像。

感光元件将光信号转化为电信号，并通过电路传输到存储介质上，最终形成照片或影像。

成像效果方面，眼球和照相机的成像效果也存在一些差异。

眼球的分辨率相对较低，但具有广泛的视野和自动对焦功能，能够实现迅速而精准的对焦。

此外，眼球还具有颜色感知和动态感知的能力，能够感知到光线的强弱和颜色的变化。

而照相机在分辨率和色彩还原方面相对更加优秀，能够捕捉到更多的细节和色彩变化。

同时，照相机还可以通过不同的参数设置来调整成像效果，如快门速度、光圈大小等。

眼球与照相机在成像原理上存在一些相似之处，如利用透镜来聚焦光线，并通过光的折射来形成图像。

但在成像过程和成像效果上存在一些差异，如眼球具有广泛的视野和自动对焦功能，而照相机在分辨率和色彩还原方面相对更优秀。

这些差异使得眼球和照相机在不同场景和需求下具有各自的优势和适用性。

通过对眼球与照相机的成像原理的了解，我们可以更好地理解和运用它们，为我们的生活带来更多的便利和乐趣。

模拟眼睛功能实验报告实验目的：模拟眼睛功能实验旨在通过观察和模拟人眼的基本功能，深入理解人眼的工作原理，同时可以对常见的眼科疾病进行初步的了解。

实验器材：- 光源：模拟自然光的白光灯- 眼球模型：代表真实眼球的3D打印模型- 透明塑料模型：用于模拟眼角膜和虹膜的光学功能- 模拟晶状体：用于模拟眼睛对焦功能- 摄像机：用于模拟视网膜的光敏感性- 实验记录表格实验过程：1. 准备实验器材并组装眼球模型。

确保光源能够照射到眼球模型，并将摄像机放置在眼球模型的后方。

2. 调整白光灯的亮度和角度，使其照射到角膜和虹膜模型上。

观察角膜和虹膜反射的光线。

3. 移动透明塑料模型，观察虹膜的收缩和放松过程。

记录眼球对于明亮光线的反应。

4. 使用模拟晶状体调整焦距，观察眼球对不同距离物体的对焦情况。

记录模拟晶状体的位置和对应物体的清晰度。

5. 观察摄像机中的图像，记录视网膜反射的光线和景物的清晰度。

6. 结束实验，拆卸器材。

实验结果：1. 观察到角膜和虹膜上的反射光线，可以明显看到反射光的强度和方向随着光源的变化而变化。

2. 移动透明塑料模型时，可以观察到虹膜的收缩和扩张。

明亮光线会引起虹膜的收缩，调整模型位置可以观察到虹膜放松的过程。

3. 调整模拟晶状体的位置可以改变焦距，根据位置的不同，观察到接近物体和远离物体时的对焦情况。

对于远离物体，模拟晶状体位于后方；对于接近物体，模拟晶状体位于前方。

4. 观察摄像机中的图像，通过调整焦距和模拟晶状体的位置，可以获得清晰的图像。

实验讨论与结论：1. 实验中成功模拟出眼睛的基本功能，包括对光的反射、虹膜的收缩和放松、对焦等。

2. 观察到透明塑料模型的移动对虹膜的影响，说明眼球可以自动调整虹膜的大小来控制进入眼球的光线量。

3. 通过调整模拟晶状体的位置，眼睛可以对不同距离的物体进行清晰的观察。

4. 结果表明，眼睛模拟器可以用于初步了解眼科疾病。

例如，如果虹膜无法正常收缩，可能会导致对光敏感度增加或减少。

初一生物眼球模型
制作材料：塑料瓶、凸透镜、黑卡纸、激光灯、水
制作过程：塑料瓶中装满清水（代表玻璃体），剪下一块黑卡纸（代表视网膜）贴在塑料瓶身上，再把凸透镜（代表晶状体）贴在塑料瓶正对黑卡纸的一侧。

使用方法：用激光灯对准凸透镜照射，激光灯中的物体就会在黑卡纸上形成一个倒置的物象。

说明：眼球的成像过程是同学们难以理解的难点，各学校也缺乏这方面的学具，结合初中生物学课本内容，通过探索、改进和创新，制作了一个眼球的成像过程的模型，用激光灯对准凸透镜照射，激光灯中的物体就会在黑卡纸上形成一个倒置的物象。

图1
图2
图3 图4。

眼睛的成像实验教学眼睛是人类视觉系统中最重要的部分之一，它通过将光线聚焦在视网膜上来形成图像。

了解眼睛的成像原理对于理解视觉过程至关重要。

本文将介绍一个简单而有趣的实验，用于教学眼睛的成像原理。

实验材料：- 一个透明玻璃凸透镜- 一支手电筒- 一张白纸- 一只视力正常的模型眼（可选）- 一名志愿者（可选）实验步骤：1. 将白纸放于桌上，并用胶带固定。

2. 将玻璃凸透镜放置在白纸上方，确保它稳定且正立。

3. 将手电筒打开，将光线投射到透镜上，并观察光线在白纸上形成的图像。

实验原理：当光线通过凸透镜时，根据透镜的特性，它会将光线聚焦到一个点上。

这个点被称为焦点。

图像的形成取决于光线的聚焦情况。

实验观察：1. 如果将手电筒移动逐渐靠近透镜，你会看到光线形成的图像逐渐变大。

这是因为光线聚焦点与透镜之间的距离缩小，图像被放大。

2. 如果将手电筒移动逐渐远离透镜，你会看到光线形成的图像逐渐变小。

这是因为光线聚焦点与透镜之间的距离增大，图像被缩小。

3. 如果将手电筒放置在焦点上方或下方的位置，你会看到光线形成的图像是倒置的。

这是因为光线经过透镜后会发生折射现象，导致图像倒立。

4. 如果你使用模型眼或志愿者的眼睛进行实验，你可以观察到透镜对眼睛的作用。

被观察者可以看到透过透镜形成的图像。

实验总结：通过这个简单的实验，我们可以清楚地看到眼睛的成像原理。

眼睛中的晶状体具有透镜的功能，它可以将光线聚焦在视网膜上，形成清晰的图像。

这个实验也可以帮助我们理解近视和远视等视力问题的原因。

尽管这个实验只是一个基础的示意性演示，但它能够引起学生的兴趣，并为他们提供一个直观的理解视觉原理的方式。

在教学中，教师可以结合这个实验进行有趣的讲解，激发学生对眼睛成像原理的兴趣，从而更好地理解视觉系统的工作方式。

通过实验教学，我们可以通过动手操作和实际观察来加深学生对眼睛成像原理的理解。

这种亲身体验的学习方式可以更好地激发学习兴趣，提高学生的学习效果。

不要因为长期埋头科学，而失去对生活、对美、对待诗意的感受能力。

——达尔文2019-2020学年江苏省八年级生物上册（苏科版）期末考试《人体生命活动的调节》试题精选一．选择题（共31小题）1．（2019秋•贾汪区期末）5月20日是全国学生营养日，2019年的主题是“营养+运动，携手护视力”。

如图是眼球结构示意图，下列有关叙述正确的是（）A．[2]是睫状体，内含平滑肌，能调节3的曲度B．[8]内含感光细胞，能接受光的刺激，形成物像C．[9]像双凸透镜，是眼球内折射光线的主要结构D．[3]过度变凸且不能恢复原状，会导致近视眼2．（2019秋•吴江区期末）下列四组腺体中，哪一组的分泌物都是直接进入腺体内的毛细血管的（）A．肠腺、垂体B．皮脂腺、肾上腺C．甲状腺、胰岛D．唾液腺、卵巢3．（2019秋•铜山区期末）舞蹈《千手观音》征服了亿万观众的心，这个舞蹈是由聋哑演员表演的。

参与调节她们的身体完成优美舞蹈动作的神经结构主要有（）①视觉中枢①听觉中枢①嗅觉中枢①躯体运动中枢①小脑A．①①①B．①①①C．①①①D．①①①4．（2019秋•淮安区期末）下列活动中，易患近视眼的是（）A．连续用眼1 h后，休息一下，远眺几分钟B．眼与书的距离保持在33cm左右C．在强光或弱光下看书和写字5．（2019秋•淮安区期末）下列属于条件反射的是（）A．刚出生的婴儿就有吮吸反射B．我们碰到很烫的物体就会出现缩手反射C．听到上课铃声同学们就会走进教室6．（2019秋•淮安区期末）如图是模拟眼球成像的实验，透镜和白纸板分别模拟眼球的结构是（）A．晶状体、虹膜B．瞳孔、视网膜C．晶状体、视网膜7．（2019秋•淮安区期末）如图为反射弧的组成示意图，下列说法正确的是（）A．①为感受器B．①为传出神经C．①为传入神经8．（2019秋•清江浦区期末）视觉形成过程中，外界物体产生的光线，形成物像、最终产生视觉的场所依次为（）A．角膜、大脑的视觉中枢B．视网膜、视网膜C．视网膜、大脑的视觉中枢9．（2019秋•东海县期末）如图是眼球结构示意图，有关叙述正确的是（）A．4是睫状体，内含平滑肌，能调节2的曲度B．9像双凸透镜，是眼球内折射光线作用的主要结构C．2过度变凸且不能恢复原状，会导致近视眼D．6内含感光细胞，能接受光的刺激，形成物象10．（2019秋•赣榆区期末）人体是通过神经调节和激素调节来协调体内各系统的相互联系，以完成生命活动的。

实验目的：1. 理解并掌握眼球成像的基本原理和光学规律。

2. 通过实验验证眼球成像过程中物距、像距和焦距之间的关系。

3. 探究眼球屈光不正的成因及物理矫正方法。

实验原理：眼球成像原理与光学中的透镜成像规律相似。

当光线通过眼球中的角膜和晶状体时，会发生折射，最终在视网膜上形成倒立、缩小的实像。

根据高斯公式，物距（S）、像距（S'）和焦距（f）之间的关系为：1/S + 1/S' = 1/f。

实验仪器：1. 眼球模型2. 凸透镜3. 屈光不正矫正镜片4. 米尺5. 照相机6. 记录本实验步骤：1. 观察眼球模型：- 将眼球模型放置在实验台上，观察其结构，包括角膜、晶状体、瞳孔和视网膜。

- 了解眼球各部分的功能和相互关系。

2. 模拟眼球成像：- 将凸透镜放置在眼球模型前方，模拟角膜和晶状体的作用。

- 调整物距，观察像距和像的大小变化，记录实验数据。

3. 验证高斯公式：- 根据实验数据，计算物距、像距和焦距。

- 验证高斯公式是否成立。

4. 探究屈光不正成因：- 通过调整凸透镜的焦距，模拟近视眼、远视眼和散光等屈光不正情况。

- 观察并记录不同屈光不正情况下的成像特点。

5. 物理矫正实验：- 将矫正镜片放置在眼球模型前方，模拟佩戴眼镜的情况。

- 观察并记录矫正镜片对成像的影响，验证物理矫正原理。

6. 自制照相机实验：- 使用照相机拍摄眼球模型，模拟眼球成像过程。

- 分析照片，验证眼球成像特点。

实验结果：1. 通过实验验证了高斯公式在眼球成像过程中的适用性。

2. 观察到近视眼、远视眼和散光等屈光不正情况下的成像特点。

3. 通过物理矫正实验，验证了矫正镜片对成像的影响，证明了物理矫正原理的正确性。

实验结论：1. 眼球成像原理与光学中的透镜成像规律相似，符合高斯公式。

2. 屈光不正的成因与眼球各部分的结构和功能有关。

3. 物理矫正方法可以有效改善屈光不正问题。

实验反思：1. 本次实验加深了对眼球成像原理的理解，提高了光学知识的应用能力。

照相机和眼球的成像原理
照相机和眼球的成像原理有一些相似之处，但也存在一些差异。

下面是它们的成像原理的详细解释：
照相机的成像原理：
照相机的主要成像原理是通过透镜将光线聚焦在感光元件上。

当光线通过透镜进入照相机时，透镜会改变光线的路径，使其会聚在感光元件上。

感光元件通常是胶片或数字传感器，它们可以记录光线的强度和颜色。

感光元件上的像素根据接收到的光线的不同强度和颜色来记录图像的细节。

在数字相机中，感光元件上的图像信号会被转换为数字形式，存储在相机的存储设备中。

眼球的成像原理：
眼睛的成像原理类似于照相机，但有一些关键的差异。

眼睛的光学系统由角膜、晶状体和虹膜组成。

当光线通过眼睛的角膜时，它会被折射并聚焦到晶状体上。

晶状体的形状可以通过调节其弹性来改变，以调整对远近物体的聚焦。

聚焦后的光线会穿过虹膜进入眼睛的玻璃体。

在眼睛的玻璃体后，光线会到达视网膜，然后通过视网膜上的感光细胞（视锥细胞和视杆细胞）来感知图像。

这些感光细胞会将光线转化为神经冲动，然后通过视神经传递到大脑，大脑进一步处理这些冲动，使我们能够看到和理解所看到的图像。

总结：
照相机和眼球都是通过透镜将光线聚焦，然后由感光元件或感光细胞记录图像。

其中的差异在于，照相机使用胶片或数字传感器来记录图像，而眼睛将光线转化为神经冲动并通过视神经传递到大脑进行进一步处理。

此外，眼睛具有自动调节焦距的能力，可以使我们看清近遥物体。

1
考试频度：★★★★☆ 难易程度：★★★★☆
如图为眼球的结构示意图，请据图判断，下列叙述正确的是
A ．结构1能调节瞳孔大小
B ．结构2过度变凸，则看不清近处物体
C ．结构3能接受光线刺激产生神经冲动
D ．结构4是视觉形成的部位
【参考答案】
C
1．图是人眼瞳孔不同状态的示意图，下列叙述不正确的是
A ．黑色部分表示瞳孔，是位于虹膜中央的小孔
B ．光线从瞳孔进入，透过晶状体，在视网膜上产生视觉
C ．瞳孔状态由右图变化到左图，说明光线在增强
D ．光线从瞳孔进入，透过晶状体，晶状体对光线具有折射作用。

S28模拟眼球成像原理近视的原因及矫正实验模拟眼球成像原理是指用光学原理的知识来模拟人类眼睛中的光学成像过程。

人眼是一个复杂的光学系统，它能够接受并对外界的光线进行折射、聚焦和成像。

了解眼球成像原理对于理解近视的原因和进行矫正实验非常重要。

眼球成像原理主要涉及到角膜、晶状体、玻璃体和视网膜等重要组织结构。

当外界光线进入眼睛时，首先要经过角膜。

角膜是眼球的前表面，其曲率不变，故而是眼球的主要折射介质。

角膜将光线向着眼球内部屈折，使其经过虹膜和瞳孔。

瞳孔是眼中的光阀，能够调整其大小以控制光线进入的量。

经过瞳孔后的光线会进一步通过晶状体，晶状体的形状可变，通过调节晶状体的凸度可以使光线在眼球内部形成一个清晰的焦点。

这个焦点在视网膜上形成了一个倒立的实像，视网膜是眼球的感光器官，它会将光信号转化为神经信号并传递给大脑，大脑进一步处理这些信号形成我们所看到的图像。

近视是一种常见的视觉问题，也被称为近视眼。

近视的主要原因是眼轴过长或者角膜和晶状体的折射能力过强，导致光线聚焦在视网膜前方而不是在视网膜上。

这样就使得远处的物体看起来模糊不清。

近视眼的发生与遗传、环境、生活习惯等多种因素有关。

为了矫正近视，常用的方法有戴眼镜和隐形眼镜，以及进行屈光手术。

眼镜和隐形眼镜的原理都是通过外部透镜改变入射光线的折射，使得光线能够在视网膜上聚焦成像。

眼镜和隐形眼镜的度数根据个体的屈光度来确定。

屈光手术则是一种通过激光对角膜进行切削来改变角膜曲率的方法。

屈光手术主要有激光角膜屈光手术（LASIK）和表面激光治疗（PRK）两种。

这些手术可以通过改变角膜的形状来使光线在眼球内部聚焦成像，从而矫正视觉问题。

矫正近视的实验可以通过使用模型眼来模拟眼球成像原理。

模型眼是由一系列具有相应曲率的透镜和其他光学元件组成的系统。

通过改变模型眼的透镜度数或移动透镜的位置，可以模拟近视眼或矫正近视的情况。

实验者可以观察模型眼内部光线的聚焦情况，并通过调整透镜的参数来使得光线在视网膜上聚焦成像。

实验名称：眼睛的成像原理实验目的：1. 了解人眼的结构和功能。

2. 探究眼睛如何成像。

3. 比较人眼与凸透镜成像的异同。

实验器材：1. 演示眼睛结构的模型2. 凸透镜3. 灯光源4. 光屏5. 白纸6. 画笔7. 记录本实验步骤：一、观察人眼结构模型1. 将演示眼睛结构的模型放在桌面上，仔细观察其各个部分。

2. 记录下模型中眼球、角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等部分的位置和功能。

二、模拟眼睛成像1. 将凸透镜放在光源前，调整距离，使光线通过凸透镜。

2. 在凸透镜后放置光屏，观察光屏上的成像情况。

3. 用画笔在白纸上画出光屏上的成像，并记录下成像的特点。

三、对比人眼与凸透镜成像1. 将模拟眼睛成像的实验结果与人眼结构模型进行对比。

2. 分析人眼与凸透镜成像的异同，如成像位置、成像大小等。

实验结果：1. 人眼结构模型中，角膜、晶状体等部分与凸透镜的功能相似，都能使光线聚焦。

2. 模拟眼睛成像实验中，光屏上形成了清晰的成像，与眼睛成像原理相符。

3. 人眼与凸透镜成像的异同如下：- 成像位置：人眼成像在视网膜上，凸透镜成像在光屏上。

- 成像大小：人眼成像大小与物体距离有关，凸透镜成像大小与物体距离和凸透镜焦距有关。

实验结论：1. 人眼具有与凸透镜相似的光学功能，能将光线聚焦在视网膜上，形成清晰的成像。

2. 人眼成像原理与凸透镜成像原理有相似之处，但成像位置和成像大小存在差异。

实验心得：1. 通过本次实验，我对人眼的结构和功能有了更深入的了解。

2. 我认识到，眼睛成像原理与光学原理密切相关，光学知识在日常生活和科技领域具有重要意义。

3. 在今后的学习中，我将更加关注光学知识的学习，为我国光学事业的发展贡献自己的力量。

注意事项：1. 实验过程中，注意保护眼睛，避免长时间盯着光源或凸透镜。

2. 实验操作要规范，确保实验结果的准确性。

3. 实验结束后，清理实验器材，保持实验室卫生。

第1篇一、实验背景眼球作为人体重要的视觉器官，其结构和功能的研究对于理解视觉生理和病理具有重要意义。

随着计算机技术的发展，眼球仿真实验已成为研究眼球结构和功能的重要手段。

本实验旨在通过仿真软件模拟眼球的结构和功能，加深对眼球生理和病理的认识。

二、实验目的1. 理解眼球的基本结构，包括角膜、晶状体、视网膜等；2. 掌握眼球成像原理，了解光线在眼球内的传播过程；3. 通过仿真实验，观察不同屈光不正情况下的成像效果；4. 学习使用仿真软件进行眼球结构和功能的模拟研究。

三、实验原理眼球仿真实验基于光学原理，模拟光线在眼球内的传播过程。

实验中，光线从外界进入眼球，经过角膜、晶状体等折射，最终在视网膜上成像。

通过改变眼球结构参数，可以观察到不同屈光不正情况下的成像效果。

四、实验材料1. 仿真软件：如MATLAB、Python等；2. 眼球结构参数：角膜曲率、晶状体焦距、视网膜位置等；3. 屈光不正情况：近视、远视、散光等。

五、实验步骤1. 启动仿真软件，设置初始参数，包括角膜曲率、晶状体焦距、视网膜位置等；2. 模拟正常视力情况下的成像过程，观察光线在眼球内的传播路径和成像效果；3. 逐渐改变眼球结构参数，模拟不同屈光不正情况下的成像过程，观察成像效果的变化；4. 分析不同屈光不正情况下的成像特点，了解屈光不正的成因和矫正方法；5. 将实验结果与实际临床病例进行对比，验证仿真实验的准确性。

六、实验结果与分析1. 正常视力情况下，光线在眼球内传播路径顺畅，成像清晰；2. 近视情况下，光线在视网膜前方成像，导致成像模糊；3. 远视情况下，光线在视网膜后方成像，导致成像模糊；4. 散光情况下，光线在不同方向上成像，导致成像模糊；5. 通过改变角膜曲率、晶状体焦距等参数，可以观察到不同屈光不正情况下的成像效果变化。

七、实验结论1. 眼球仿真实验可以有效地模拟眼球结构和功能，为研究眼球生理和病理提供有力工具；2. 通过仿真实验，可以直观地观察到不同屈光不正情况下的成像效果，加深对屈光不正的认识；3. 仿真实验结果与实际临床病例基本一致，验证了仿真实验的准确性。

泰州市初中生物优秀实验教学课评选申请表探究眼球成像的秘密（教学活动设计）姜堰市南苑学校王乃平教学目标知识目标：1、通过眼球模型说出眼球的构造和功能。

2、通过模拟实验解释眼球成像的原理。

3、概述近视的成因，以及矫正的方法。

4、列举保护视力的方法。

能力目标：1、尝试利用模拟的科学实验阐明日常生活中的生命现象。

2、培养学生收集、记录、处理数据和分析推理能力。

情感、态度、价值观目标：1、形成保护眼睛，养成良好的用眼卫生习惯。

2、关住老人健康状况，树立尊老意识。

教学重点：探究近视眼成因以及矫正方法。

教学难点：眼球中晶状体的调节功能。

教学课时：1课时教学准备：1、分组实验材料：“人眼成像原理实验器”（四配套器材）、火柴等2、演示实验材料：“眼球模型”（四配套器材）、视力表、气球等教学方法：实验法教学过程：一、新课导入同学们，大家来猜个谜语，“上面毛，下面毛，中间有个黑葡萄——打一人体器官”（出示眼球模型）“眼睛是心灵的窗户”,今天就让我们来打开窗户（出示眼球模型并打开），探究眼球成像的秘密吧。

二、学习新课探究内容及探究程序教师活动学生活动实验装置1、了解自己的眼睛——探究眼球成像的原因观察模型出示眼球模型根据教材眼球模式图说出眼球结构名称、功能。

眼球模型提出问题启发思考发光或反光物体是如何在视网膜上成像的呢？模拟实验实验指导凸透镜成像装置（见P.4学生活动设计一）观察现象实验指导燃烧的蜡烛经过凸透镜的折射作用，在光屏上成清晰倒立、缩小的实像。

比较发现提出:晶状体相当于什么？视网膜相当于什么？（凸透镜）（光屏）2、发现隐含的秘密——探究晶状体的调节功能提出问题创设问题情境左右移动“活动一”中蜡烛，观察成像是否清晰？用视力表检测个别学生视力为什么人眼能在1米、3米、5米等处都可以看到清晰的图像？作出假设用气球演示，假想晶状体的凸度可以调节。

提出假设：眼球成像时，晶状体凸度可以调节，从而确保远或近处发光或反光物体始终能在视网膜上成清晰的像。

眼球成像模型的自制方法摘要：自制眼球成像模型能帮助学生理解是觉得形成，并能协助解释近视、远视的形成，制作方法简单、成本低。

关键词：眼球成像、模型、教具、制作方法眼球成像的折光系统是由角膜、房水、瞳孔、晶状体、玻璃体所组成。

当眼前物体出现时，从物体表面反射出来的光线，通过折光系统透射投影到视网膜的相应部位，此时形成该物体的倒置的影像，这种生理功能与照相机的成像原理完全一样。

视网膜的感光功能，将影像传入到大脑皮层的视觉功能代表区，经过大脑皮层的分析和综合功能，把倒置的影像纠正为物体的正立影像，此时产生了正确的视觉。

眼球折光系统功能正常的人，视网膜上能够聚焦成清晰的物体倒置影像，所以我们可以看清眼前的事物，表示视力正常；如果由于眼球折光系统的折光能力太强或者眼球的前后径太长，造成了聚焦成像于视网膜之前，在视网膜上的物体影像不够清晰形成了近视眼，此时，可以戴上由适宜折光度的凹透镜所组成的近视眼镜予以纠正视力；如果由于眼球折光系统的折光能力太弱或者眼球的前后径太短，造成了聚焦成像于视网膜之后，在视网膜上的物体影像不够清晰形成了远视眼，此时，可以戴上由适宜折光度的凸透镜所组成的远视眼镜予以纠正视力。

人教版七年级下册第六章“眼和视觉”这一课时的教学中，为了取得更好的教学效果，我自制了眼球成像模型，以帮助学生直观的体验到眼球成像的原理及过程。

一、制作材料：硬纸板若干、正方体纸盒、凸透镜（至少是凸度差别明显的三块）、硫酸纸、透明胶布、订书器二、制作方法：1、测量各个凸透镜的焦距及直径。

2、在纸盒的一侧画出一个与凸透镜直径相当的圆并将圆挖空，将凸透镜置于纸盒内部圆形处并固定。

3、在纸盒外多出凸透镜厚度约0.5厘米处用刻刀沿纸盒四周将纸盒切为两部分，之后将内置有凸透镜的纸盒固定好。

4、截取宽约纸盒侧面长度，长为多于凸透镜焦距2厘米的硬纸板4块，嵌入内置有有凸透镜的纸盒内，并用订书针与纸盒的四个侧面固定。

5、将之前截取的纸盒的另一端的底部切除，用透明胶带贴上相同面积的硫酸纸作为“视网膜”，把纸盒的两部分套合在一起。

模拟眼球成像原理、近视的原因及矫正实验一、教学目标：1、通过可变焦凸透镜模拟眼球成像原理，使学生能认识眼睛成像过程。

2、通过金属弹簧弹性实验模拟眼睛晶状体的变形，使学生认识近视形成的原因。

3、通过透镜成像过程，模拟近视的矫正。

二、实验内容1、实验内容：模拟眼球成像、近视的原因及矫正实验2、实验器材：透镜成像演示轨道、自制可变焦凸透镜、蜡烛、白纸板、自制金属弹簧、直尺、普通近视眼镜。

3、原理、装置：（1）旋进挤压式变焦透镜基本原理及实验装置旋进挤压式变焦透镜，采用旋进挤压的方式，使透明胶体或透明液体在 PVC 管中腔体内的分布发生改变，从而实现变焦，腔体结构,其外管（内缧纹管）下表面为一层透明光学玻璃平板如图1，内管（外缧纹管）上表面固定有一层透明弹性薄膜如图2，将具有一定折射率的适量的透明胶体或透明液体充入腔体，利用旋进挤压，在保证液体体使积不变的条件下，使得透镜表面曲率半径发生变化，实现透镜焦距的变化如图3。

图1 图2图3当旋动内管时，若将透镜按空气中的薄透镜模型考虑，曲率半径与透镜光焦度有如下关系：Ø=1/f=n-1/R式中，R 是透镜上表面的曲率半径，f是透镜的焦距， n为所选液体的折射率 ,由上式可见 ,所选液体的折射率越大 ,在曲率半径改变相同的情况下，透镜的光焦度越大，折光能力越强。

图4是教学用模拟眼球成像实验的设计图。

图4图 5是教学用模拟眼球成像实验的场景图。

图5（2）弹簧变形实验图片图6为学生在过度拉伸弹簧图64、实验准备：用PV管、橡胶膜、硅胶等自制一组可变焦凸透镜，用金属丝制作一组弹簧。

三、实验教学设计思路眼睛成像原理、近视的原因和矫正是本节课的重点和难点，教材中的实验只是用了一个透镜来成像，不能演示眼睛为什么既能看清近处的物体又能看清远处的物体。

学生对此存在疑惑。

本实验使用了一组可变焦凸透镜，先固定透镜与光屏的距离，接着调节蜡烛与透镜的距离，使清晰的像落在光屏上。

一、实验目的1. 了解眼球成像的基本原理。

2. 通过模拟实验，观察和验证眼球成像的过程。

3. 理解晶状体调节焦距在视觉成像中的作用。

二、实验原理眼球成像原理类似于照相机成像原理。

外界物体通过角膜、瞳孔、晶状体等眼球结构，在视网膜上形成一个倒立的、缩小的实像。

晶状体的调节能力使眼睛能够看清楚不同距离的物体。

三、实验材料1. 凸透镜（模拟晶状体）2. 灯泡（模拟物体）3. 光屏（模拟视网膜）4. 支架（用于固定实验器材）5. 蜡烛（模拟光源）四、实验步骤1. 将凸透镜固定在支架上，作为晶状体。

2. 将光屏固定在支架上，作为视网膜。

3. 将灯泡放置在凸透镜的一侧，作为物体。

4. 打开蜡烛，作为光源，照亮灯泡。

5. 调整灯泡与凸透镜之间的距离，观察光屏上的成像情况。

6. 记录不同距离下的成像效果，分析晶状体调节焦距在视觉成像中的作用。

五、实验结果与分析1. 当灯泡与凸透镜之间的距离较远时，光屏上形成一个清晰的实像。

此时，晶状体相当于凸透镜，将外界物体的光线聚焦在视网膜上，形成一个倒立的、缩小的实像。

2. 当灯泡与凸透镜之间的距离逐渐减小时，光屏上的成像逐渐模糊。

这是因为晶状体的调节能力有限，无法将光线聚焦在视网膜上，导致成像模糊。

3. 当灯泡与凸透镜之间的距离非常近时，光屏上无法形成清晰的成像。

这是因为晶状体的调节能力已经达到极限，无法将光线聚焦在视网膜上。

六、实验结论1. 眼球成像原理类似于照相机成像原理，通过晶状体调节焦距，将外界物体的光线聚焦在视网膜上，形成一个倒立的、缩小的实像。

2. 晶状体的调节能力在视觉成像中起着至关重要的作用。

随着年龄的增长，晶状体的调节能力逐渐下降，导致老花眼等视力问题。

七、实验讨论1. 本实验通过模拟实验验证了眼球成像原理，为理解视觉成像过程提供了直观的演示。

2. 实验过程中，晶状体调节焦距在视觉成像中的作用得到了充分体现。

随着年龄的增长，晶状体的调节能力下降，可能导致视力问题。