Question

最近，学校进行了一次视力大检查，卫生班长小明发现班里近视眼的同学很多．为什么会有这么多人近视呢？他对此产生了疑问．于是，他和几名同学一起，在校内外对近视眼问题进行了大量的调查，得到了如下的一些信息：
（1）人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像．正常人眼的晶状体厚度可以改变，对光的偏折能力随之改变，使得近处和远处物体射来的光都能够会聚在视网膜上，所以正常人眼睛既可以看清近处的物体又能看清远处的物体．
（2）青少年近视眼的发生因素很多，主要有：
视距近：青少年由于眼的调节力很强，所以对近距离甚至眼前的字、物都能看清楚，这样他们就不自觉地经常处于近距离工作状态，使眼睛持续高度调节，促成近视的形成．
连续用眼时间过长：眼睛长期处于紧张状态而形成近视．
学习环境不良：如，看书光线过强或过弱，致使眼的调节负担加重，导致近视．
看电视方法不当：看电视没有节制，距电视过近，室内光线明暗不均，这些都可加重眼睛的疲劳，促成近视．长时间看电视、玩电子游戏是形成近视的最重要、最直接的原因．
遗传因素：近视具有一定遗传倾向．有遗传因素者，近视发病率较早，常在进入青春期以前就开始近视了．
（3）眼睛近视危害严重：
近视眼严重制约了青少年个人特长爱好的发展，影响青少年的前途，连上学填报考志愿都受制约．
近视眼比正常人的眼更容易出现疲劳，经常出现眼干、眼涩、眼痒、眼胀、视力模糊等症状．
近视眼会引起许多并发症，这些并发症多数是致盲的，近视度数越高引起并发症可能性越大．这些并发症有：1视网膜脱离、2白内障、3黄斑变性和黄斑出血、4玻璃体液化变性（飞蚊症）、5青光眼、6斜视弱视等．
（4）初一级部近视眼人数的比例为43%，初二级部为49.6%，初三级部为53.9%，并且还在迅速增长．
（5）小明他们从书中知道眼镜度数的计算方法是：用透镜焦距的倒数乘以100即可．
请你根据以前所学的物理知识和以上的信息，回答问题：
1、近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在

视网膜

之前，所以近视眼看不清远处的物体．
2、近视眼的矫正措施：近视者应该戴

凹

透镜，利用此透镜对光线的

发散

作用，可以减弱眼睛本身折光能力，使图象聚焦在人眼的

视网膜

上，以便看清远处的物体．
3、现有一度数为200度的眼镜，它的焦距应该为

0.5m

．
4、请你设计一个实验来模拟近视眼的成像情况和戴上近视镜矫正后的成像情况．请写出实验器材、装置和实验步骤．
实验器材：

凸透镜、凹透镜、纸盒、蜡烛、白纸

；
装    置：

首先把纸盒截成两段，再套在一起，作为“眼球”，
再把凸透镜固定在纸盒一端上，作为“晶状体和角膜”，把白纸固定在纸盒的另一端，作为“视网膜”

；
实验步骤：

（1）近视眼的模拟实验：首先，把带凸透镜的一面朝向点燃的蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和白纸之间的距离，在白纸上得到一清晰的蜡烛火焰的像．
再拉长纸盒，模拟眼球的前后径变长，看到白纸上蜡烛火焰的像变的模糊不清，说明“眼睛”已经“近视”了．
（2）戴近视镜矫正的模拟实验．
在凸透镜的前面放上凹透镜，前后移动凹透镜，直到在白纸上又出现清晰的像，说明近视已被矫正

．
5、小明家的桌面太光滑了，晚上开灯学习，总感到桌面反光刺眼．小明怕因此造成近视，你能想办法帮小明解决这个问题吗？说出你的办法和理由．
办法：

铺上桌布

；
理由：

灯光在桌布上发生漫反射，使射到眼睛里的光减弱

．
6、假如你是一名“护眼小博士”，要给小学生预防近视眼提几条建议，你准备给他们提些什么建议？请你写出2条．

Answer 1

分析：（1）近视眼形成的原因：晶状体变厚或眼球变长，使像呈在视网膜的前方．
（2）近视眼的矫正：近视眼戴凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使光线错后会聚，使像呈在视网膜上，看清物体．
（3）近视眼镜的度数=透镜焦度×100，
透镜焦度φ=

1

f

，根据公式计算凸透镜的焦距．
（4）把纸盒截成两端，一端镶上凸透镜做晶状体和角膜，另一端贴上白纸做眼睛的视网膜．让纸盒做人的眼睛．把带凸透镜的一面朝向点燃的蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和白纸之间的距离，在白纸上得到一清晰的蜡烛火焰的像．再拉长纸盒，模拟眼球的前后径变长，看到白纸上蜡烛火焰的像变的模糊不清，说明“眼睛”已经“近视”了．
在凸透镜的前面放上凹透镜，前后移动凹透镜，直到在白纸上又出现清晰的像，说明近视已被矫正．
（5）可以铺上桌布，使桌面变粗糙，使反射光线射向各个方向，使射向眼睛的光线减少．
（6）A、不要长时间用眼，一般在45～60分钟左右，要让眼睛休息10分钟．
B、不要在光线太强或太暗的地方读书写字．
C、不要在车上或走路时看书．
D、不要躺在床上看书．
E、看书写字，眼睛要与书本距离保持在30厘米左右，绝不能趴在桌子上看书．

解答：解：1、晶状体变厚或眼球变长，使像呈在视网膜的前方．
2、凹透镜对光线有发散作用，使光线错后会聚，使像呈在视网膜上．
3、透镜焦度φ=

近视眼的度数

100

=

200

100

=2m^-1，
凸透镜的焦距为：f=

1

φ

=

1

2m-1

=0.5m．
故答案为：1、视网膜．2、凹；发散；视网膜．3、0.5m．
4、答：实验器材：凸透镜、凹透镜、纸盒、蜡烛、白纸．
装置：首先把纸盒截成两段，再套在一起，作为“眼球”，
再把凸透镜固定在纸盒一端上，作为“晶状体和角膜”，
把白纸固定在纸盒的另一端，作为“视网膜”．
实验步骤：（1）近视眼的模拟实验：把带凸透镜的一面朝向点燃的蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和白纸之间的距离，在白纸上得到一清晰的蜡烛火焰的像．再拉长纸盒，模拟眼球的前后径变长，看到白纸上蜡烛火焰的像变的模糊不清，说明“眼睛”已经“近视”了．
（2）戴近视镜矫正的模拟实验：
在凸透镜的前面放上凹透镜，前后移动凹透镜，直到在白纸上又出现清晰的像，说明近视已被矫正．
5、答：办法：铺上桌布．
理由：灯光在桌布上发生漫反射，使射到眼睛里的光减弱．
6、答：（答案不唯一）（1）不要长时间用眼，一般在45～60分钟左右，要让眼睛休息10分钟．
（2）不要在光线太强或太暗的地方读书写字．

点评：本题把书本理论和生活联系起来，即有实验的设计，又有从给定的信息内提炼信息的能力．体现了物理和生活的密切关系．
本题涉及到的知识多，并且有不常见的课后阅读材料，还涉及到保护眼睛的问题，给解题带来很大的难度．