Question

最近，學校進行了一次視力大檢查，衛(wèi)生班長小明發(fā)現(xiàn)班里近視眼的同學很多．為什么會有這么多人近視呢？他對此產(chǎn)生了疑問．于是，他和幾名同學一起，在校內(nèi)外對近視眼問題進行了大量的調(diào)查，得到了如下的一些信息：
（1）人的眼球好像一架照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，它把來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像．正常人眼的晶狀體厚度可以改變，對光的偏折能力隨之改變，使得近處和遠處物體射來的光都能夠會聚在視網(wǎng)膜上，所以正常人眼睛既可以看清近處的物體又能看清遠處的物體．
（2）青少年近視眼的發(fā)生因素很多，主要有：
視距近：青少年由于眼的調(diào)節(jié)力很強，所以對近距離甚至眼前的字、物都能看清楚，這樣他們就不自覺地經(jīng)常處于近距離工作狀態(tài)，使眼睛持續(xù)高度調(diào)節(jié)，促成近視的形成．
連續(xù)用眼時間過長：眼睛長期處于緊張狀態(tài)而形成近視．
學習環(huán)境不良：如，看書光線過強或過弱，致使眼的調(diào)節(jié)負擔加重，導致近視．
看電視方法不當：看電視沒有節(jié)制，距電視過近，室內(nèi)光線明暗不均，這些都可加重眼睛的疲勞，促成近視．長時間看電視、玩電子游戲是形成近視的最重要、最直接的原因．
遺傳因素：近視具有一定遺傳傾向．有遺傳因素者，近視發(fā)病率較早，常在進入青春期以前就開始近視了．
（3）眼睛近視危害嚴重：
近視眼嚴重制約了青少年個人特長愛好的發(fā)展，影響青少年的前途，連上學填報考志愿都受制約．
近視眼比正常人的眼更容易出現(xiàn)疲勞，經(jīng)常出現(xiàn)眼干、眼澀、眼癢、眼脹、視力模糊等癥狀．
近視眼會引起許多并發(fā)癥，這些并發(fā)癥多數(shù)是致盲的，近視度數(shù)越高引起并發(fā)癥可能性越大．這些并發(fā)癥有：1視網(wǎng)膜脫離、2白內(nèi)障、3黃斑變性和黃斑出血、4玻璃體液化變性（飛蚊癥）、5青光眼、6斜視弱視等．
（4）初一級部近視眼人數(shù)的比例為43%，初二級部為49.6%，初三級部為53.9%，并且還在迅速增長．
（5）小明他們從書中知道眼鏡度數(shù)的計算方法是：用透鏡焦距的倒數(shù)乘以100即可．
請你根據(jù)以前所學的物理知識和以上的信息，回答問題：
1、近視眼的晶狀體太厚，折光能力太強，或者眼球在前后方向上太長，因此來自遠處某點的光會聚在

視網(wǎng)膜

之前，所以近視眼看不清遠處的物體．
2、近視眼的矯正措施：近視者應該戴

凹

透鏡，利用此透鏡對光線的

發(fā)散

作用，可以減弱眼睛本身折光能力，使圖象聚焦在人眼的

視網(wǎng)膜

上，以便看清遠處的物體．
3、現(xiàn)有一度數(shù)為200度的眼鏡，它的焦距應該為

0.5m

．
4、請你設計一個實驗來模擬近視眼的成像情況和戴上近視鏡矯正后的成像情況．請寫出實驗器材、裝置和實驗步驟．
實驗器材：

凸透鏡、凹透鏡、紙盒、蠟燭、白紙

；
裝    置：

首先把紙盒截成兩段，再套在一起，作為“眼球”，
再把凸透鏡固定在紙盒一端上，作為“晶狀體和角膜”，把白紙固定在紙盒的另一端，作為“視網(wǎng)膜”

；
實驗步驟：

（1）近視眼的模擬實驗：首先，把帶凸透鏡的一面朝向點燃的蠟燭，調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和白紙之間的距離，在白紙上得到一清晰的蠟燭火焰的像．
再拉長紙盒，模擬眼球的前后徑變長，看到白紙上蠟燭火焰的像變的模糊不清，說明“眼睛”已經(jīng)“近視”了．
（2）戴近視鏡矯正的模擬實驗．
在凸透鏡的前面放上凹透鏡，前后移動凹透鏡，直到在白紙上又出現(xiàn)清晰的像，說明近視已被矯正

．
5、小明家的桌面太光滑了，晚上開燈學習，總感到桌面反光刺眼．小明怕因此造成近視，你能想辦法幫小明解決這個問題嗎？說出你的辦法和理由．
辦法：

鋪上桌布

；
理由：

燈光在桌布上發(fā)生漫反射，使射到眼睛里的光減弱

．
6、假如你是一名“護眼小博士”，要給小學生預防近視眼提幾條建議，你準備給他們提些什么建議？請你寫出2條．

Answer 1

分析：（1）近視眼形成的原因：晶狀體變厚或眼球變長，使像呈在視網(wǎng)膜的前方．
（2）近視眼的矯正：近視眼戴凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使光線錯后會聚，使像呈在視網(wǎng)膜上，看清物體．
（3）近視眼鏡的度數(shù)=透鏡焦度×100，
透鏡焦度φ=

1

f

，根據(jù)公式計算凸透鏡的焦距．
（4）把紙盒截成兩端，一端鑲上凸透鏡做晶狀體和角膜，另一端貼上白紙做眼睛的視網(wǎng)膜．讓紙盒做人的眼睛．把帶凸透鏡的一面朝向點燃的蠟燭，調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和白紙之間的距離，在白紙上得到一清晰的蠟燭火焰的像．再拉長紙盒，模擬眼球的前后徑變長，看到白紙上蠟燭火焰的像變的模糊不清，說明“眼睛”已經(jīng)“近視”了．
在凸透鏡的前面放上凹透鏡，前后移動凹透鏡，直到在白紙上又出現(xiàn)清晰的像，說明近視已被矯正．
（5）可以鋪上桌布，使桌面變粗糙，使反射光線射向各個方向，使射向眼睛的光線減少．
（6）A、不要長時間用眼，一般在45～60分鐘左右，要讓眼睛休息10分鐘．
B、不要在光線太強或太暗的地方讀書寫字．
C、不要在車上或走路時看書．
D、不要躺在床上看書．
E、看書寫字，眼睛要與書本距離保持在30厘米左右，絕不能趴在桌子上看書．

解答：解：1、晶狀體變厚或眼球變長，使像呈在視網(wǎng)膜的前方．
2、凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使光線錯后會聚，使像呈在視網(wǎng)膜上．
3、透鏡焦度φ=

近視眼的度數(shù)

100

=

200

100

=2m^-1，
凸透鏡的焦距為：f=

1

φ

=

1

2m-1

=0.5m．
故答案為：1、視網(wǎng)膜．2、凹；發(fā)散；視網(wǎng)膜．3、0.5m．
4、答：實驗器材：凸透鏡、凹透鏡、紙盒、蠟燭、白紙．
裝置：首先把紙盒截成兩段，再套在一起，作為“眼球”，
再把凸透鏡固定在紙盒一端上，作為“晶狀體和角膜”，
把白紙固定在紙盒的另一端，作為“視網(wǎng)膜”．
實驗步驟：（1）近視眼的模擬實驗：把帶凸透鏡的一面朝向點燃的蠟燭，調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和白紙之間的距離，在白紙上得到一清晰的蠟燭火焰的像．再拉長紙盒，模擬眼球的前后徑變長，看到白紙上蠟燭火焰的像變的模糊不清，說明“眼睛”已經(jīng)“近視”了．
（2）戴近視鏡矯正的模擬實驗：
在凸透鏡的前面放上凹透鏡，前后移動凹透鏡，直到在白紙上又出現(xiàn)清晰的像，說明近視已被矯正．
5、答：辦法：鋪上桌布．
理由：燈光在桌布上發(fā)生漫反射，使射到眼睛里的光減弱．
6、答：（答案不唯一）（1）不要長時間用眼，一般在45～60分鐘左右，要讓眼睛休息10分鐘．
（2）不要在光線太強或太暗的地方讀書寫字．

點評：本題把書本理論和生活聯(lián)系起來，即有實驗的設計，又有從給定的信息內(nèi)提煉信息的能力．體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系．
本題涉及到的知識多，并且有不常見的課后閱讀材料，還涉及到保護眼睛的問題，給解題帶來很大的難度．