《2025年能力培养与测试八年级生物上册人教版》

模拟眼球成像
1. 涉及的跨学科知识
|涉及学科|相应内容|
|生物学|眼球的基本结构及角膜、晶状体、视网膜等主要结构的功能；视觉形成的基本过程|
|物理学|了解凸透镜成像规律|
|工程学|对眼球成像进行建模|

2. 目的要求
利用生物学、物理学和工程学相关知识,模拟眼球成像。
3. 材料用具
透明矿泉水瓶、白纸、水透镜(可用保鲜膜、保鲜袋、不同曲度的凸透镜等代替)、蜡烛(或 F 光源)、火柴、橡皮筋或胶条等。
4. 实验步骤
(1)将矿泉水瓶从中间切开,保留上方带瓶口的部分,在切割口处粘贴白纸,可用橡皮筋或胶条等固定,模拟视网膜。
(2)将水透镜放在矿泉水瓶的瓶口位置,模拟晶状体。
(3)点燃蜡烛,放置于水透镜前方。
(4)移动蜡烛,直至白纸上呈现清晰的物像,观察白纸上的物像。
(5)有条件的同学可调节水透镜(晶状体)曲度模拟近视的形成及其矫正。

5. 收获与体会
(1)模拟制作简易的眼球成像模型,观察“视网膜”上的物像。你认为成像是否清晰主要与哪个结构有关？尝试根据模型分析近视的形成原因。
(2)你认为实验装置在哪些方面可进行改进？

答案： 5.（1）成像是否清晰主要与晶状体有关。近视的形成与晶状体有关。当晶状体曲度过大，清晰的物像成像于视网膜前方，则在视网膜上的物像是模糊的。长时间看近处物体会造成晶状体曲度调节能力减弱，晶状体曲度长时间处于过大状态，便会形成近视。
（2）提示：从眼球结构及成像原理考虑，例如，可以将装置至于“暗箱”中等。