4.3 探究：神奇的“眼睛”讲义——2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第三节 神奇的“眼睛” 基础知识 模块1:眼睛成像原理与视力矫正 眼睛成像原理与视力矫正 成像 原理 1.正常眼睛的晶状体和角膜相当于一个凸透镜,把来自物体的光线汇聚在视网膜上,呈现一个倒立、缩小的实像,视网膜相当于光屏。 2.人在看近处的物体时,晶状体变厚,焦距变小,使像呈现在视网膜上。 3.人在看远处的物体时,晶状体变薄,焦距变大,使像呈现在视网膜上。 近视眼 远视眼 特点 近视眼晶状体太厚,对光线的汇聚能力太强,将像呈现在视网膜前方 远视眼晶状体太薄,对光线的汇聚 能力太弱,将像呈现在视网膜后方 矫正方式 佩戴凹透镜做成的近视镜 佩戴凸透镜做成的远视镜 模块2:生活中透镜的应用及原理 放大镜 照相机 投影仪 望远镜 显微镜 题型通关 【题型1】眼睛成像的原理 1.“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。下列能够解释眼球成像原理的是 ( ) A B C D 2.人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的讨论,错误的是( ) A.视网膜相当于光屏 B.角膜、晶状体和玻璃体等的共同作用相当于一个凸透镜 C.外界物体在视网膜上成的像是倒立的 D.人看近处的物体时,晶状体会变薄 3.眼睛是人类心灵的窗户,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,这时光屏上呈现倒立缩小的 (选填“实像”或“虚像”)。为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应 (选填“推入”或“抽出”)水。 【题型2】视力的矫正 4.某同学想进一步了解远视眼矫正的原理,于是利用探究凸透镜成像规律的装置(如图)进行实验。他将凸透镜和光屏的位置固定,移动发光物体,在光屏上得到了清晰的像。 (1)如果要模拟远视眼,他应该怎样移动光屏? (2)如果要模拟远视眼的矫正,他在移动光屏后,保持发光物体、凸透镜和光屏的位置不变,那么在发光物体和凸透镜之间放置一个什么透镜才能使光屏上再次出现清晰的像? 5.小云同学学习了透镜、眼睛和眼镜的知识之后,利用水透镜模拟了眼睛看物体的过程,如图甲,眼睛的结构如图乙。 (1)正常人眼看远近不同物体时能实现自动变焦使物体在视网膜上成一个倒立的、 的实像,与该成像特点相同的光学仪器是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”); (2)小云移动蜡烛、水透镜和光屏至图甲所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像。将蜡烛再向左移动一段距离;发现光屏上的像变模糊,此过程可模拟 眼成因;此时,若要在光屏上得到清晰的像须向水透镜内 适量的水(“注入”或“抽出”)。 6.小彤的爷爷能看清远处的物体,却看不清近处的物体,是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 (选填“前”或“后”)方,小彤推断爷爷可能患上了 (选填“近”或“远”)视眼,需要配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。 7.如图,小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着,他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是( ) A.周老师是近视眼,戴凹透镜 B.周老师是近视眼,戴凸透镜 C.周老师是远视眼,戴凹透镜 D.周老师是远视眼,戴凸透镜 8.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 9.如图所示,有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法,说法正确的是( ) A.甲图反映了近视眼的成因,应配戴凸透镜矫正 B.甲图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正 C.乙图反映了近视眼的成因,应配戴凹透镜矫正 D.乙图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正 10.6月6日是全国“爱眼日”,2022年的活动主题为“关注普遍眼健康,共筑‘睛’彩大健康”。如图所示,模拟近视眼成像情况和矫正方法正确的是 ( ) ① ② ③ ④ A.①④ B.②④ C.①③ D.②③ 11.在模拟“视力缺陷矫正”的活动中,调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像。 向水凸透镜内注入适量的水模拟 视眼,为了得到清晰的像,可以采用: ①只移动光屏,则光屏应向 (选填“左”或“右”)移动; ②或在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 透镜。 12.某实践小组开展了“保护视力,远离近视”的项目学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成以下内容。 【项目分解】 (1)眼睛的视物原理。 (2)近视眼的形成原因。 (3)如何矫正近视眼。 【项目实施】 (1)眼睛的视物原理 为了探究眼睛的视物原理,组装如图甲的实验装置,其中“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。图乙中②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节器材高度,使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在 。调节器材的位置,使光屏上呈现 的清晰的像(填像的性质)。 (2)近视眼的形成原因 模拟近视眼视物情况,应选择图乙中的 (填序号)号透镜代替②号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊;适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体过 (选填“厚”或“薄”),折光能力过强造成的。 (3)如何矫正近视眼 用如图丙的水透镜放在光具座上的合适位置,代替眼镜模拟近视眼矫正视力。将水透镜置于光具座上的B点,缓缓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。近视程度更严重的同学应选择焦距更 的透镜来矫正视力。 【题型3】透镜在生活中的应用 13.小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。经测量提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm,下列判断中正确的是( ) A.“关灯”两字放大的像能用光屏承接到 B.凸透镜的焦距为10cm C.凸透镜的焦距小于10cm D.凸透镜的焦距大于10cm 14.把投影仪上的平面镜(反光镜)取下,投影片放到载物台上。如图所示,调节镜头,在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。下列说法错误的是( ) A.投影仪的镜头相当于一个凸透镜 B.投影片到镜头的距离在镜头的一倍与二倍焦距之间 C.天花板上成的是倒立、放大的实像 D.使镜头靠近天花板,适当调整投影片的位置,可以在天花板上得到更大的像 15.如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立的实像,落在目镜 的位置;这个实像经过目镜成一个 、 的虚像。如果你想制作简易天文望远镜,又没有现成的透镜,可以选用合适的 (填“近视镜”或“远视镜”)镜片代替。 16.如图所示,显微镜的目镜和