一、探究眼球成像原理

搭建装置
参照教科书图16-13，在光具座上安装10厘米焦距的凸透镜、蜡烛和白屏

调整间距，取得清晰物像
调整蜡烛、凸透镜与白屏之间的距离，直到白屏上出现清晰的物像为止
测定物距和像距
测定物距和像距
在表格中记录相应数据和像的性质
更换凸透镜，重新取得清晰物像
更换为5厘米焦距的凸透镜，保持物距不变，调整凸透镜与白屏之间的距离，使物像清晰
再次测定物距和像距
再次测定物距和像距
在表格中记录相应数据和像的性质
| 实验 | 凸透镜焦距 | 蜡烛与凸透镜之间的距离(物距) | 凸透镜与白屏之间的距离(像距) | 像的性质(正倒、放缩) |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1 | 10厘米 | | | |
| 2 | 5厘米 | | | |
二、制作眼球成像模型
基于上述探究，利用提供的实践器材、身边可以获得的材料(如水透镜等)，制作眼球结构模型和成像模型。
1. 设计方案
根据模型制作的目的，小组讨论需要制作的结构、应演示的现象等，制订和完善方案，明确具体分工。
可调节眼球成像模型制作方案
(1) 小组分工
模型设计者： 材料准备者：
调试优化者： 功能演示者：
(2) 制作步骤

(3) 待解决问题

一、探究眼球成像原理实验参考记录：
| 实验 | 凸透镜焦距 | 蜡烛与凸透镜之间的距离(物距) | 凸透镜与白屏之间的距离(像距) | 像的性质(正倒、放缩) |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1 | 10厘米 | 30厘米 | 15厘米 | 倒立、缩小 |
| 2 | 5厘米 | 30厘米 | 约6厘米 | 倒立、缩小 |
二、可调节眼球成像模型制作方案参考：
(1) 小组分工
模型设计者：组内同学A 材料准备者：组内同学B
调试优化者：组内同学C 功能演示者：组内同学D
(2) 制作步骤
① 准备材料：带支架的水透镜、注射器、连接橡皮管、光具座、蜡烛、毛玻璃光屏、彩色硬纸板、胶水；
② 用硬纸板裁剪组装出眼球的外壁结构，在前端开孔固定水透镜，模拟眼球的晶状体，将水透镜通过橡皮管和注射器连通，通过注射器注水、抽水可以改变水透镜的厚度，模拟睫状体舒缩调节晶状体曲度的过程；
③ 在眼球模型后端的对应位置固定毛玻璃光屏，模拟眼球的视网膜；
④ 将组装好的眼球模型整体固定在光具座上，点燃蜡烛放在光具座的另一侧，调整蜡烛初始位置，推动注射器改变水透镜的厚度，直到光屏上出现清晰的蜡烛实像；
⑤ 前后移动蜡烛改变物距，再次通过注射器调节水透镜的曲度，让光屏上重新呈现清晰的物像，模拟人眼看清远近不同物体的调节过程。
(3) 待解决问题
① 如何保证水透镜的密封性，避免使用过程中漏水；
② 如何在模型上补充标识角膜、瞳孔、脉络膜等其他眼球结构，让模型更还原真实眼球结构；
③ 如何利用该模型演示近视的成像原理，以及凹透镜矫正近视的过程。

本实践活动结合物理凸透镜成像规律与生物眼球的结构功能，先通过对照实验探究眼球成像的特点，再动手制作可调节的眼球成像模型，模拟人眼通过睫状体调节晶状体曲度、看清远近不同物体的过程，帮助理解眼球成像原理和视觉形成的调节机制。
1. 探究眼球成像原理部分：凸透镜模拟眼球的晶状体，白屏模拟视网膜，选取大于2倍焦距的物距进行实验，可得到和人眼成像一致的倒立缩小实像；更换焦距更小的凸透镜，相当于晶状体曲度变大、折光能力增强，保持物距不变时像距会相应缩小，以此模拟晶状体不同状态下的成像差异。
2. 制作眼球成像模型部分：使用可注水的水透镜模拟可调节曲度的晶状体，毛玻璃光屏模拟视网膜，注射器连接水透镜模拟睫状体的调节作用，完整复现眼球成像的调节过程。