内容正文:
第四章 光的折射 透镜
四、 照相机与眼球 视力的矫正
1. ★如图所示,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 镜,
来自物体的光在视网膜上形成物体缩小、 的实像.
凸透
倒立
方法归纳
眼球与普通照相机的比较
眼睛的成像原理与照相机相同,都是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像来工作的,但成像调节方法与照相机不同,普通照相机镜头的焦距是不变的,靠改变像距的大小使远近不同景物的像成在底片上;眼睛的像距几乎是不变的,靠改变晶状体的焦距使远近物体成像在视网膜上.
2. 如图所示,下列有关眼睛的示意图,远视眼是 图,远视眼的矫正是 图.
3. (2022·淮安)某学生长期采用如图所示的姿势来学习,导致视力下降,看不清远处的
物体,他需要戴合适的 透镜以矫正视力.请你给他提出一条健康用眼的建议:
.
丁
乙
凹
写字、看书时眼睛与书本保持25cm左右的距离(合理即可)
4. 如图所示为照相机的成像示意图,下列说法中,正确的是 ( )
A. 要在胶片上成缩小的像,物距必须大于二倍焦距
B. 所成的像是倒立、缩小的虚像
C. 要使胶片上的像变大,仅把镜头向后缩即可
D. 照相机的镜头相当于凹透镜
A
5. 照相机是利用了凸透镜可以成倒立、 的实像的原理来工作的;小明在游玩
途中,为父母拍照时发现武侯祠没有完全进入取景框,为了将父母和武侯祠都拍摄下来,他向后退一段距离,并将照相机的镜头 (向前伸/向后缩)一点.
缩小
向后缩
[解析]照相机是利用物体在凸透镜的二倍焦距之外时成倒立、缩小的实像的原理工作的;要使武侯祠完全进入取景框,则所成的像需变小,根据凸透镜成实像时,
“物远像近像变小”的成像规律可知,当小明后退一段距离(即物距增大)时,他需将照相机的镜头向后缩一点(即减小像距),才能将父母和武侯祠都拍下来.
6. (2022·遂宁)小陈发现爷爷看报时将报纸拿得很远,根据所学知识想到人的眼睛与
(照相机/投影仪/放大镜)的成像原理相同,爷爷眼睛的问题是由于晶状体太薄造成的 (近/远)视眼.于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由_____透镜制成的老花镜.
照相机
远
凸
[解析]人的眼睛与照相机的成像原理相同,都是成倒立、缩小的实像.晶状体太薄,会导致晶状体对光的会聚能力变弱,看近处物体时,像成在视网膜后方,所以爷爷眼睛的问题是由于晶状体太薄造成的远视眼.应该戴会聚透镜,即凸透镜,使光提前会聚.
7. 人到老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚.
近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分镜片可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物,由此可知,近视远视一体眼镜的下半部分是 透镜,上半部分镜片对光具有 (会聚/发散)作用.
凸
发散
[解析]透过下半部分镜片可以看清书上文字,说明下半部分是远视眼镜,即凸透镜;透过上半部分镜片可以看清远处景物,说明上半部分是近视眼镜,即凹透镜,对光具有发散作用.
8. (2021·宁波)如图所示,当我们看远处物体时,远处物体反射的光正好聚焦在视网膜
上.当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm),为了使近处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是 ( )
A. 晶状体凸度变大,焦距变短
B. 晶状体凸度变大,焦距变长
C. 晶状体凸度变小,焦距变短
D. 晶状体凸度变小,焦距变长
A
[解析]假设晶状体的凸度不变,当看近处物体时,根据“物近像远像变大”可知,此时像距增大,即成像在视网膜后面;要使像向前移动到视网膜上,必须使光会聚,则晶状体的凸度要变大,焦距要变短.故选A.
9. 小华观察远处物体时的成像情况如图所示,医生向她介绍激光手术:通过激光烧蚀厚
度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正,手术后的眼角膜形状应为下列图中的 ( )
C
[解析]激光矫正近视,是对眼角膜进行手术,使其变薄,相当于一个凹透镜,使角膜和晶状体对光的偏折能力变弱,使成的像后移,直到移到视网膜上.选项A角膜的中间和边缘一样厚,不符合题意;选项B中间厚、边缘薄,属于凸透镜,不符合题意;选项C中间薄、边缘厚,符合凹透镜的特点;选项D由多块凹透镜组成,不符合题意.故选C.
10. 某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的装置做了探究凸透镜成
像规律的实验.他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现
象.
(1) 将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光
屏 (靠近/远离)凸透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像.由此可知,在
近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 (前方/后方).
远离
前方
(2) 取下近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏_____
(靠近/远离)凸透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像.这说明矫正远视眼的眼镜片对光有 作用.
靠近
会聚
[解析](1) 近视眼镜片是凹透镜,对光有发散作用,可以使原来会聚成像的光“推迟”会聚,像距变大,故光屏应远离凸透镜,才能得到清晰的像;可见,近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的前方.(2) 远视眼镜片是凸透镜,对光有会聚作用,可以使原来会聚成像的光“提前”会聚,像距减小,故应再使光屏靠近凸透镜.
11. 正常人的眼睛在水中看物体会一片模糊,因为光从空气射入眼睛折射程度大,而光
从水中射入眼睛折射程度就明显减小.关于在水中看清物体,有下列说法:① 高度
远视的人在水中裸眼看物体更清晰;② 高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰;
③ 正常人在水中应戴高度老花眼镜;④ 正常人在水中应戴高度近视眼镜.其中正
确的是 (填序号).假如传说中的“美人鱼”在水中视力正常,如果要在陆
地上看远处的指示牌,她应戴 透镜.
②③
凹
[解析]高度近视的人是眼睛的晶状体会聚能力强,因为光从水中射入眼睛折射程度明显减小,高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰;正常人在水中就成远视眼了,所以应戴高度老花眼镜.已知“美人鱼”的眼睛的晶状体曲度大,焦距短,会聚能力强,在陆地上看远处的物体,像成在视网膜的前面,所以应戴凹透镜,使光的会聚程度减小,所以“美人鱼”在陆地上要看远处的指示牌应戴凹透镜.
12. 阅读材料,回答问题.
透镜的焦距f能表示它会聚光(凸透镜)或发散光(凹透镜)本领的大小.焦距越
短,透镜的折光本领越大,所以可用焦距f的倒数表示透镜的这种折光本领,叫作透
镜的焦度Φ,即Φ=,式中f的单位是m,Φ的单位是m-1.平时所说的度数就是透镜的
焦度Φ乘100得到的值.凸透镜(远视眼镜)镜片的度数是正数,凹透镜(近视眼镜)镜
片的度数是负数.
(1) 通过资料分析近视眼镜和远视眼镜的镜片度数大小与镜片的焦距有什么关系.
(2) 请你设计一个测远视眼镜的镜片度数的简单方法,要求写出所用的器材和操作
步骤.
[解析](1) 镜片焦距越短,度数越大.
(2) 器材:刻度尺.操作步骤:① 把镜片正对太阳光,调整镜片到地面的距离,直到地面上的光斑最小最亮;② 用刻度尺量出镜片到光斑的距离,即焦距f;③ 它的焦度Φ=,它的度数为×100.
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