内容正文:
5.4 眼睛和眼镜
一、单选题
1.如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形,下列说法错误的是( )
A.小明眼镜相当于一枚放大镜 B.小明佩戴的眼镜对光线有发散作用
C.戴眼镜前帆船成像在视网膜的前方 D.戴眼镜后视网膜上可成倒立的实像
2.智能手机给人们带来了便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,可能形成近视眼或远视眼,其光路如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙为近视眼,应佩戴凹透镜矫正 B.乙为远视眼,应佩戴凸透镜矫正
C.甲为远视眼,应佩戴凹透镜矫正 D.甲为近视眼,应佩戴凸透镜矫正
3.小明的奶奶年纪大了,总看不清手机屏幕,需要把手机拿得远远的才能勉强看清。细心的小明在网上帮奶奶购买了一个手机屏幕放大器(如图),将手机放在支架处,透过透明的屏幕放大器即可看到手机屏幕放大的像,图乙为其观看效果。下列分析正确的是( )
A.屏幕放大器属于凹透镜
B.透过屏幕放大器看到的是放大的虚像
C.手机放在屏幕放大器的一倍焦距至二倍焦距之间
D.小明奶奶配戴凹透镜制成的眼镜即可看清近处物体
4.正常人的眼睛具有很强的自我调节功能,可以使远处和近处的物体都成像在视网膜上。以下说法正确的是( )
A.当我们从看远处物体改为看近处物体时,晶状体焦距变短
B.当我们从看远处物体改为看近处物体时,晶状体凸度变小
C.正常人看很远处物体时分辨不清,是由于物体不能在视网膜上成清晰的像
D.人眼晶状体凸度过大时为近视眼,应佩戴凸透镜制作的眼镜进行矫正
5.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、放大的实像
C.光源远离透镜时,要行将光屏远离透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要向透镜内注水
6.学习了透镜知识后,小勇回家认真研究了爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是( )
A.老花镜是一种凹透镜
B.老花镜可以用来做放大镜
C.老花镜能在阳光下点燃白纸
D.老花镜是一种凸透镜
二、填空题
7.人的眼睛好像一架照相机,如图所示。晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。
(1)物体在视网膜上所成的像为 、缩小的实像。
(2)正常人眼通过睫状体来改变晶状体的形状:当睫状体放松时,晶状体比较薄,当睫状体收缩时,晶状体变厚,则收缩时晶状焦距 放松时晶状体焦距。
(3)长期近距离看物体容易引起近视眼,原因是晶状体变厚,来自远处某点的光会聚在视网膜的 方,需要佩戴由 透镜片做的眼镜进行矫正。
8.某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像。如图,他向水透镜中注水,则水透镜的焦距 (选填“变大”或“变小”)。不改变蜡烛和透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。这一实验可以模拟人眼 (填“近视”或“远视”)的形成原因。
9.有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛属于 (选填“远视眼”或“近视眼”),看近处的物体时成像在视网膜 (选填“前”或“后”),需要佩戴由 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜矫正。
10.小明在视力检查时,医生告诉他可能患上了近视眼。为了让小明更好地了解自己的视力情况,医生给他展示了近视眼形成的光路图,近视眼形成的光路图是图 ,矫正近视眼的镜片是 (选填“凹”或“凸”)透镜。
11.把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到了如图所示的情形。若这副眼镜的镜片中心的厚度为1.7mm,则该镜片边缘的厚度应 1.7mm(选填“大于”、“等于”或“小于”)。该眼镜可以用来矫正 眼(选填“近视”、“远视”或“老花”)。
12.近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,需要矫正;远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,亦需要矫正。下面四幅图中,正确表示远视眼成像情况的是 图;正确表示近视眼矫正情况的是 图。
三、实验题
13.利用光具座探究凸透镜成像的规律。
(1)如图所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)实验过程中,当把烛焰放在距凸透镜15cm处时,在凸透镜另一侧移动光屏,光屏上得到了一个倒立、 的实像。由于蜡烛燃烧变短,使烛焰的像成在了光屏中心的上方,要使像仍然成在光屏的中心,如果只调整凸透镜,应将凸透镜向 调。
(3)为了做进一步的探究,让凸透镜和烛焰的位置保持不变,将光屏靠近凸透镜2cm,结果光屏上原来清晰的烛焰像变模糊了,接着将一个远视眼镜放在透镜与烛焰之间并做适当调整,结果光屏上烛焰的像再次变清晰,此过程探究的是远视眼的矫正方法。远视眼镜的镜片是 透镜,它对光线有 作用。近视眼镜的镜片是 透镜,它对光线有 作用。
14.小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。
(1)他将凸透镜、光屏在光具座上组装好,然后把凸透镜正对较远处的窗户,移动光屏,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,则该凸透镜的焦距约为 cm。
(2)将凸透镜固定在光具座上不动,接着小明把蜡烛点燃,并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ,然后将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处,并移动光屏,直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、 的实像,日常生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一规律制成的。
(3)小明将蜡烛移到光具座最左端,拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后,移动光屏,在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜,将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动适当距离后,光屏上的像又重新清晰了,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的 (选填“前方”或“后方”)。
参考答案:
1.A
ABC.小明看远处的物体看不清,是因为远处物体所成的像成在了视网膜的前方,需要戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正,放大镜属于凸透镜,故A错误,符合题意,BC正确,不符合题意;
D.人的眼睛相当于一架照相机,戴眼镜后视网膜上可成倒立、缩小的实像,故D正确,不符合题意。
2.B
近视眼的成因是晶状体曲度过大,对光的会聚能力变强,使像成在了视网膜的前面,所以需要佩戴具有发散光线作用的凹透镜来矫正;远视眼刚好相反,像成在视网膜后面,所以需要佩戴具有会聚光线作用的凸透镜来矫正。图中甲为近视眼,乙为远视眼。故ACD错误,B正确。
3.B
ABC.通过屏幕放大器看到的是正立的放大的像,当物距小于一倍焦距时,通过凸透镜成正立的放大的虚像。故AC错误,B正确;
D.凹透镜是矫正近视眼的,近视眼看不清远处的物体。故D错误。
4.A
AB.当我们从看远处物体变为看近处物体时,物距变小,像距变大,眼睛的晶状体是一个焦距可调的凸透镜,为了使近处的物体成像在视网膜上,需要增大眼睛的聚光能力,增大晶状体的凸度,使焦距变短,凸度变大,故A正确,B错误;
C.正常人看远处物体时模糊不清,并不是因为不能成清晰的像,只是物距太远了,导致视网膜成像很小看不清,故C错误;
D.人眼晶状体太厚,聚光能力太能,即凸度太大时,是近视眼,应佩戴凹透镜进行矫正,故D错误。
5.D
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错误;
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正确。
6.A
AD.老花镜的镜片中间厚、边缘薄,因此是凸透镜,故A符合题意,D不符合题意;
BC.凸透镜对光线起会聚作用,能在阳光下点燃白纸,同时也可以用来当放大镜使用,故BC不符合题意。
7. 倒立 小于 前 凹
(1)[1]眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,此时物距大于2倍焦距,成一个倒立、缩小的实像。
(2)[2]眼睛中的晶状体相当于是凸透镜,当睫状体收缩时,晶状体变厚,凸透镜越厚折光能力越强,对光的会聚范围越小,则焦距越小。所以睫状体收缩时晶状体焦距小于放松时晶状体的焦距。
(3)[3][4]近视眼的晶状体太厚,因此来自远处某点的光会聚在视网膜的前方,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜来矫正,这是利用凹透镜对光的发散作用,使经过晶状体折射的光线会聚范围变大,让像可以成在视网膜上。
8. 变小 靠近 近视
[1]某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验在光屏上得到了清晰的像,如图所示他继续向水透镜中注水,则水透镜变厚,曲度变大,折光能力变强,故水透镜的焦距变小。
[2]如果不改变蜡烛和透镜的位置,在物距不变的情况下,折光能力变强,凸透镜的焦距变小,像距变小,要使光屏上再次得到清晰的像,可以向左移动光屏,即靠近凸透镜。
[3]这一实验可以模拟人眼的近视形成原因。近视是由于眼睛的晶状体变厚,导致其对光线的会聚能力过强,从而使得远处的物体成像在视网膜的前方。这与我们实验中向水透镜注水后焦距变小、像靠近透镜的现象是相似的。
9. 远视眼 后 凸透镜
[1][2][3]眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,平行光线进入眼睛,经过晶状体折射后在视网膜后面成像,当物距变大时像距减小就能看清楚,这是远视眼,需要佩戴凸透镜来矫正。因为凸透镜对光有会聚的作用,可以使光线进入晶状体后缩小折射范围,使像可以刚好成在视网膜上。
10. 甲 凹
[1][2]近视眼是晶状体太厚,折光能力太强,或眼球前后方向上太长,来自远方的光线在视网膜前会聚成像了。所以近视眼形成的光路图是图甲。为让光线在视网膜上会聚,应用对光有发散作用的凹透镜来矫正。
11. 大于 近视
[1][2]由图可知,镜片使来自太阳的平行光变得发散,由此可以判断,镜片是凹透镜,凹透镜边缘比中间厚,若这副眼镜的镜片中心的厚度为1.7mm,则该镜片边缘的厚度应大于1.7mm;该透镜可以用来矫正近视眼。
12. 甲 丁
[1]甲图,看近处物体时,像成在视网膜的后方,是远视眼的成像情况;乙图,看远处物体时,像成在视网膜的前方,是近视眼的成像情况。
[2] 丙图,用凸透镜来矫正,凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼;丁图,用凹透镜来矫正,凹透镜对光线具有发散作用,可以矫正近视眼。
13. 10.0 放大 下 凸 汇聚 凹 发散
(1)[1]凸透镜使平行光线汇聚于一点,这个点就是焦点,焦点到光心的距离就是焦距,所以由图可知,该凸透镜的焦距是10cm。
(2)[2]当把烛焰放在距凸透镜15cm处时,此时物距在一到二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,光屏上得到一个倒立、放大的实像。
[3]由于蜡烛燃烧变短,使烛焰的像成在了光屏中心的上方,要使像仍然成在光屏的中心,必须使物、像、凸透镜保持在一条直线上,如果只调整凸透镜,则凸透镜应该向下调。
(3)[4][5]将光屏靠近凸透镜2cm,此时实像应该汇聚在光屏的后面,就相当于远视眼成像在了视网膜的后面,所以可以用一个远视眼镜即凸透镜放在透镜与烛焰之间,利用凸透镜对光线的汇聚作用使像距变小,所以可以再次在光屏上成像。
[4][5]近视眼是因为晶状体变厚,成像在了视网膜之前,所以要利用凹透镜对光线的发散作用,使像成在视网膜上。
14. 10.0 主光轴 放大 投影仪 靠近 前方
(1)[1] 把凸透镜正对较远处的窗户,相当于平行光,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,相当于焦点,所以焦距为10.0cm。
(2)[2]使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,其目的是使像成在光屏的中央。
[3][4]将凸透镜固定在光具座50cm上不动,将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪利用这个规律制成。
(3)[5][6]近视眼镜是凹透镜,发散光线,拿去眼镜,像会变近,光屏要靠近透镜,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的前方。
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