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2019-2020年高中生物第三章細胞的結構和功能第一節(jié)生命活動的基本單位--細胞練習蘇教版必修 目標導航　1.結合教材P28～29，概述細胞學說建立的過程，簡述細胞學說的內容、意義。2.結合教材P29～32，學會使用顯微鏡觀察各種各樣的細胞。 一、細胞學說的建立與發(fā)展(閱讀P28) 1.主要建立者：施萊登和施旺。 2.發(fā)展過程 1665年：英國科學家羅伯特胡克最早用自制顯微鏡觀察到植物細胞壁。 　 1838年：德國植物學家施萊登第一次系統地提出植物體是細胞聚合體。 　 1839年：德國動物學家施旺提出動物和植物都是細胞的集合物。 　 1858年：德國著名的病理學家魏爾肖指出“細胞是先前細胞通過分裂產生的”。 3.內容：動物和植物都是由細胞構成的，細胞是動植物的基本單位。 4.意義：使動物和植物統一到細胞的基礎上，對現代生物科學的發(fā)展具有重要的意義，被恩格斯列為19世紀自然科學的“三大發(fā)現”之一。 二、生物科學研究的重要工具——顯微鏡(閱讀P29～32) 1.荷蘭的列文虎克自制了一臺由2塊鏡片構成的“顯微鏡”，這臺顯微鏡能將微小物體放大近300倍。 2.中學生物學實驗室中常見的顯微鏡：光學顯微鏡。 (1)結構組成：光學顯微鏡主要包括目鏡、物鏡、聚光器、鏡筒、載物臺、轉換器、粗準焦螺旋、細準焦螺旋、鏡臂、鏡座等。 (2)由于可見光波長在380～760 nm范圍內，因此最精確的光學顯微鏡的放大倍數也只有1__500倍。 3.20世紀30年代初，德國青年科學家盧斯卡等利用高能電子束波長很短的特點，制造出了能放大10 000倍的高分辨率電子顯微鏡。 4.常用的電子顯微鏡有透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡。透射電子顯微鏡的成像原理和光學顯微鏡基本相同，適合于觀察細胞內部的細微結構。掃描電子顯微鏡則主要用于觀察細胞等樣品的表面形態(tài)和結構。 三、細胞的大小和形態(tài)(閱讀P32～34) 1.生物體的組成：除病毒外，生物體都是由細胞構成的。 2.細胞的形態(tài)和大小 (1)不同生物細胞的形態(tài)和大小各不相同。 (2)同一生物體的不同或相同組織中，細胞的大小也不一樣。 (3)同一細胞在不同發(fā)育階段，其大小也不一樣。 3.維持細胞形態(tài)的因素 4.不同形態(tài)結構的細胞，其功能不同。  一、細胞學說的建立和發(fā)展 1.細胞學說的建立 2.細胞學說的發(fā)展 (1)細胞是生命的基本單位。 (2)所有的生物有機體(病毒除外)都是由細胞組成的。有機體可以是單細胞，也可以是多細胞。 (3)細胞來源于已存在的細胞，可通過細胞分裂或細胞融合形成，在低于細胞水平的任何結構的堆集都不能形成細胞，產生生命。 (4)所有維持生命及繁殖所進行的化學反應全部是在細胞內部進行的。 (5)多細胞有機體的細胞既有分工又有密切聯系，有些細胞之間密切聯系形成細胞群，共同完成一種功能，成為一個功能單元。有機體的活性可看作是各個獨立細胞的活性及其相互作用的總體。 3.意義 (1)細胞學說使動物和植物統一到細胞的基礎上，使人們認識到各種動植物之間存在共同的結構基礎。 (2)標志著生物學的研究進入到細胞水平，對現代生物科學的發(fā)展具有重要意義。 1.一切生物都是由細胞構成的嗎？ 答案　病毒等生物是非細胞結構的生物。這句話也不是細胞學說的內容。細胞學說強調的是“一切動物和植物都由細胞構成”。 2.細胞學說的發(fā)現過程中出現過胡克和虎克兩位科學家，他們的貢獻分別是什么？ 答案　1665年，羅伯特胡克觀察木栓組織，發(fā)現并命名了“細胞”；荷蘭的列文虎克用自制的顯微鏡觀察了細菌、紅細胞和精子等。 3.細胞學說中已經得到修正的是哪一項？ 答案　1858年，德國的魏爾肖將“新細胞可以從老細胞中產生”修正為“細胞通過分裂產生新細胞”。 1.細胞學說的建立過程，是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程，充滿了耐人尋味的曲折，下列說法正確的是(　　) A.英國科學家胡克最終建立了細胞學說 B.德國科學家施萊登和施旺是細胞的發(fā)現者和命名者 C.德國科學家魏爾肖認為“所有的細胞都來源于先前存在的細胞” D.細胞學說揭示了生物的統一性和多樣性 問題導析　(1)英國科學家胡克是細胞的發(fā)現者和命名者。 (2)德國科學家施萊登和施旺是細胞學說的主要建立者。 (3)細胞學說的建立揭示了細胞的統一性和生物體結構的統一性。 答案　C 一題多變 細胞學說指出：細胞是一切動植物結構的基本單位，這個學說的科學價值主要是(　　) A.告訴人們所有的生物均由細胞構成 B.證明了生物彼此間存在著親緣關系 C.說明了動植物細胞是一樣的 D.使人們對生物體的認識進入分子水平 答案　B 二、生物科學研究的重要工具——顯微鏡 1.顯微鏡的種類 顯微鏡 2.高倍顯微鏡的使用 (1)方法步驟 取鏡→安放→對光→放置裝片→使鏡筒下降→使鏡筒上升→低倍鏡下調清晰，并將要放大觀察的物像移至視野中央→轉動轉換器，換上高倍物鏡→緩緩調節(jié)細準焦螺旋，使物像清晰。 (2)注意事項 ①調節(jié)粗準焦螺旋使鏡筒下降時，兩眼要注視物鏡與蓋玻片之間的距離，到快接近時(距離約為0.5 cm)停止下降。 ②首先用低倍鏡觀察，找到要放大觀察的物像，移到視野中央，然后換上高倍物鏡。 ③換上高倍物鏡后，不能再轉動粗準焦螺旋，而只能用細準焦螺旋來調節(jié)。 (3)高倍物鏡與低倍物鏡的比較 比較 項目 物像 大小 看到細 胞數目 視野 亮度 物鏡與玻 片的距離 視野 范圍 高倍鏡 大 少 暗 近 小 低倍鏡 小 多 亮 遠 大 3.顯微鏡的成像特點 顯微鏡成的像為左右相反、上下顛倒的虛像，即物像與實物是倒置的，將物像旋轉180后與實物的位置相同。 4.顯微鏡的放大倍數 (1)顯微鏡的放大倍數是指物像長度或寬度的放大倍數，而不是面積或體積的放大倍數。 (2)總的放大倍數＝目鏡放大倍數物鏡放大倍數。 5.裝片移動方向的判斷 視野中物像移動的方向與載玻片中實物的運動方向正好相反，所以移動裝片時，應按照同向原則，即物像往哪偏離就將裝片往哪移動，就可將物像移至視野中央。 6.邊做邊學：使用光學顯微鏡觀察各種各樣的細胞 (1)實驗目的：掌握顯微鏡的使用方法。 (2)實驗步驟 ①制作臨時裝片：用鑷子撕取植物葉的表皮細胞(或用牙簽刮取自己的口腔上皮細胞)，放在滴有清水(或生理鹽水)的載玻片上，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片(防止有氣泡出現)。 ②觀察：觀察程序：觀察時，要先用低倍鏡觀察，后用高倍鏡觀察。 ③繪圖：用鉛筆畫出所觀察到的各種細胞。 1.為什么在觀察標本時，要先用低倍鏡，再換高倍鏡？ 答案　因為低倍鏡下視野相對較大，易于找到目標。 2.外界的光線通過顯微鏡到達人眼的途徑是什么？ 答案　外界光源→反光鏡→遮光器→通光孔→玻片標本→物鏡→鏡筒→目鏡→人眼。 3.影響視野亮度的因素有那些？ 答案　(1)外界光源——強光和弱光；(2)反光鏡——平面鏡和凹面鏡；(3)遮光器——大光圈和小光圈；(4)標本——厚和薄；(5)物鏡、目鏡——低倍鏡和高倍鏡。 4.如何判斷污物存在的位置呢？ 答案　污物可能存在的位置：物鏡、目鏡或裝片。判斷方法如下： 5.請思考下列兩個問題： (1)在顯微鏡放大倍數為40倍時看到m個細胞成一行分布在視野中，若放大倍數變成400倍時，則可看到多少個細胞？ 答案　細胞數目＝m(400/40)＝m/10(個)。 (2)在顯微鏡放大倍數為40倍時看到m個細胞均勻分布在視野中，若放大倍數變?yōu)?00倍時，則可看到多少個細胞？ 答案　細胞數目＝m(400/40)2＝m/100(個)。 2.下面是用顯微鏡觀察時的幾個操作步驟，要把顯微鏡視野下的標本從下圖中的A轉為B，其正確的操作步驟是(　　) ①向右上方移動載玻片?、谡{節(jié)反光鏡使視野明亮?、坜D動轉換器　④調節(jié)細準焦螺旋?、菡{節(jié)粗準焦螺旋?、尴蜃笙路揭苿虞d玻片 A.①③②④ B.②③④⑥ C.⑥③②④ D.⑥③⑤④ 問題導析　(1)由圖可知，A圖中的細胞比B圖中的多而小，說明A圖是低倍鏡下的圖像，B圖是A圖左下方細胞在高倍鏡下的圖像。 (2)由低倍鏡轉換成高倍鏡的操作為：移動裝片→轉動轉換器→轉動細準焦螺旋。 答案　C 一題多變 觀察上題中細胞裝片時，在低倍鏡視野下A圖左下方細胞明亮、清晰，但換成高倍鏡后，物像不見了。導致該現象的可能原因是(　　) A.沒有調節(jié)反光鏡 B.沒有移動裝片使物像在視野的中央 C.沒有調節(jié)粗準焦螺旋 D.沒有調節(jié)細準焦螺旋 答案　B 三、細胞的大小和形態(tài) 1.生物體的結構單位 除了病毒外，生物體都是由細胞構成的。細胞既是生物體的基本結構單位，又是基本功能單位。 2.細胞的大小各不相同 不同生物的細胞大小不同；同一生物個體不同組織器官的細胞大小也不同。 (1)有的細胞用肉眼就能觀察，如鳥類的卵細胞。 (2)大多數細胞的直徑在10～100 μm范圍內，可用低倍鏡觀察。 (3)有些細胞的直徑只有0.5～5.0 μm，要用高倍顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到，如細菌。 一般來說，動植物細胞的體積大于微生物細胞，高等動物的卵細胞大于體細胞。 3.制約細胞體積的因素 器官的大小與細胞數量成正比，而與細胞大小無關系，這種關系有人稱之為“細胞體積的守恒定律”。制約細胞體積的因素有三個方面： (1)細胞的相對表面積與體積的關系，細胞體積越小，其相對表面積(表面積與體積之比)越大，細胞與周圍環(huán)境交換物質的能力越強。 (2)細胞核與細胞質之間有一定的關系，一個核內所含遺傳信息是有一定限度的，控制細胞活動也有一定限度，細胞體積不可能太大。 (3)細胞內物質的交流受細胞體積的制約，細胞體積過大，影響物質流動速度，細胞內的生命活動就不能靈敏的控制。 可見，數百微米直徑的細胞就是上限了。卵細胞大小不受限制的原因是在細胞內儲存有大量養(yǎng)料，與周圍物質交換少。 4.細胞的形狀各種各樣 不同生物的細胞形態(tài)不同；同一生物個體的不同組織器官的細胞形態(tài)也不相同。 (1)細胞通常為圓形或橢圓形，尤其是游離的細胞更是如此。 (2)緊密排列的細胞多為扁平、正方形、長方形或柱形。 (3)舉例：肌肉細胞也叫肌纖維，為梭形；神經細胞也叫神經元，為樹枝狀；紅細胞為兩面凹的圓餅狀；骨細胞是一種扁橢圓形的星形細胞，有許多突起，細胞之間借突起相連。 由于細胞內在的結構和自身的表面張力以及外部的機械壓力等相互作用，各種細胞總是保持一定的形態(tài)。 1.細胞的形態(tài)與功能有什么關系？ 答案　細胞是生物體生命活動的基本結構單位和功能單位。新陳代謝是在細胞內進行的，不同形態(tài)的細胞，其執(zhí)行的功能是不同的。 2.你能否通過幾個例子來說明細胞的形態(tài)與功能的關系？ 答案　紅細胞呈兩面凹的圓餅狀是與運輸氧的功能相適應的；肌肉細胞呈梭形結構與收縮功能有關，神經細胞形成長短不等的突起與它具有感受刺激和傳導興奮的功能相適應。植物的保衛(wèi)細胞中部的細胞壁較薄，兩端的較厚，導致內部滲透壓升高時細胞會吸水變形閉合；根毛區(qū)細胞壁薄，產生較多突起，莖內的導管是中空的死細胞，便于水分和礦質元素的運輸，等等。 3.下列人體細胞中，細胞的表面積最大的是(　　) A.紅細胞 B.神經細胞 C.表皮細胞 D.骨骼肌細胞 問題導析　(1)神經細胞有細胞體和突起兩部分組成，突起分為樹突和軸突。 (2)大量的突起增大了細胞的表面積，有利于神經細胞之間的聯系，完成興奮的傳導。 答案　B 一題多變 (1)神經細胞適應于傳導刺激，肌細胞適應于收縮。這說明組織細胞的形態(tài)和大小既受相鄰細胞的制約，也與細胞的________________有關。 (2)動物卵細胞一般比精子的體積要大得多，這是因為儲藏了較多的________________，以便于更好地進行________________________等生命活動。這說明細胞的形態(tài)、大小與其________________是相適應的。 答案　(1)生理功能　(2)營養(yǎng)物質　細胞分裂與分化　生理功能 1.細胞學說的創(chuàng)立者是(　　) A.沃森與克里克 B.達爾文 C.孟德爾 D.施萊登和施旺 答案　D 2.換上高倍鏡，不應出現的操作是(　　) A.調節(jié)光圈 B.調節(jié)細準焦螺旋 C.調節(jié)反光鏡 D.調節(jié)粗準焦螺旋 答案　D 解析　換上高倍鏡后，鏡頭離玻片標本很近，而粗準焦螺旋調節(jié)距離大，易損壞鏡頭壓碎玻片標本，故換上高倍鏡后，不應用粗準焦螺旋調焦，而應使用細準焦螺旋。 3.觀察細胞結構時，下列說法正確的是(　　) A.低倍鏡下物像清晰，換高倍鏡后視野變暗， 應首先調節(jié)細準焦螺旋 B.用光學顯微鏡觀察神經細胞，可以觀察到核糖體，以及突觸小體等結構 C.視野中有異物，轉動目鏡發(fā)現異物不動，移動裝片也不動，則異物在物鏡上 D.制作口腔上皮細胞裝片時為防止產生氣泡，首先在載玻片上滴加1～2滴清水，然后再蓋上蓋玻片 答案　C 解析　換高倍鏡后視野變暗，可調節(jié)光圈；核糖體屬于亞顯微結構，在光學顯微鏡下觀察不到；異物只可能在物鏡、目鏡或裝片上，移動裝片和目鏡，異物不動，則異物在物鏡上。 4.下圖為光學顯微鏡結構模式圖，請據圖回答下面的問題： (1)填寫出下列標號所指的結構名稱： [5]______；[6]______；[8]__________；[12]________。 (2)觀察時，用__________眼看目鏡。首先轉動________螺旋，使鏡筒緩緩上升，直到看清楚物像為止，最后再轉動________螺旋，使看到的物像更加清楚。 (3)如果用顯微鏡觀察印有“6”的玻片，在鏡下所看到的物像是________。 (4)已知顯微鏡的物鏡是25倍，要使標本放大375倍，應選用________倍的目鏡才符合要求。 答案　(1)轉換器　物鏡　細準焦螺旋　反光鏡　(2)左　粗準焦　細準焦　(3)9　(4)15 基礎鞏固 1.魏爾肖所說的“所有的細胞都來源于先前存在的細胞”，其含義是(　　) A.由先前存在的細胞繼續(xù)發(fā)育而成 B.由先前存在的細胞繼續(xù)生長而成 C.由先前存在的細胞繼續(xù)分裂而成 D.由先前存在的細胞的產物構成 答案　C 解析　所有的細胞都來源于先前存在的細胞的含義是指細胞通過細胞分裂產生新的細胞。 2.用顯微鏡的一個目鏡分別與4個不同倍數的物鏡組合來觀察血細胞涂片。當成像清晰時，每一物鏡與載玻片的距離如下圖所示。如果載玻片位置不變，用下列選項中的物鏡在一個視野中看到的細胞最多的是(　　) 答案　D 解析　由圖可知，物鏡a、b、c、d與載玻片之間的距離依次增大。當物像清晰時，物鏡鏡頭與載玻片之間的距離稱做自由工作距離。物鏡的放大倍數與其自由工作距離成反比，即自由工作距離越大，其放大倍數越小，視野中看到的細胞數目越多；反之，自由工作距離越小，放大倍數越大，視野中看到的細胞數目越少。 3.下列關于細胞學說建立的過程中，科學家與其觀點不相符的是(　　) A.胡克觀察木栓組織，并命名細胞 B.列文虎克觀察紅細胞、細菌等，并命名細胞 C.施旺提出細胞是構成動植物體的基本單位 D.魏爾肖提出細胞分裂產生細胞 答案　B 解析　細胞的發(fā)現者、命名者均是胡克。 4.將“b”字放在顯微鏡下觀察，視野內看到的物像是(　　) A.b B.d C.q D.p 答案　C 解析　在顯微鏡下觀察字母“b”實際上應該表現為“q”，顯微鏡下的物像和正常的物像是倒置的。 5.下列有關顯微鏡操作的敘述，錯誤的是(　　) A.標本染色較深，觀察時應選用凹面反光鏡和大光圈 B.將位于視野右上方的物像移向中央，應向右上方移動玻璃標本 C.若轉換高倍物鏡觀察，需要先升鏡筒，以免鏡頭破壞玻片標本 D.轉換高倍物鏡之前，應先將所要觀察的物像移到視野正中央 答案　C 解析　標本染色較深時透光性較差，視野相對變暗，觀察時應選用凹面鏡和大光圈增大進光量，A正確；物像位于視野右上方，則玻片標本位于左下方，要移向中央應向右上方移動玻片標本，因為顯微鏡下觀察到的是倒像，B正確；轉換高倍鏡觀察，只需轉動轉換器換上高倍物鏡即可，若視野不清晰，可調細準焦螺旋調焦，C錯誤；在轉換高倍鏡之前，將要觀察的物像先移到視野中央，以便在較小的視野中觀察到物像，D正確。 6.最早細胞被發(fā)現的時間是(　　) A.1665年 B.1838年 C.1839年 D.1858年 答案　A 解析　1665年，胡克用自己設計與制造的顯微鏡觀察軟木塞的薄片，第一次描述植物細胞的構造。胡克有關細胞的首次描述是在他的著作《顯微圖譜》一書中，該書于1665年發(fā)表，因此人們也就認為細胞的發(fā)現是在1665年。 鞏固提升 7.用顯微鏡檢驗人血涂片時，發(fā)現視野內有一清晰的淋巴細胞如圖。為進一步放大該細胞，首先應將其移至視野正中央，則裝片的移動方向應是(　　) A.向右上方 B.向左上方 C.向右下方 D.向左下方 答案　A 解析　在進行顯微鏡的目標移動時，物(裝片)與像移動的方向相反。 8.用測微尺測量某個洋蔥表皮細胞的長度時，下列目鏡和物鏡的組合中，視野內目鏡測微尺每小格所代表的實際長度最小的是(　　) ①目鏡10?、谖镧R10?、勰跨R16?、芪镧R40 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 答案　D 解析　視野內目鏡測微尺每小格所代表的實際長度最小，意味著放大倍數最大，故選放大倍數最大的組合③④。故答案為D。 9.觀察玻片標本時，若發(fā)現視野上方較暗，下方較亮，應調節(jié)(　　) A.目鏡 B.物鏡 C.光圈 D.反光鏡 答案　D 解析　目鏡和物鏡使用不正確會導致出現或不出現視野，不會出現視野的明暗不同。而光圈的大小只會使整個視野變亮或變暗，也不會出現同一個視野明暗不同。反光鏡的方向不對會導致此現象的發(fā)生。故答案為D。 10.下列能正確地說明細胞學說及其發(fā)展的是(　　) ①所有動物和植物都由細胞組成 ②細胞是生物體生命活動的基本單位 ③細胞學說對現代生物科學的發(fā)展具有重要的意義 A.① B.② C.①② D.①②③ 答案　D 解析　細胞學說指出：一切動物和植物都是由細胞構成的；細胞是生命的單位，也就是說細胞是生物體生命活動的基本單位。細胞學說使細胞及其功能有了一個較為明確的定義，對現代生物科學的發(fā)展具有重要的意義，被恩格斯列為19世紀自然科學的“三大發(fā)現”之一。 11.用普通光學顯微鏡觀察切片，當用低倍鏡看清楚后，轉換成高倍物鏡卻看不到或看不清原來觀察到的物體?？赡艿脑虿话?　　) A.物體不在視野中央 B.切片放反，蓋玻片在下面 C.低倍物鏡和高倍物鏡的焦點不在同一平面上 D.未換目鏡 答案　D 解析　使用一個性能正常的普通光學顯微鏡，觀察被檢物體，當在低倍鏡下看清楚以后，需要仔細觀察物像的某一部分時，首先應當將物像置于視野中央，轉換高倍鏡，即看到放大的物像。低倍鏡放大倍數小，高倍鏡下放大的倍數增高，如果在轉換物鏡前，物像不在視野的中央，則有可能放大后物像已經不在視野中了。從低倍鏡轉換成高倍鏡時，如高倍鏡焦點平面不與低倍鏡焦點平面重合，就不可能看到低倍物鏡下所看到的物像。當將切片放到載物臺上準備觀察時，有的同學由于粗心可能將切片放反，載玻片在上面，蓋玻片在下面。低倍鏡與切片間工作距離大，尚可看到物像，而高倍鏡與切片間距離小，當切片放反時，看不到物像，甚至物鏡碰撞切片而損壞鏡頭。 12.生物學實驗中常用普通顯微鏡，請回答下面的問題： (1)一個細小物體若被顯微鏡放大50倍，這里“被放大50倍”是指該細小物體的(　　) A.體積 B.表面積 C.面積 D.長度或寬度 (2)某學生在實驗時，先用一塊潔凈紗布揩拭鏡頭，再在一干凈載玻片中央滴一滴清水，放入一小塊植物組織切片，將物鏡降至距玻片標本約1～2 cm處停止。用左眼朝目鏡里觀察，同時轉動粗準焦螺旋，緩緩上升鏡筒，請指出該學生操作中不正確的地方。 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 答案　(1)D (2)用紗布揩拭鏡頭，未加蓋玻片 解析　顯微鏡實際放大的是長度或寬度。 走進高考 13.(xx上海卷，13)使用顯微鏡觀察裝片，在10倍物鏡下觀察到的圖像清晰、柔和，再直接轉換至40倍物鏡觀察。此時，除調節(jié)細調節(jié)器外，還需調節(jié)反光鏡(或亮度調節(jié)鈕)和光圈。正確的操作是(　　) A.用平面鏡(或調低亮度)、光圈縮小 B.用平面鏡(或調低亮度)、光圈放大 C.用凹面鏡(或調高亮度)、光圈放大 D.用凹面鏡(或調高亮度)、光圈縮小 答案　C 解析　換上高倍鏡后視野變暗，因此需調高亮度，換用凹面鏡聚光，光圈放大。 14.(xx上海卷，14)如圖為測量保衛(wèi)細胞長度的局部顯微視野，下列表述錯誤的是(　　) A.要測量該細胞的長度，需旋轉目鏡 B.物鏡從10換為40，圖示測微尺每小格所代表的長度變小 C.在不同放大倍數下，圖示測微尺每小格的實際長度不同 D.若視野中物像不清晰，會造成測量誤差 答案　C 解析　測微尺在目鏡上，在不同的放大倍數下，圖示測微尺每小格的實際長度相同，故C錯誤。物鏡由10換為40，測微尺每小格所代表的長度變?。粓D示測微尺不在保衛(wèi)細胞直徑上，需旋轉目鏡調節(jié)；若視野中物像不清晰，會造成測量誤差。