内容正文:
第三章 光和眼睛
3.7 眼睛与光学仪器
01
自主预学
02
深度学习
目录
03
当堂检测
目录
1. 眼睛的成像原理:眼睛中的 相当于凸透镜, 相
当于光屏.人的眼睛是靠调节晶状体的 ,改变 从而获
得清晰的像.
晶状体
视网膜
弯曲程度
焦距
2. 近视眼:远处景物经过晶状体后所成的像不能落到视网膜上,而
位于视网膜 ,这就是近视眼.可以戴 做的眼镜矫正视力.
远视眼:远视眼看物体时,经过晶状体后所成的像落在视网
膜 .远视眼戴 做的眼镜矫正视力.
前
凹透镜
后
凸透镜
3. 照相机:镜头相当于一个 ,感光胶片相当于 ;工
作原理:u>2f,成 、 的 像.
4. 显微镜:主要由 和 两组凸透镜组成.通过它们可形
成物体 的 像.
5. 望远镜:主要由 和 两组透镜组成.
凸透镜
光屏
倒立
缩小
实
物镜
目镜
放大
虚
物镜
目镜
眼睛与眼镜
例1 如图所示,人眼的功能类似于照相机.
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成
像规律”实验中 到凸透镜的距离不变.
光屏
(2)人眼是通过调节 来看清远近不同的物体,正
常人看物体由远及近时,为了使像始终落在视网膜上,晶状体 (选
填“变厚”“不变”或“变薄”),焦距变 ,外界物体在视网膜上成
、缩小的 像.
晶状体的弯曲程度
变厚
小
倒
立
实
(3)人长时间看近处物体,眼睛容易疲劳.学习较长时间后,建议同
学们适当远眺,使睫状体放松,晶状体变 (选填“厚”或“薄”),焦距变
大,舒缓眼疲劳,保护眼睛.
薄
知识点拨►眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状,看远近不同物体时
情况如下:
看近处物体 看远处物体
晶状体变厚,折光能力变强,焦距
变短
晶状体变薄,折光能力变弱,焦距
变长
例2 如图所示,人眼的功能类似于照相机,来自物体的光在视网膜
上形成一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像.当眼睛患有近视
时,晶状体太 (选填“薄”或“厚”),来自远处某点的光线会聚在视网
膜 (选填“前”或“后”),需配戴合适的 透镜来进行矫正,因此近视
眼镜对光起 (选填“会聚”或“发散”)作用,可将像的位置矫正到视网
膜上.
缩小
厚
前
凹
发散
例3 如图所示,来自物体A的光经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面
的B点,这是 视眼的成像情况示意图.形成此种眼部问题的原因是晶
状体太 (选填“薄”或“厚”),折光能力太 (选填“强”或“弱”), 需配戴
合适的 透镜来进行矫正,因为此种透镜对光有 (选填“会聚”或
“发散”)作用,可将像的位置矫正到视网膜上.
远
薄
弱
凸
会聚
►拓展训练
1. 如图甲、乙所示的光路图,则图乙中的眼睛( D )
A. 是近视眼
B. 一定能看清近处的物体
C. 可配戴合适的凹透镜加以矫正
D. 晶状体的折光能力比图甲的弱
D
影像的保存——照相机
例4 如图是照相机的原理图,来自物体(人或景物)的光经过照相机镜
头后会聚在胶片上,形成被照物体的像.
(1)照相机的镜头是由一组透镜组成的,相当于一个 .
(2)照相机成 、 的 像.物距(u)与镜头焦距(f)的关系
为 .像和物体在镜头的 (选填“同”或“异”)侧.
(3)物体离镜头越远,物体在胶片上所成的像越 (选填“大”或
“小”).
凸透镜
倒立
缩小
实
u>2f
异
小
知识点拨►(1)正立与倒立都是指像与物体的关系,凸透镜成倒立的像
时,像与物体的上下、左右位置均是颠倒的.(2)拍摄近处的景物时,镜
头应往前伸,即增大胶片与镜头之间的距离;拍摄远处的景物时,镜头
应往后缩,即减小胶片与镜头之间的距离.
例5 拓展如图是投影仪的原理图,把投影仪上的平面镜(反光镜)取
下,投影片放到载物台上,调节镜头,在天花板上就能得到投影片上图
案清晰的像.
(1)投影仪的镜头特点是边缘 ,中间 .(均选填“厚”或“薄”)
(2)投影仪成 、 的实像.为了在屏幕上得到一个正立、
放大的像,投影片应 (选填“正”或“倒”)立放置.
薄
厚
倒立
放大
倒
(3)物距(u)与镜头焦距(f)的关系为 .若要使屏幕上的像变
大,应使镜头 (选填“靠近”或“远离”)投影片.
f<u<2f
靠近
知识点拨►凸透镜成像规律及其应用
物距u与
焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 应用
正倒 大小 虚实
u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 照相机
u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 计算焦距
f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 投影仪
u<f 正立 放大 虚像 放大镜
►拓展训练
2. 人脸识别系统被广泛的应用于门禁、监控、支付等方面,它是通
过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息与系统中储存的人脸模板对比工作
的,极大地方便了人们的生活.关于人脸识别系统,下列说法正确的是
( C )
A. “刷脸机”的镜头与近视眼镜的镜片是同种透镜
B. “刷脸机”镜头所成的像是正立、缩小的像
C. “刷脸”时要位于摄像头二倍焦距以外
D. 要使屏幕上自己的像变小,需靠近“刷脸机”镜头
C
显微镜和望远镜
例6 一般天文望远镜的目镜和物镜使用的都是 镜.当被观察
物体在物镜二倍焦距以外时,物体成一个 (选填“放大”或“缩小”)
的 (选填“实”或“虚”)像,然后这个像再经过目镜 (选填“放大”
或“缩小”),观察者就能看清楚远处的物体.
凸透
缩小
实
放大
知识点拨►望远镜由两组透镜组成,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测
物体的叫物镜;物镜相当于照相机,作用是使物体在焦点附近成倒立、
缩小的实像;目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像.
例7 人类借助显微镜可以观察到细微的物体或物体上的细微部
分.如图所示,显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜都相当于一
个凸透镜.请回答下列问题:
(1)物镜的作用相当于 (填应用),被观察物体与物镜的距离
(u)应满足 (选填“小于f”“大于f小于2f”或“大于2f”).来自被
观察物体的光经过物镜成 、 的实像.
(2)目镜的作用相当于 (填应用),将物镜所成的实像进行再次
放大,人眼通过显微镜看到的是物体 (选填“正立”或“倒立”)的像.
投影仪
大于f小于2f
倒立
放大
放大镜
倒立
►拓展训练
3. 如图是显微镜和望远镜的原理示意图,下面关于它们成像的说法
正确的是( A )
①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像
②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像
③望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像
④望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
A
1. 甲、乙为正常眼睛的调节示意图,以下判断错误的是( D )
A. 眼球的原理和照相机相同
B. 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏
C. 某同学不科学用眼,长期近距离使用手机,这样会使晶状体变厚,从而形成近视眼
D. 物体无论多远或多近,都能在视网膜上成像
D
2. 如图是生活中随处可见的透镜.下列关于透镜的说法正确的是
( A )
A. 图甲中,人脸经摄像头成倒立、缩小的像
B. 图乙中,电影影片经投影仪成正立、等大的像
C. 图丙中,通过照相机看远处的树成倒立、放大的像
D. 图丁中,透过鱼缸看见的鱼是正立、缩小的像
A
3. 如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处
的物体,其中较远的放大镜使远处物体在焦点附近成 (选填“虚像”
或“实像”),较近的放大镜的作用是将该像 (选填“放大”或“缩
小”).
实像
放大
1. 2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,作为青少年要爱眼护眼,
科学用眼.学习了凸透镜成像知识后,小明自制了一个水透镜来探究凸
透镜成像的规律,如图所示.水透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大
小.当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水
时,水透镜的焦距将变大.
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注射器调节水透镜的焦距为10
cm.将蜡烛、水透镜和光屏固定在如图所示的位置上,并调整烛焰、水透
镜、光屏三者中心在同一高度,目的是 .
使像成在光屏中央
(2)在光屏上得到清晰的像后,继续进行以下操作.
①继续注水后,小明发现光屏上的像变得模糊了.这是因为注水后
水透镜变得更凸,会聚能力更强了,此时水透镜焦距变 (选填“大”或
“小”);为了使光屏上的像重新变得清晰,可将光屏 (选填“靠近”或
“远离”)透镜.
小
靠近
②如果保持光屏和水透镜位置不变,当蜡烛向水透镜靠近时,要在
光屏上重新得到清晰的像,可以采用的操作是
.
通过注射器往水透镜中注
入适量的水
(3)在光屏上成清晰像时,小明把自己的眼镜给水透镜“戴上”,此时
像变得模糊,当向水透镜中注入适量的水后,他发现像再次变清晰了,
由此判断小明戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜.
近视
(4)关于下列现象的分析,正确的有 (多选).
A. 在图中所示位置时,光屏上成的是倒立、缩小的实像
B. 仅将蜡烛和光屏的位置对调,也能在光屏上得到一个倒立的实像
C. 若用一张纸遮住水透镜的上半部分,会发现光屏上的像缺失了下半
部分
D. 如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,像仍然存在
ABD
2. 小亮在线上学习时,长期不注意用眼,视力急剧下降,经医生检
查,小亮晶状体变厚,使来自远处的光线会聚在视网膜的前面,如图甲
所示.由此可知小亮患上了 (选填“近”或“远”)视眼,矫正视力需要选
择 (选填“凸”或“凹”)透镜,因为它有 作用.如图乙所示的透镜
是 透镜,用这种透镜制作的眼镜可以用于矫正 (选填“近视”或
“远视”)眼.
近
凹
发散
凸
远视
$$