课时3.7 眼睛与光学仪器-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（沪粤版2024）

第三章 光和眼睛 课时3.7 眼睛与光学仪器 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 了解凸透镜成像规律的应用。 5.1.1 能发现日常生活中与物理有关的问题,提出解决方案。 物理观念：了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。 了解眼镜是怎样矫正视力的。知道照相机、显微镜和望远镜的结构和作用。 科学思维：通过模拟眼睛成像活动，经历、体验和领悟眼睛成像的原理。通过对近视眼和远视眼形成原因的了解，学会如何保护眼睛和矫正视力。 科学探究：制作模型照相机，培养学生的动手能力。用显微镜观察微小物体，用望远镜观察较远的物体，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。 科学态度与责任：通过活动，培养学生珍惜生命，关爱健康的意识，使其能自觉注意保护视力。通过活动，培养学生将科学技术应用于日常生活的意识。 知识点一、眼睛是怎样看见物体的 1．眼睛中的晶状体相当于凸透镜，眼球后部的视网膜相当于光屏。物体经晶状体成像于视网膜上，再通过视神经把信息传入大脑，从而产生视觉。 2．近视眼简单地说就是看不清远(选填“远”或“近”)处的物体，可佩戴凹透镜矫正；远视眼就是眼睛看不清近(选填“远”或“近”)处的物体，可佩戴凸透镜矫正。 3．近视眼、远视眼的成因及矫正： 类型 近视眼 远视眼 光路线 矫正 方法 佩戴对光线有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜 佩戴对光线有会聚作用的凸透镜制成的老花眼镜 典例01　一直以来，小强总是用这样的姿势看电视，近几天他发现自己看不清远处的物体，下列相关说法中（　　） ①小强的眼睛是近视眼 ②小强的眼睛是远视眼 ③可佩戴由凹透镜制作的眼镜进行矫正 ④可佩戴由凸透镜制作的眼镜进行矫正 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有②④正确 【答案】A 【解析】由图和题意可知，小强能看清近处的物体，但看不清远处的物体，说明远处的物体所成的像在视网膜的前方，则小强的眼睛是近视眼；近视眼戴凹透镜加以矫正，故①③正确，②④错误。 综上所述，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 知识点二、影像的保存 1．照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理制成的，它主要是由镜头、光圈、快门和暗盒等部件组成的。 2．照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体倒立(选填“倒立”或“正立”)的像。 典例02 小乐和妈妈来到幸福田园，他用手机为妈妈拍照留念。下列说法正确的是（　　） A．手机摄像头所成的像是倒立缩小的实像 B．照相时，要使像变大，手机应远离人物 C．水中的倒影是光从水中射入空气而成的虚像 D．能够看见小花是因为花折射的光进入了眼睛 【答案】A 【解析】AB．手机摄像头是一个凸透镜，所成的像是倒立、缩小的实像；照相时，根据凸透镜成像原理时，物近像远像变大，要使像变大，物距要变小，手机应靠近人物，故A正确，B错误； C．水中的倒影，是因为光照射到水面上发生反射，再进入小乐的眼睛，故C错误； D．能够看见小花是因为花反射太阳的光进入了眼睛，故D错误。 故选A。 知识点三、眼睛的好帮手 1．显微镜主要是由目镜和物镜两组凸透镜组成。通过物镜和目镜可形成物体的放大的虚像，从而使我们能观察到肉眼无法看到的细微物体或物体的精细结构。 2．普通望远镜和折射式天文望远镜主要也是由物镜和目镜两组透镜组成的，通过目镜观察到物体的虚像，好像物体被移近了，从而使我们能看清远处的物体，拓宽了观察的视野。 典例03 为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（　　 ）　 A．水滴模拟显微镜的目镜 B．箭头通过水滴成放大的实像 C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同 【答案】B 【解析】AC．由乙图知水滴是靠近物体的透镜，所以水滴模拟显微镜的物镜，水滴上方的凸透镜靠近眼睛透镜模拟显微镜的目镜，故AC错误； B．水滴模拟显微镜的物镜，物体位于显微镜的物镜的一倍焦距和两倍焦距之间，所以箭头通过水滴成放大的实像，故B正确；        D． 透过水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜会看到箭头更大的像，通过目镜成的是虚像，投影仪成像是实像，故D错误。 故选B。 问题一：跨学科实践 用”水透镜”探究近视眼的形成原因 【典例1】小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）    A．此时光源放在透镜2倍焦距以内 B．此时光屏上成倒立放大的实像 C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水 【答案】C 【解析】AB．眼睛相当于照相机，在视网膜成倒立缩小的实像，因此物距应大于二倍焦距，即此时光源放在透镜2倍焦距以外，在光屏上成倒立缩小的实像，故AB错误； C．根据凸透镜成实像时的特点，物远像近像变小，因此光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确； D．近视眼是因为晶状体太厚，对光线会聚能力太强导致的，因此模拟近视眼的成因时需要从透镜向里注水，故D错误。 故选C。 【变式1-1】在探究凸透镜成像规律的实验中，向水透镜内注入适量的水，调节蜡烛、光屏的位置如图所示，发现光屏上得到一个倒立的、 的实像。保持蜡烛位置不动，向水透镜内继续注水，将光屏向靠近水透镜的方移动，又得到烛焰清晰的像。这一过程模拟了 （选填“近视眼”或“远视眼”）的形成。 【答案】 缩小 近视眼 【解析】[1]如图所示，调节蜡烛、光屏的位置，此时物距大于像距，光屏上得到一个倒立的、缩小的实像。 [2]保持蜡烛位置不动，向水透镜内继续注水，水透镜变厚，对光的偏折能力强，成像在原来光屏的前方，将光屏向靠近水透镜的方移动，又得到烛焰清晰的像，近视眼就是晶状体太厚，对光的偏折能力强，成像在视网膜的前方，这一过程模拟了近视眼的形成。 【变式1-2】同学们为探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，选择了如下器材：蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼视网膜）、光具座等。 （1）安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛焰清晰的像， 若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 透镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 （选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，才能得到清晰的像。 （2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是晶状体的会聚能力变 。 【答案】 凹 靠近 强 【解析】（1）[1]向水凸透镜内注入水时，透镜更凸，会聚能力较强，将像成在光屏的前面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线推迟会聚，因凹透镜对光线起发散作用，所以应在水凸透镜前放置一块凹透镜。 [2]若撤去放置的透镜，像会成在光屏前，应将光屏靠近水凸透镜，才能得到清晰的像。 （2）[3]近视眼的原因是晶状体较正常人眼更凸或变厚（或像成在了视网膜之前），使得眼睛对光线的会聚能力变强了。 【变式1-3】2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”。长期以来，我国政府对青少年的近视问题十分重视。为了探究近视眼的矫正过程，小王同学运用所学的知识组装了如图甲所示的实验装置，利用“F”字样的光源代替可视物体，光屏代替视网膜，并选用如图乙所示的2号凸透镜模拟正常眼睛的晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像。 请回答下列问题： （1）模拟近视眼视物情况时，应该选择图乙中的 号（填序号）透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。 （2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼的视力矫正，应将水透镜置于光具座上的 （选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。 （3）根据所学知识判断，近视程度更严重的同学应选择焦距 （选填“更大”或“更小”）的透镜来矫正，请说出你的理由： 。 【答案】 3 B 凹 更小 近视程度更严重的同学，其晶状体对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正（其他合理表述均可） 【解析】（1）[1] 由题意可知，图乙所示的2号凸透镜模拟正常眼睛的晶状体，近视眼成像在视网膜前，近视眼的晶状体比正常人眼睛的晶状体对光的会聚能力更强，故模拟近视眼视物情况，应选择图乙中的3号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。 （2）[2] [3] 矫正近视眼使用凹透镜，将凹透镜放置于物与凸透镜之间，即应将水透镜置于光具座上的B点。 （3）[4] [5] 近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。 【基础强化】 1．如图所示，是西安市著名景点——大雁塔周围的夜景之一，通过强光源照射精美挂件，将“长安”呈现在墙壁上,具有浓厚的地方特色，吸引了众多游客前来打卡留念。以下四个“影”中成像原理与之相同的是（　　） A．水中倒影 B．立竿见影 C．杯弓蛇影 D．拍照摄影 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】照相机、影子的形成原理 【详解】解：通过强光源照射精美挂件，将“长安”呈现在墙壁上是影子，是光沿直线传播造成的。 A． “水中倒影”，属于光的反射现象，故A不符合题意； B．立竿见影是由于光的直线传播形成的，故B符合题意； C．杯弓蛇影是由于对面的墙壁上挂着一个弓，好像一条蛇，是由于光的反射形成的，故C不符合题意； D．摄影是利用凸透镜成倒立、实像的原理，故D不符合题意。 故选B。 2．下列图中关于光现象说法正确的是（　　） A．甲图：物体通过小孔成倒立的虚像 B．乙图：牙医小镜子利用光折射形成虚像 C．丙图：眼睛通过凸透镜成正立的实像 D．丁图：鸟通过平静的水面反射形成虚像 【答案】D 【难度】0.94 【知识点】小孔成像、用光的反射解释倒影、平面镜成像的特点和规律、熟悉眼球的结构及视物原理 【详解】A．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，成的是实像，不是虚像，故A错误； B．牙医小镜子属于平面镜，平面镜成像的原理是光的反射，成的是虚像，故B错误； C．由丙图可知，凸透镜将眼睛放大，此时凸透镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，故C错误； D．平静的水面相当于平面镜，平面镜成像的原理是光的反射，成的是虚像，故D正确。 故选D。 3．今年初，郑州市进一步加强疫情防控。学生进入校园时，要佩戴口罩，工作人员用额温枪（红外线测温仪）测量体温（　　） A．佩戴口罩可以减小病毒的毒性 B．人脸识别系统成的是倒立缩小的虚像 C．额温枪是利用红外线热效应来工作的 D．手机距离二维码越近，所成的像越小 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】红外线的特点及应用、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机、物理常识 【详解】A．佩戴口罩可以起到过滤作用，不能减小病毒的毒性，故A错误； B．人脸识别系统的镜头相当于凸透镜，当人距镜头距离大于透镜的2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故B错误； C．额温枪是通过感应人体辐射的红外线进行测温的，故C正确； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此手机距离二维码越近，所成的像越大，故D错误。 故选C。 4．下列现象中，所成的像是实像的是（　　） A．湖面小桥的倒影 B．透过窗户玻璃看外面的大楼 C．放大镜观察书上的字 D．放映电影时银幕上的画面 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】用光的反射解释倒影、光的折射的概念和现象、投影仪、放大镜的成像原理及特点 【详解】A．平静的水面相当于平面镜，平面镜成正立、等大的虚像，故A不符合题意； B．透过窗户玻璃看外面的大楼是由于光从玻璃中通过空气进入人的眼睛时，属于光的折射现象，光的折射成的是虚像，故B不符合题意； C．放大镜成的是一个正立、放大的虚像，故C不符合题意； D．放映电影时是利用幻灯机使像成在银幕上，幻灯机是利用物体在凸透镜的一倍和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故D符合题意。 故选D。 5．如图表示一种光学仪器的成像原理，这种仪器是 （选填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于 （选填“放大镜”或“投影仪”）。 【答案】 望远镜 放大镜 【难度】0.94 【知识点】望远镜的目镜和物镜的成像原理 【详解】[1][2]由图可知，远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后用目镜把这个实像再放大成正立、放大的虚像，就能看清很远处的物体，这就是望远镜的原理，目镜相当于一个放大镜。 6．依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做 和 。正常眼睛的远点在无限远，近点在大约 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm，这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一，就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离左右。 【答案】 远点 近点 10 25 【难度】0.94 【知识点】熟悉眼球的结构及视物原理 【详解】[1][2][3][4]依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点在大约10 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm，这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一，就是读写时眼睛与书本的距离应保持在25 cm左右。 7．用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传.据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的会聚作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 眼。 【答案】远视 【难度】0.85 【知识点】透镜的特点与分类、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图 【详解】依题意得，透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，可以用来矫正远视眼。 8．在“探究凸透镜成像特点”的实验中． (1)在如图所示位置，光屏上承接到清晰的烛焰的像，则凸透镜的焦距 cm． (2)若将远视眼镜的镜片放在烛焰和透镜之间的适当位置，此时应将烛焰向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上才能再次承接到清晰的像． (3)取走镜片，将蜡烛放到光具座上15cm处，应将光屏移至________（选填序号）范围内才能承接到清晰的像． A．50~65cm B．65~80cm C．80~95cm (4)某同学想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律，她取两只相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系． 【答案】(1)15.0　　　　(2)左　　　　(3)B　　　　(4)大小 【难度】0.85 【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图 【详解】（1）由图可知像距等于物距，则 所以凸透镜焦距为 （2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚的作用，会使所成的像靠近凸透镜，所以此时应将光屏向左移动，才能再次承接到清晰的像。 （3）取走镜片，将蜡烛放到光具座上15cm处，此时蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，所成的像在焦距和二倍焦距之外，由图可知为65~80cm之间，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （4）探究平面镜成像特点的实验，选择两只相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。 【素养提升】 9．图是有关光现象的四种情景，其中描述错误的是（　　） A．甲图中蜡烛略微靠近小孔，光屏上倒立放大的实像会略微变大 B．乙图中用手电筒照射白墙上的小镜子，人在手电筒的位置看，墙是亮的镜子是暗的 C．丙图中太阳光经三棱镜折射后，在竖直白屏上从上到下的光带颜色依次是红橙黄绿蓝靛紫 D．丁图中是近视眼的成像情况，应该配戴凹透镜进行校正 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】光的色散原理及现象、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、小孔成像、镜面反射与漫反射的异同 【详解】A．将蜡烛靠近小孔，物距减小，根据光的直线传播可知，像距变大，此时光屏上的像会变得大一点，故A正确，不符合题意； B．如图中用手电筒照射白墙上的小镜子，由于小镜子发生镜面反射，而白墙发生漫反射，所以人在手电筒的位置看，墙是亮的镜子是暗的，故B正确，不符合题意； C．各种色光的偏折能力由弱到强依次为红橙黄绿蓝靛紫，所以图中太阳光经三棱镜折射后，在竖直白屏上从上到下的光带颜色依次是红橙黄绿蓝靛紫，故C正确，不符合题意； D．图中像成在视网膜后方，是远视眼的成像情况，应该配戴凸透镜进行矫正，故D错误，符合题意。 故选D。 10．电影放映机能将电影胶片成像在银幕上。图中能用来说明其成像原理的图是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】投影仪、小孔成像、平面镜成像的特点和规律、放大镜的成像原理及特点 【详解】电影放映机的工作原理是凸透镜成像，当物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像。 A．小孔成像是由光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．平面镜成像是由光的反射形成的，故B不符合题意； C．图中为投影仪原理图，当物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，故C符合题意； D．图中物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，应用是放大镜，故D不符合题意。 故选C。 11．如图甲，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。 (1)实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 ； (2)固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质； (3)改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中。（凸透镜的焦距） 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 ； (4)当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 （选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像； (5)实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊．将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜； (6)如图乙，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的 （选填“a”“b”“c”或“d”）点； (7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律； 【补充设问】 小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体存在一些不足之处，比如 。（写出合理的两条即可） 【答案】(1)使像成在光屏中央　　(2)光屏　　(3)增大　　(4)仍能　　(5)远视　　(6)b　　(7) 4 容易变短、烛焰不稳定 【难度】0.65 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图 【详解】（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心。 （2）固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找最清晰的像，记录物距、像距、像的性质，探究凸透镜成像的规律。 （3）根据表格中数据可知，当物距大于凸透镜焦距时，成实像，此时物距减小，像距增大；物距增大，像距减小。 （4）光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，仍有光线透过，不会影响透镜成像，光屏上仍能成清晰完整的像，由于透过凸透镜的光线变少了，所以，成的像变暗些。 （5）只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距变小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜，也叫远视眼镜。 （6）照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，物距越大，像距就越小，所以应该成像在b点。 （7）[1]放大镜利用当物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，所以应用了表中第4次实验的规律。 [2]实验过程中用蜡烛作为发光体存在一些不足之处，比如容易变短；烛焰不稳定；或火焰在有风的时候会晃动；对环境有污染等。 12．阅读下列短文，回答问题。 人类的眼睛 人类的眼睛很像一架照相机，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度和改变晶状体的焦距来观察物体，如图。眼睛所能看清楚的最远点叫远点；眼睛所能看清楚的最近点叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm，眼睛是人体的重要器官，若长时间用眼看书、看电视或看电脑都会引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳的常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离。 (1)人的眼球中的晶状体相当于 ，若是近视眼，成像会在视网膜 （选填“前”或“后”），矫正它需要戴的镜片实质上是 透镜做成的 （选填“凸”或“凹）。 (2)宁宁探究“凸透镜成像的规律”，凸透镜的焦距为10cm。蜡烛和凸透镜的位置如图，宁宁将光屏移动到60～70cm之间的某一位置时 （选填“照相机、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。 (3)宁宁把近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间的合适位置，调节光屏的位置，使光屏上得到烛焰清晰的像，此时光在光屏上发生的是 （选填“镜面”或“漫”）反射。取走近视眼镜，保持凸透镜和光屏位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将蜡烛 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜。 【答案】(1)凸透镜 前 凹　　(2)照相机　　(3)漫 靠近 【难度】0.65 【知识点】照相机、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、近视眼和远视眼的成因及光路图、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）[1]人的眼球中的晶状体中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。 [2]产生近视眼的原因是：晶状体太厚，折光能力太强，使来自远处某点的光会聚在视网膜前，即成像会在视网膜前，而使成像模糊。 [3]矫正近视眼时，利用凹透镜能使光线发散的特点，佩戴凹透镜，可使来自远处物体的光会聚在视网膜上。 （2）宁宁将光屏移动到60～70cm之间的某一位置时，由图可知，物距为 已知凸透镜的焦距为10cm，则u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一规律制成的。 （3）[1]由于光屏的表面粗糙，所以，光在光屏上发生的是漫反射。 [2]把近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间的合适位置，近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向右移动，即像远了；取走近视眼镜，保持凸透镜和光屏位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，根据物近像远像变大可知，物距应变小，所以应将蜡烛靠近凸透镜。 13．物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。 (1)则下列说法正确的是（    ） A．将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同 B．将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同 C．将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像 D．若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 (2)下列说法错误的是（    ） A．当蜡烛被移至48cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的右侧用眼睛观察 B．若在图中蜡烛与凸透镜之间放置一个近视眼镜，将光屏向右移动，光屏上仍能出现清晰的像 C．将蜡烛远离凸透镜，给凸透镜“戴上”合适的远视眼镜，可再次获得清晰的像 D．若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为25cm 【答案】(1)AB　　(2)C 【难度】0.65 【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）根据题图，成倒立、等大的实像，根据凸透镜成像规律可知此时 A．将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，调整光屏与凸透镜的距离，根据凸透镜成像规律此时成倒立、缩小的实像，该像的性质与照相机成像的性质相同，故A正确； B．将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，蜡烛到凸透镜的距离大于焦距小于二倍焦距，调整光屏与凸透镜的距离，根据凸透镜成像规律此时成倒立、放大的实像，该像的性质与投影仪成像的性质相同，故B正确； C．将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，根据凸透镜成像规律此时成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故C错误； D．一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，只是挡住了部分光线，此时凸透镜仍然能成完整的像，所以光屏上烛焰的像仍然完整，故D错误。 故选AB。 （2）A．当蜡烛被移至48cm刻度处，蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，根据凸透镜成像规律此时成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，所以无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的右侧用眼睛观察，故A正确，不符合题意； B．若在图中蜡烛与凸透镜之间放置一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，会使所成的像远离凸透镜，所以需要将光屏向右移动，光屏上仍能出现清晰的像，故B正确，不符合题意； C．将蜡烛远离凸透镜，根据物远像近的规律可知所成的像靠近凸透镜，给凸透镜“戴上”合适的远视眼镜，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，会使所成的像变的更近，所以光屏上不可能再次获得清晰的像，故C错误，符合题意； D．由图可知光具座的长度为100.0cm，光屏上能呈现清晰的等大的像，此时物距与像距相等且都等于二倍焦距，即物距与像距都是50cm，所以选用的凸透镜的焦距最大为25cm，故D正确，不符合题意。 故选C。 【能力培优】 14．这是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像。（图中已知凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合） 【答案】 【难度】0.4 【知识点】望远镜的目镜和物镜的成像原理、凹透镜的特殊光线作图、凸透镜的特殊光线作图 【详解】平行于主光轴的光经凸透镜的折射后过焦点，过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，据此作出凸透镜的2条入射光线和对应的折射光线；入射光线的延长线过凹透镜的虚焦点，经凹透镜折射后平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过左侧的虚焦点，据此作出凹透镜的2条折射光线，而两条折射光线的反向延长线的交点即为像的上端点，再作出所成的虚像，如下图所示： 。 15．用如图甲所示的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，实验时在坐标纸上记录了蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙所示（带箭头的线段表示物或像，、分别表示蜡烛在A、B时像的位置）。 （1）从图乙可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是 （填像的性质）。 （2）当把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏部不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上，他采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像；由此推断更换的凸透镜比原有的凸透镜的聚光能力 （填“强”或“弱”）。 做法二：保持蜡烛和透镜位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际可推知，远视眼的晶状体焦距较 （选填“大”或“小”），将近处物体的像成在视网膜 （填“前”“后”）方。 （3）在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。 【答案】 倒立放大的实像 强 大 后 C 【难度】0.4 【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析 【详解】（1）[1]从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时，此时物距与像距关系：2f>u>f，则此时成倒立放大的实像。 （2）[2]保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，使成像变近。 [3][4]产生远视眼的原因是，品状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，可以用凸透镜的镜片进行矫正。 （3）[5]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐新远离凸透镜，物距变大，像距则变小，成实像时，物距大于一倍焦距，故图像为C图。 16．项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 【答案】 左 圆形光斑变小 D 不能 4 【难度】0.4 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、望远镜的目镜和物镜的成像原理 【详解】（1）[1][2]凸透镜对光线具有会聚作用，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，根据凸透镜成像规律，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，应将将光源向左移动，若观察到圆形光斑变小现象，且光斑可以变得比透镜小，则该透镜为凸透镜。凹透镜形成的圆形光斑也会变小，但是不可能比透镜小。 （2）[3]A．用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标，利用了光沿直线传播的特点，增大视角，应该选择比较大的圆孔，可以扩大视野范围，故A不符合题意； B．由A选项可知，故B不符合题意； C．由A选项可知，故C不符合题意； D．由A选项可知，故D符合题意。 故选D。 （3）[4][5]小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，不能保证图像不失真；应将平行平面镜改为两组垂直放置的平面镜，经两次反射得到清晰不失真图像。有的望远镜转光腔内是利用棱镜来实现的。 所以要达到要求，最少需要4块平面镜。 17．小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”（如图甲）。调节支架高度，适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。 （1）水滴相当于显微镜的 （选填“目镜”或“物镜”），标本经过水滴成 （选填“正立”或“倒立”）、放大的 （选填“实”或“虚”）像； （2）若要让标本放大倍数更高，可以使水滴适当 （选填“靠近”或“远离”）标本。 【答案】 物镜 倒立 实 靠近 【难度】0.4 【知识点】显微镜的组成部分及作用、显微镜的目镜和物镜的成像原理 【详解】（1）[1]从图甲可以看到，水滴靠近标本，所以水滴相当于光学显微镜中的物镜。 [2]水滴相当于显微镜的物镜，物镜有放大的作用，即标本经过水滴成倒立放大的实像。 （2）[3]若要让标本放大倍数更高，水滴相当于凸透镜，根据凸透镜的动态成像规律，物近像远像变大，则可以使水滴适当靠近标本。 18．图1是照相机的成像原理。通常把使用图2中35毫米有孔胶卷的照相机称为135照相机。“快门”是使胶片获得必要曝光量的时间控制机构。“幕帘快门”是135照相机常用的一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处。图3是“幕帘快门”的工作原理图。拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘的首尾部分重叠在一起，从胶片的左端运动到右端（如图3-（a）），与幕帘连接的弹簧同时被卷紧，为快门的开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定的曝光时间滞后一段时间和前帘形成合适的缝隙宽度L后再开始运动（如图3-（b））。这样，缝隙从胶片的右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图3-（c））。运动结束，胶片又全部被遮住，与幕帘连接的弹簧恢复原状，即松弦（如图3-（d））。 下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙的对应关系 T（秒） …… L（毫米） 2.5 5 10 20 41.5 55 83 …… 请根据以上资料，回答以下问题。 (1)从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系表可以得出，各档曝光时间对应的幕帘运动速度有何特点？ (2)不同型号照相机的“幕帘快门”的缝隙运动方向是不同的。以摄影者为参照物，有的自左向右，有的自右向左，有的自上而下，有的自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像的畸变。图4中（a）、（b）分别表示的是：拍摄时相机与汽车位置的示意图和不发生畸变的图像的示意图；图4（c）、（d）所示的是：使用不同型号相机拍摄高速运动的汽车时形成的像。请根据像的畸变情况，写出快门缝隙的运动方向。（a） （b） （在横线上填上：“自上而下”或“自下而上”或“自左向右”或“自右向左”） (3)如图是用135相机拍摄的某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）的照片。拍摄时选用的快门速度为秒。请估算照片中兵乓球运动的平均速度。 (4)在光照不足的环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明。闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高的光源。由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成的缝隙使整个摄影画面曝光的，所以要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）的瞬间闪亮。DF-1型照相机的闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯的电路，使闪光灯工作。从DF-1相机快门缝隙与曝光时间的对应关系表可知，为达到与闪光灯的同步，曝光时间应如何选择？ (5)如图是用某台旧的DF-1照相机的，秒快门速度拍摄的，并用闪光灯照明的画面。试根据画面上留下的闪光影像（较深的区域），计算该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。 (6)某摄影爱好者为了在胶片上获得直径约为2毫米的太阳的清晰的像，他应选用多大焦距的摄影物镜来进行拍摄？ 已知太阳发出的光经8.31分钟射到地球，太阳的直径为米。 【答案】(1)恒为2.5m/s 　　(2)自右向左 自下而上　　(3)4.8m/s　　(4)大于　　(5)2.125m/s　　(6)215mm 【难度】0.15 【知识点】计算物体运动的速度、照相机 【详解】（1）通过对表中数据进行分析可知，各挡曝光时间对应的幕帘运动速度恒为 可见“幕帘快门”的幕帘运动速度是恒定的。 （2）①如图a所示，以摄影者为参照物，当车向左运动时，它在底片上的像是向右运动的。当“幕帘快门”的缝隙运动方向是自右向左时，先是曝光车头位置；当幕帘缝隙运动到最左侧时由于汽车的像已经向右前移了。所以，汽车的像发生变短的畸变。故快门缝隙的运动方向是自右向左的。 ②如图b所示，同样以摄影者为参照物，当车向左运动时，它在底片上的像是向右运动的。当“幕帘快门”的缝隙运动方向是自下而上时，先是曝光车顶位置；当幕帘缝隙运动到最上面时，由于汽车底盘的像已经向右前移了。所以，汽车的像发生向尾部方向倾斜的畸变。故快门缝隙的运动方向是自下而上的。 （3）根据像与物的相似关系来估算照片中乒乓球运动的平均速度。测得乒乓球在照片上留下的轨迹宽，轨迹长，已知新标准乒乓球的直径。设在快门开启胶片曝光过程中，乒乓球实际运动的路程为L，根据像与物的相似关系，有 将数据代入上式，得 （4）要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开的瞬间闪亮。从图中可以看到每张照片的画面长度为35毫米，而从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系的表中可以看到，要达到与闪光灯的同步，应选择缝隙宽度大于35毫米所对应的曝光时间才行。 （5）由“幕帘快门”闪光同步原理可知，当前帘到达左端时，带动闪光灯发光，此时后帘开始运动，闪光结束，前后帘的距离即为较深的区域。所以对应不同的设定曝光时间，触发闪光灯点亮的位置相同，两张照片上闪光灯闪亮留下的影像宽度差等于两种曝光时间对应的缝隙宽度差。据此列出等式即可计算出该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。影像宽度差 曝光时间对应的缝隙宽度差为 因为它们相等，所以。 （6）因为太阳距离地球很远，所以太阳所成像到透镜的距离近似等于焦距，而且像长与物长之比等于像距与物距之比。则有 式中d表示太阳像的直径，D表示太阳的直径，s为太阳到地球的距离，f为物镜的焦距。所以 即他应选用焦距为215毫米的摄影物镜来进行拍摄。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 光和眼睛 课时3.7 眼睛与光学仪器 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 了解凸透镜成像规律的应用。 5.1.1 能发现日常生活中与物理有关的问题,提出解决方案。 物理观念：了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。 了解眼镜是怎样矫正视力的。知道照相机、显微镜和望远镜的结构和作用。 科学思维：通过模拟眼睛成像活动，经历、体验和领悟眼睛成像的原理。通过对近视眼和远视眼形成原因的了解，学会如何保护眼睛和矫正视力。 科学探究：制作模型照相机，培养学生的动手能力。用显微镜观察微小物体，用望远镜观察较远的物体，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。 科学态度与责任：通过活动，培养学生珍惜生命，关爱健康的意识，使其能自觉注意保护视力。通过活动，培养学生将科学技术应用于日常生活的意识。 知识点一、眼睛是怎样看见物体的 1．眼睛中的_________相当于凸透镜，眼球后部的_________相当于光屏。物体经晶状体成像于视网膜上，再通过视神经把信息传入大脑，从而产生视觉。 2．近视眼简单地说就是看不清_________(选填“远”或“近”)处的物体，可佩戴_________透镜矫正；远视眼就是眼睛看不清_________(选填“远”或“近”)处的物体，可佩戴_________透镜矫正。 3．近视眼、远视眼的成因及矫正： 类型 近视眼 远视眼 光路线 矫正 方法 佩戴对光线有_________作用的_________透镜制成的近视眼镜 佩戴对光线有_________作用的_________透镜制成的老花眼镜 典例01　一直以来，小强总是用这样的姿势看电视，近几天他发现自己看不清远处的物体，下列相关说法中（　　） ①小强的眼睛是近视眼 ②小强的眼睛是远视眼 ③可佩戴由凹透镜制作的眼镜进行矫正 ④可佩戴由凸透镜制作的眼镜进行矫正 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有②④正确 知识点二、影像的保存 1．照相机是利用_________能成倒立、缩小的实像的原理制成的，它主要是由_________、光圈、快门和暗盒等部件组成的。 2．照相机的镜头相当于一个_________镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体_________(选填“倒立”或“正立”)的像。 典例02 小乐和妈妈来到幸福田园，他用手机为妈妈拍照留念。下列说法正确的是（　　） A．手机摄像头所成的像是倒立缩小的实像 B．照相时，要使像变大，手机应远离人物 C．水中的倒影是光从水中射入空气而成的虚像 D．能够看见小花是因为花折射的光进入了眼睛 知识点三、眼睛的好帮手 1．显微镜主要是由_________和_________两组凸透镜组成。通过_________和_________可形成物体的放大的_________像，从而使我们能观察到肉眼无法看到的细微物体或物体的精细结构。 2．普通望远镜和折射式天文望远镜主要也是由物镜和目镜两组透镜组成的，通过目镜观察到物体的虚像，好像物体被移近了，从而使我们能看清_________的物体，拓宽了观察的视野。 典例03 为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（　　 ）　 A．水滴模拟显微镜的目镜 B．箭头通过水滴成放大的实像 C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同 问题一：跨学科实践 用”水透镜”探究近视眼的形成原因 【典例1】小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）    A．此时光源放在透镜2倍焦距以内 B．此时光屏上成倒立放大的实像 C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水 【变式1-1】在探究凸透镜成像规律的实验中，向水透镜内注入适量的水，调节蜡烛、光屏的位置如图所示，发现光屏上得到一个倒立的、 的实像。保持蜡烛位置不动，向水透镜内继续注水，将光屏向靠近水透镜的方移动，又得到烛焰清晰的像。这一过程模拟了 （选填“近视眼”或“远视眼”）的形成。 【变式1-2】同学们为探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，选择了如下器材：蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼视网膜）、光具座等。 （1）安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛焰清晰的像， 若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 透镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 （选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，才能得到清晰的像。 （2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是晶状体的会聚能力变 。 【变式1-3】2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”。长期以来，我国政府对青少年的近视问题十分重视。为了探究近视眼的矫正过程，小王同学运用所学的知识组装了如图甲所示的实验装置，利用“F”字样的光源代替可视物体，光屏代替视网膜，并选用如图乙所示的2号凸透镜模拟正常眼睛的晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像。 请回答下列问题： （1）模拟近视眼视物情况时，应该选择图乙中的 号（填序号）透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。 （2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼的视力矫正，应将水透镜置于光具座上的 （选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。 （3）根据所学知识判断，近视程度更严重的同学应选择焦距 （选填“更大”或“更小”）的透镜来矫正，请说出你的理由： 。 【基础强化】 1．如图所示，是西安市著名景点——大雁塔周围的夜景之一，通过强光源照射精美挂件，将“长安”呈现在墙壁上,具有浓厚的地方特色，吸引了众多游客前来打卡留念。以下四个“影”中成像原理与之相同的是（　　） A．水中倒影 B．立竿见影 C．杯弓蛇影 D．拍照摄影 2．下列图中关于光现象说法正确的是（　　） A．甲图：物体通过小孔成倒立的虚像 B．乙图：牙医小镜子利用光折射形成虚像 C．丙图：眼睛通过凸透镜成正立的实像 D．丁图：鸟通过平静的水面反射形成虚像 3．今年初，郑州市进一步加强疫情防控。学生进入校园时，要佩戴口罩，工作人员用额温枪（红外线测温仪）测量体温（　　） A．佩戴口罩可以减小病毒的毒性 B．人脸识别系统成的是倒立缩小的虚像 C．额温枪是利用红外线热效应来工作的 D．手机距离二维码越近，所成的像越小 4．下列现象中，所成的像是实像的是（　　） A．湖面小桥的倒影 B．透过窗户玻璃看外面的大楼 C．放大镜观察书上的字 D．放映电影时银幕上的画面 5．如图表示一种光学仪器的成像原理，这种仪器是 （选填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于 （选填“放大镜”或“投影仪”）。 6．依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做 和 。正常眼睛的远点在无限远，近点在大约 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm，这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一，就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离左右。 7．用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传.据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的会聚作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 眼。 8．在“探究凸透镜成像特点”的实验中． (1)在如图所示位置，光屏上承接到清晰的烛焰的像，则凸透镜的焦距 cm． (2)若将远视眼镜的镜片放在烛焰和透镜之间的适当位置，此时应将烛焰向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上才能再次承接到清晰的像． (3)取走镜片，将蜡烛放到光具座上15cm处，应将光屏移至________（选填序号）范围内才能承接到清晰的像． A．50~65cm B．65~80cm C．80~95cm (4)某同学想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律，她取两只相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系． 【素养提升】 9．图是有关光现象的四种情景，其中描述错误的是（　　） A．甲图中蜡烛略微靠近小孔，光屏上倒立放大的实像会略微变大 B．乙图中用手电筒照射白墙上的小镜子，人在手电筒的位置看，墙是亮的镜子是暗的 C．丙图中太阳光经三棱镜折射后，在竖直白屏上从上到下的光带颜色依次是红橙黄绿蓝靛紫 D．丁图中是近视眼的成像情况，应该配戴凹透镜进行校正 10．电影放映机能将电影胶片成像在银幕上。图中能用来说明其成像原理的图是（　　） A． B． C． D． 11．如图甲，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。 (1)实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 ； (2)固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质； (3)改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中。（凸透镜的焦距） 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 ； (4)当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 （选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像； (5)实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊．将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜； (6)如图乙，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的 （选填“a”“b”“c”或“d”）点； (7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律； 【补充设问】 小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体存在一些不足之处，比如 。（写出合理的两条即可） 12．阅读下列短文，回答问题。 人类的眼睛 人类的眼睛很像一架照相机，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度和改变晶状体的焦距来观察物体，如图。眼睛所能看清楚的最远点叫远点；眼睛所能看清楚的最近点叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm，眼睛是人体的重要器官，若长时间用眼看书、看电视或看电脑都会引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳的常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离。 (1)人的眼球中的晶状体相当于 ，若是近视眼，成像会在视网膜 （选填“前”或“后”），矫正它需要戴的镜片实质上是 透镜做成的 （选填“凸”或“凹）。 (2)宁宁探究“凸透镜成像的规律”，凸透镜的焦距为10cm。蜡烛和凸透镜的位置如图，宁宁将光屏移动到60～70cm之间的某一位置时 （选填“照相机、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。 (3)宁宁把近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间的合适位置，调节光屏的位置，使光屏上得到烛焰清晰的像，此时光在光屏上发生的是 （选填“镜面”或“漫”）反射。取走近视眼镜，保持凸透镜和光屏位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将蜡烛 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜。 13．物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。 (1)则下列说法正确的是（    ） A．将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同 B．将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同 C．将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像 D．若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 (2)下列说法错误的是（    ） A．当蜡烛被移至48cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的右侧用眼睛观察 B．若在图中蜡烛与凸透镜之间放置一个近视眼镜，将光屏向右移动，光屏上仍能出现清晰的像 C．将蜡烛远离凸透镜，给凸透镜“戴上”合适的远视眼镜，可再次获得清晰的像 D．若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为25cm 【能力培优】 14．这是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像。（图中已知凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合） 15．用如图甲所示的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，实验时在坐标纸上记录了蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙所示（带箭头的线段表示物或像，、分别表示蜡烛在A、B时像的位置）。 （1）从图乙可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是 （填像的性质）。 （2）当把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏部不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上，他采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像；由此推断更换的凸透镜比原有的凸透镜的聚光能力 （填“强”或“弱”）。 做法二：保持蜡烛和透镜位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际可推知，远视眼的晶状体焦距较 （选填“大”或“小”），将近处物体的像成在视网膜 （填“前”“后”）方。 （3）在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。 16．项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 17．小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”（如图甲）。调节支架高度，适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。 （1）水滴相当于显微镜的 （选填“目镜”或“物镜”），标本经过水滴成 （选填“正立”或“倒立”）、放大的 （选填“实”或“虚”）像； （2）若要让标本放大倍数更高，可以使水滴适当 （选填“靠近”或“远离”）标本。 18．图1是照相机的成像原理。通常把使用图2中35毫米有孔胶卷的照相机称为135照相机。“快门”是使胶片获得必要曝光量的时间控制机构。“幕帘快门”是135照相机常用的一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处。图3是“幕帘快门”的工作原理图。拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘的首尾部分重叠在一起，从胶片的左端运动到右端（如图3-（a）），与幕帘连接的弹簧同时被卷紧，为快门的开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定的曝光时间滞后一段时间和前帘形成合适的缝隙宽度L后再开始运动（如图3-（b））。这样，缝隙从胶片的右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图3-（c））。运动结束，胶片又全部被遮住，与幕帘连接的弹簧恢复原状，即松弦（如图3-（d））。 下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙的对应关系 T（秒） …… L（毫米） 2.5 5 10 20 41.5 55 83 …… 请根据以上资料，回答以下问题。 (1)从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系表可以得出，各档曝光时间对应的幕帘运动速度有何特点？ (2)不同型号照相机的“幕帘快门”的缝隙运动方向是不同的。以摄影者为参照物，有的自左向右，有的自右向左，有的自上而下，有的自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像的畸变。图4中（a）、（b）分别表示的是：拍摄时相机与汽车位置的示意图和不发生畸变的图像的示意图；图4（c）、（d）所示的是：使用不同型号相机拍摄高速运动的汽车时形成的像。请根据像的畸变情况，写出快门缝隙的运动方向。（a） （b） （在横线上填上：“自上而下”或“自下而上”或“自左向右”或“自右向左”） (3)如图是用135相机拍摄的某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）的照片。拍摄时选用的快门速度为秒。请估算照片中兵乓球运动的平均速度。 (4)在光照不足的环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明。闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高的光源。由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成的缝隙使整个摄影画面曝光的，所以要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）的瞬间闪亮。DF-1型照相机的闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯的电路，使闪光灯工作。从DF-1相机快门缝隙与曝光时间的对应关系表可知，为达到与闪光灯的同步，曝光时间应如何选择？ (5)如图是用某台旧的DF-1照相机的，秒快门速度拍摄的，并用闪光灯照明的画面。试根据画面上留下的闪光影像（较深的区域），计算该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。 (6)某摄影爱好者为了在胶片上获得直径约为2毫米的太阳的清晰的像，他应选用多大焦距的摄影物镜来进行拍摄？ 已知太阳发出的光经8.31分钟射到地球，太阳的直径为米。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$