3.7跨学科实践 眼睛与眼镜-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练( 鲁科版五四学制2024)
2024-12-25
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 跨学科实践 眼睛与眼镜 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.27 MB |
| 发布时间 | 2024-12-25 |
| 更新时间 | 2024-12-25 |
| 作者 | 金老师物理资料站 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-12-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49561754.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第三章 光现象
跨学科实践 眼睛与眼镜
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。
例8了解人眼成像的原理,了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。
1.物理观念
了解眼睛的构造及各部分的功能;
2.科学思维
学会观察和分析近视眼和远视眼的成因及矫正方法,具有初步的分析概括能力。
3.科学探究
实验探究近视眼和远视眼的成因。
4.科学态度与责任
通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。
探究一、眼睛
1. 眼球的主要结构及各部分作用
主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;
②视网膜相当于照相机的胶片;
③睫状体可以改变晶状体的形状(改变焦距);
④瞳孔相当于照相机的光圈。
2. 眼睛的视物原理
人的眼球好像一架照相机,眼睛观看物体时,物距大于2倍焦距,物体发出或反射的光进入人眼,经晶状体和角膜折射后,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上感光细胞受到光的刺激,视神经把这个信号传输给大脑,大脑将倒立图像处理后翻转过来,我们就看到了物体。
3. 眼睛的调节
(1)正常眼睛的调节
眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄,来看清楚近处和远处的物体。
当我们看远处的物体时,睫状体放松,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体。
当看近处的物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
(2)远点、近点和明视距离
①远点:眼睛的调节是有限度的,当睫状体完全松驰时,晶状体表面弯曲程度最小,此时晶状体最扁,能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。
②近点:当睫状体看近处物体时,晶状体变得最凸,表面弯曲程度最大,此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。
③明视距离:正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫明视距离。
【例题1】眼睛是一部高度精密的光学系统,下列围绕眼睛的讨论,错误的是( )
A.视网膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C.晶状体相当于一个凸透镜
D.正常眼睛的明视距离约为25 cm
探究二、近视眼及其矫正
1. 近视眼的特征
近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
2. 近视眼的成因
近视眼的晶状体太厚,折光能力太强;或者眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视网膜前,到达视网膜时一个模糊的光斑,得不到清晰的像。
3. 近视眼的矫正
矫正近视眼,应使眼睛的成像点后移,利用凹透镜的发散作用,使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛,会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。
【例题2】阅读下面的文章,完成文后的问题。
我们平时看物体时是通过睫状肌的伸缩调节晶状体的弯曲程度,从面改变晶状体的焦距,使远近不同的物体都能在视网膜上成清晰的像,如图是远近不同的物体在视网膜上成像的光路图。
(1)调节晶状体的弯曲程度是帮助我们看清楚 ;
A.不同亮度的物体 B.不同颜色的物体
C.不同距离的物体 D.不同形状的物体
(2)据调查发现我国儿童的近视情况日趋严重,分析图可知,近视眼的成因是长期观察近处物体,晶状体变厚,折光能力太强,远处的物体会成像在视网膜 ,因此应该佩戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。
探究三、远视眼及其矫正
1. 远视眼的特征
远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
2. 远视眼的成因
远视眼的晶状体太薄,折光能力太弱;或者眼球在前后方向上太短,来自近物的像成在视网膜的后面,在视网膜上形成一个模糊的光斑,人眼就只能看到模糊不清的物体。
晶状体太薄折光能力太弱
(3)远视眼的矫正
远视眼成像在视网膜之后,要矫正远视眼,应使会聚点前移,可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛,会聚点能够前移到视网膜上。
【例题3】常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型是_____眼,矫正视力应该配戴___镜。
问题一:近视眼与远视眼的矫正
【典例1】
(1)人的眼睛相当于一架_________。物体在视网膜上成的是________,_______的实像(填像的性质)。
(2)近视眼看不清远处的物体,因为远处的物体的像落在视网膜的______(前方/后方),如下图_______所示,可以通过配戴_____透镜进行矫正。下列两示意图中属于远视眼的是________。
眼睛
正常眼
近视眼
远视眼
特征
一定范围内的远近物体都能看清
能看清近处物体,看不清远处物体
能看清远处物体,看不清近处物体
成因
通过睫状体来改变晶状体的形状:看远处物体时,晶状体变薄,折光能力变弱;看近处物体时,晶状体变厚,折光能力变强。
晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,成像于视网膜前。
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短,成像于视网膜后。
示意图
成像
位置
视网膜上
视网膜前
视网膜后
矫正
方法
无
配戴对光线有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜
配戴对光线有会聚作用的凸透镜制成的远视眼镜
【变式1-1】随着网络信息技术的发展,在线视频课被越来越多的学校用来远程共享学习资源,但长时间盯着手机、电脑或电视屏幕容易导致视力下降,甚至引起近视眼。下列关于近视眼及其矫正的原理图中,正确的是( )
A.甲、丙 B.乙、丁 C.乙、丙 D.甲、丁
【变式1-2】小明把自己的近视眼镜和同学晓宇的眼镜都放在桌面的书上,透过眼镜看到了不同的像,如图甲、乙所示,结合透镜相关知识,他思考以下问题。
(1)图 (选填“甲”或“乙”)是小明的近视眼镜,该眼镜对光线具有 作用;
(2)小明在桌子上点燃蜡烛,手持图甲所示眼镜在蜡烛和白墙之间移动直到在墙上成清晰的像,位置如图丙所示,此时像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,这一成像规律可应用于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)小明将图中另一副眼镜放置在蜡烛和眼镜之间,不改变两副眼镜的位置,若还能在白墙上再次成清晰的像,可采取的操作是 。
【基础强化】
1.人眼的晶状体相当于凸透镜。观察物体时,物体在视网膜上所成的像是( )
A.倒立、缩小的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、缩小的实像
2.近年来,我国青少年近视症状高发,近视防控已上升至国家战略,政府正在出台一系列近视防控的相关政策来改善青少年近视。关于近视眼,下列说法正确的是( )
A.近视眼的明视距离大于25cm
B.近视眼的成像原理与投影仪是一样的,只是像成在视网膜的后方了
C.近视眼是由于晶状体变厚,聚焦能力太强导致像成在视网膜的前方
D.近视眼需要配戴凸透镜来矫正
3.眼睛很像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个( ),视网膜相当于光屏。
A.平面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
4.老年人年纪大了,肌肉会松弛,眼睛的睫状体容易老化,容易得远视眼,如图所示,下列关于远视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲和乙 B.丙和乙 C.甲和丁 D.丙和丁
5.长时间盯着屏幕,容易导致晶状体变形,引发近视。关于近视下列分析正确的是( )
A.成像在视网膜前方,用凸透镜矫正
B.成像在视网膜前方,用凹透镜矫正
C.成像在视网膜后方,用凸透镜矫正
D.成像在视网膜后方,用凹透镜矫正
6.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。如图所示是近视眼的眼球成像情况的示意图,下列有关近视眼的说法正确的是( )
A.晶状体太厚,折光能力太弱 B.晶状体太薄,折光能力太强
C.戴凸透镜制成的眼镜矫正 D.戴凹透镜制成的眼镜矫正
7.如图甲为李爷爷眼睛成像的示意图,为了矫正视力,他可以配戴的透镜是图乙中的( )
A.①② B.①④ C.②④ D.②③
8.光的世界是丰富多彩的,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍不符合实际的是( )
A.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B.照相时,被照者距镜头越远,所成的像越大
C.借助放大镜看世界地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距
D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用
9.奶奶过生日,小明准备送奶奶一张龙年邮票。图甲是邮票在小明手里时,奶奶看到的画面,图乙是奶奶接过邮票拿近观察时的画面。下列说法正确的是( )
A.奶奶患有近视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
B.奶奶患有远视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
C.奶奶患有远视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
D.奶奶患有近视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
【素养提升】
10.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大
B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线处,适当移动光屏,也能在光屏上得到一个清晰的像
C.图中此时成像原理与显微镜物镜的成像原理相同
D.若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像
11.小明将一副眼镜放在阳光下适当位置,地面上观察到如图所示的现象。关于该眼镜镜片和矫正的视力缺陷,下列说法中正确的是( )
A.右边是凸透镜,可以矫正远视眼 B.左边是凸透镜,可以矫正近视眼
C.右边是凹透镜,可以矫正近视眼 D.左边是凹透镜,可以矫正远视眼
12.玩抖音、刷快手、微信聊天,手机使用已影响人们正常工作和生活,长时间盯着手机屏幕,会影响人的视力,下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
13.如图所示,拿一个近视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A.将光屏适当远离凸透镜 B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当移近凸透镜 D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
14.张宁用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜的成像规律”,当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时,在光屏上可成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.图乙中烛焰成的是倒立、放大的像
C.眼睛的成像特点与图乙中成像的特点相同
D.保持蜡烛和光屏位置不变,将透镜向左移,可再次在光屏上成清晰的像
15.小刘用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,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)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,光屏上得到一个最小最亮的光斑,此时水透镜的焦距为 cm,实验前应调节烛焰和光屏的中心在水透镜的 上;
(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。保持蜡烛和光屏的位置不变,将水透镜移至 cm刻度,光屏上又会得到清晰的像,这与 (选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)的成像特点相同;将蜡烛靠近水透镜,光屏上的像模糊了,不移动蜡烛和水透镜,应在水透镜中 (选填“注水”、“抽水”),或者将 (选填“近视”、“远视”)眼镜放在蜡烛和水透镜之间,才能在光屏上再次得到清晰的像。
16.观看了王亚平老师的太空授课后,小滨也用水透镜来探究凸透镜的成像规律,实验装置如图,蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。
(1)摆放位置如图所示,在光屏上成一个清晰的像(像未画出),此时水透镜的焦距范围是 ,此时成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(2)将图中的蜡烛移动到光座上40cm刻度线处,若保持光屏不动,此时应该对水透镜 (选填“注水”或“抽水”),才能在光屏上重新得到一个清晰的像;
(3)小滨借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊了,向左移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明老师戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
17.小义用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,图甲表示正常眼睛的晶状体,在实验中测得其焦距为10cm,再将甲分别调整成乙、丙的形状。
(1)分别测量它们的焦距,测得焦距大于10cm的是 。
(2)当眼睛看远处的物体时,晶状体将由甲变为 。
(3)模拟近视眼要用 ,很多近视患者佩戴“隐形眼镜”来矫正视力。“隐形眼镜”是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动。若某镜片的中心厚度为0.05mm,则此镜片的边缘厚度 (选填“小于”“等于”或“大于”)0.05mm。
(4)将近视眼镜按图丁所示方式放置后,光屏上本来清晰的像变模糊了,要使在光屏上的像变清晰,光屏应向 凸透镜方向移动,或把蜡烛向 凸透镜方向移动。(均选填“靠近”或“远离”)
18.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都不能得到清晰的像。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 。
19.小婷在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm。
(1)当把蜡烛放在图中甲图所示位置时,移动光屏在光屏上能成倒立、 的实像;生活中的 就是利用这个原理制成的。
(2)若保持蜡烛和光屏的位置固定不动,当把凸透镜移动到 cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,原因是光在折射时 ,像的大小 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)在上一步光屏上成清晰的像后,小婷取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能成清晰的像,应该将光屏适当向 (选填“左“或“右”)移动。近视眼的成像示意图是如图中的 (选填“乙”或“丙”)图。
(4)在实验中不慎将凸透镜的下边缘摔掉一块,则所成的像 (选填“A”或“B”或“C”)。
A.“像”的上部分消失
B.“像”的下部分消失
C.“像”依然完整。
20.近视眼矫正的福音可调式眼镜。
如1图:人类的眼睛很像一架照相机;如2图,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薄厚程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像;如3图所示,一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变;如4图所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。
(1)由短文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的 ,从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的实像;其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果,人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是帮助我们看清 (选填“不同距离”或“不同大小”)的物体。
(2)2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距 (选填“变大”、“变小”或“不变”。人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成 (选填“远”或“近”)视眼,当他看远处物体时,像会成在视网膜的 (选填“前”或“后”)方。
(3)按如4图所示,近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向 (选填“左”或“右”)移动,直至看清物体,若患者的眼镜度数是500度,此时眼镜的焦距是 m。
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第三章 光现象
跨学科实践 眼睛与眼镜
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。
例8了解人眼成像的原理,了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。
1.物理观念
了解眼睛的构造及各部分的功能;
2.科学思维
学会观察和分析近视眼和远视眼的成因及矫正方法,具有初步的分析概括能力。
3.科学探究
实验探究近视眼和远视眼的成因。
4.科学态度与责任
通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。
探究一、眼睛
1. 眼球的主要结构及各部分作用
主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;
②视网膜相当于照相机的胶片;
③睫状体可以改变晶状体的形状(改变焦距);
④瞳孔相当于照相机的光圈。
2. 眼睛的视物原理
人的眼球好像一架照相机,眼睛观看物体时,物距大于2倍焦距,物体发出或反射的光进入人眼,经晶状体和角膜折射后,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上感光细胞受到光的刺激,视神经把这个信号传输给大脑,大脑将倒立图像处理后翻转过来,我们就看到了物体。
3. 眼睛的调节
(1)正常眼睛的调节
眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄,来看清楚近处和远处的物体。
当我们看远处的物体时,睫状体放松,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体。
当看近处的物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
(2)远点、近点和明视距离
①远点:眼睛的调节是有限度的,当睫状体完全松驰时,晶状体表面弯曲程度最小,此时晶状体最扁,能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。
②近点:当睫状体看近处物体时,晶状体变得最凸,表面弯曲程度最大,此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。
③明视距离:正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫明视距离。
【例题1】眼睛是一部高度精密的光学系统,下列围绕眼睛的讨论,错误的是( )
A.视网膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C.晶状体相当于一个凸透镜
D.正常眼睛的明视距离约为25 cm
B【解析】眼睛中角膜与晶状体的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,像的像距小于二倍焦距大于一倍焦距;正常眼睛的明视距离约为25 cm。
所以选项ACD都正确,错误的是B。
探究二、近视眼及其矫正
1. 近视眼的特征
近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
2. 近视眼的成因
近视眼的晶状体太厚,折光能力太强;或者眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视网膜前,到达视网膜时一个模糊的光斑,得不到清晰的像。
3. 近视眼的矫正
矫正近视眼,应使眼睛的成像点后移,利用凹透镜的发散作用,使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛,会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。
【例题2】阅读下面的文章,完成文后的问题。
我们平时看物体时是通过睫状肌的伸缩调节晶状体的弯曲程度,从面改变晶状体的焦距,使远近不同的物体都能在视网膜上成清晰的像,如图是远近不同的物体在视网膜上成像的光路图。
(1)调节晶状体的弯曲程度是帮助我们看清楚 ;
A.不同亮度的物体 B.不同颜色的物体
C.不同距离的物体 D.不同形状的物体
(2)据调查发现我国儿童的近视情况日趋严重,分析图可知,近视眼的成因是长期观察近处物体,晶状体变厚,折光能力太强,远处的物体会成像在视网膜 ,因此应该佩戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。
【答案】(1)C;(2)前方,凹透镜。
【详解】(1)人类的眼睛很像一架照相机,人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的倒立、缩小的实像;人的眼睛是通过改变晶状体的弯曲程度获得清晰的像,相当于改变透镜的焦距来看清不同距离的物体,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
(2)眼睛看物体时成的像在视网膜上,且晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,当晶状体太厚,或折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,来自远处点的光会聚在视网膜前,人就只能看清近处的物体,看不清远处的物体,因凹透镜对光线有发散作用,在近视眼睛前面放一个凹透镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
探究三、远视眼及其矫正
1. 远视眼的特征
远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
2. 远视眼的成因
远视眼的晶状体太薄,折光能力太弱;或者眼球在前后方向上太短,来自近物的像成在视网膜的后面,在视网膜上形成一个模糊的光斑,人眼就只能看到模糊不清的物体。
晶状体太薄折光能力太弱
(3)远视眼的矫正
远视眼成像在视网膜之后,要矫正远视眼,应使会聚点前移,可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛,会聚点能够前移到视网膜上。
【例题3】常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型是_____眼,矫正视力应该配戴___镜。
【答案】远视,凸透。
【详解】如果眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短,近处物体的光通过晶状体折射后形成的像就会落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼;远视眼应该用凸透镜制作的远视眼镜进行矫正,用凸透镜将光线会聚一些,这样像就可以成在视网膜上。
问题一:近视眼与远视眼的矫正
【典例1】
(1)人的眼睛相当于一架_________。物体在视网膜上成的是________,_______的实像(填像的性质)。
(2)近视眼看不清远处的物体,因为远处的物体的像落在视网膜的______(前方/后方),如下图_______所示,可以通过配戴_____透镜进行矫正。下列两示意图中属于远视眼的是________。
眼睛
正常眼
近视眼
远视眼
特征
一定范围内的远近物体都能看清
能看清近处物体,看不清远处物体
能看清远处物体,看不清近处物体
成因
通过睫状体来改变晶状体的形状:看远处物体时,晶状体变薄,折光能力变弱;看近处物体时,晶状体变厚,折光能力变强。
晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,成像于视网膜前。
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短,成像于视网膜后。
示意图
成像
位置
视网膜上
视网膜前
视网膜后
矫正
方法
无
配戴对光线有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜
配戴对光线有会聚作用的凸透镜制成的远视眼镜
【变式1-1】随着网络信息技术的发展,在线视频课被越来越多的学校用来远程共享学习资源,但长时间盯着手机、电脑或电视屏幕容易导致视力下降,甚至引起近视眼。下列关于近视眼及其矫正的原理图中,正确的是( )
A.甲、丙 B.乙、丁 C.乙、丙 D.甲、丁
【变式1-2】小明把自己的近视眼镜和同学晓宇的眼镜都放在桌面的书上,透过眼镜看到了不同的像,如图甲、乙所示,结合透镜相关知识,他思考以下问题。
(1)图 (选填“甲”或“乙”)是小明的近视眼镜,该眼镜对光线具有 作用;
(2)小明在桌子上点燃蜡烛,手持图甲所示眼镜在蜡烛和白墙之间移动直到在墙上成清晰的像,位置如图丙所示,此时像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,这一成像规律可应用于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)小明将图中另一副眼镜放置在蜡烛和眼镜之间,不改变两副眼镜的位置,若还能在白墙上再次成清晰的像,可采取的操作是 。
【典例1】(1)照相机,倒立、缩小。(2)前方,甲,凹,乙。
【解析】(1)人的眼睛相当于一架照相机。物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)近视眼晶状体比较厚,折光能力强,像成在视网膜的前方,看不清远处的物体,如图甲所示,可以通过配戴凹透镜进行矫正。
远视眼晶状体比较薄,折光能力弱,像成在视网膜的后方,图乙属于远视眼。
【变式1-1】B
【解析】甲图,眼睛看近处的物体,像成在视网膜的后方,是远视眼的成因;乙图,眼睛看远处的物体,像成在视网膜的前方,是近视眼的成因;丙图,凸透镜对光线有会聚作用,使物体的像提前会聚后成在视网膜上,是远视眼的矫正原理图;丁图,凹透镜对光线有发散作用,使物体的像延迟会聚后成在视网膜上,是近视眼的矫正原理图,综合分析近视眼原理图是乙,矫正图是丁,故ACD错误,B正确。所以选B。
【变式1-2】【答案】(1)乙,发散;(2)放大,投影仪;(3)将蜡烛远离透镜
【解析】(1)小明把自己的近视眼镜和同学晓宇的眼镜都放在桌面的书上,通过甲透镜,书上的字变大了,说明甲是凸透镜,通过乙透镜书上的字变大小,说明乙是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,可以矫正近视眼,所以乙是小明的近视眼镜。
(2)由图丙可知,物距小于像距,可以成倒立、放大的实像,其应用是投影仪。
(3)小明将图中另一副眼镜放置在蜡烛和眼镜之间,凹透镜对光线有发散作用,使会聚的光线推迟会聚,不改变两副眼镜的位置,若还能在白墙上再次成清晰的像,应将蜡烛远离透镜。
【基础强化】
1.人眼的晶状体相当于凸透镜。观察物体时,物体在视网膜上所成的像是( )
A.倒立、缩小的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、缩小的实像
2.近年来,我国青少年近视症状高发,近视防控已上升至国家战略,政府正在出台一系列近视防控的相关政策来改善青少年近视。关于近视眼,下列说法正确的是( )
A.近视眼的明视距离大于25cm
B.近视眼的成像原理与投影仪是一样的,只是像成在视网膜的后方了
C.近视眼是由于晶状体变厚,聚焦能力太强导致像成在视网膜的前方
D.近视眼需要配戴凸透镜来矫正
3.眼睛很像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个( ),视网膜相当于光屏。
A.平面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
4.老年人年纪大了,肌肉会松弛,眼睛的睫状体容易老化,容易得远视眼,如图所示,下列关于远视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲和乙 B.丙和乙 C.甲和丁 D.丙和丁
5.长时间盯着屏幕,容易导致晶状体变形,引发近视。关于近视下列分析正确的是( )
A.成像在视网膜前方,用凸透镜矫正
B.成像在视网膜前方,用凹透镜矫正
C.成像在视网膜后方,用凸透镜矫正
D.成像在视网膜后方,用凹透镜矫正
6.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。如图所示是近视眼的眼球成像情况的示意图,下列有关近视眼的说法正确的是( )
A.晶状体太厚,折光能力太弱 B.晶状体太薄,折光能力太强
C.戴凸透镜制成的眼镜矫正 D.戴凹透镜制成的眼镜矫正
7.如图甲为李爷爷眼睛成像的示意图,为了矫正视力,他可以配戴的透镜是图乙中的( )
A.①② B.①④ C.②④ D.②③
8.光的世界是丰富多彩的,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍不符合实际的是( )
A.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B.照相时,被照者距镜头越远,所成的像越大
C.借助放大镜看世界地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距
D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用
9.奶奶过生日,小明准备送奶奶一张龙年邮票。图甲是邮票在小明手里时,奶奶看到的画面,图乙是奶奶接过邮票拿近观察时的画面。下列说法正确的是( )
A.奶奶患有近视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
B.奶奶患有远视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
C.奶奶患有远视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
D.奶奶患有近视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
【素养提升】
10.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大
B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线处,适当移动光屏,也能在光屏上得到一个清晰的像
C.图中此时成像原理与显微镜物镜的成像原理相同
D.若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像
11.小明将一副眼镜放在阳光下适当位置,地面上观察到如图所示的现象。关于该眼镜镜片和矫正的视力缺陷,下列说法中正确的是( )
A.右边是凸透镜,可以矫正远视眼 B.左边是凸透镜,可以矫正近视眼
C.右边是凹透镜,可以矫正近视眼 D.左边是凹透镜,可以矫正远视眼
12.玩抖音、刷快手、微信聊天,手机使用已影响人们正常工作和生活,长时间盯着手机屏幕,会影响人的视力,下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
13.如图所示,拿一个近视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A.将光屏适当远离凸透镜 B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当移近凸透镜 D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
14.张宁用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜的成像规律”,当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时,在光屏上可成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.图乙中烛焰成的是倒立、放大的像
C.眼睛的成像特点与图乙中成像的特点相同
D.保持蜡烛和光屏位置不变,将透镜向左移,可再次在光屏上成清晰的像
15.小刘用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,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)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,光屏上得到一个最小最亮的光斑,此时水透镜的焦距为 cm,实验前应调节烛焰和光屏的中心在水透镜的 上;
(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。保持蜡烛和光屏的位置不变,将水透镜移至 cm刻度,光屏上又会得到清晰的像,这与 (选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)的成像特点相同;将蜡烛靠近水透镜,光屏上的像模糊了,不移动蜡烛和水透镜,应在水透镜中 (选填“注水”、“抽水”),或者将 (选填“近视”、“远视”)眼镜放在蜡烛和水透镜之间,才能在光屏上再次得到清晰的像。
16.观看了王亚平老师的太空授课后,小滨也用水透镜来探究凸透镜的成像规律,实验装置如图,蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。
(1)摆放位置如图所示,在光屏上成一个清晰的像(像未画出),此时水透镜的焦距范围是 ,此时成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(2)将图中的蜡烛移动到光座上40cm刻度线处,若保持光屏不动,此时应该对水透镜 (选填“注水”或“抽水”),才能在光屏上重新得到一个清晰的像;
(3)小滨借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊了,向左移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明老师戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
17.小义用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,图甲表示正常眼睛的晶状体,在实验中测得其焦距为10cm,再将甲分别调整成乙、丙的形状。
(1)分别测量它们的焦距,测得焦距大于10cm的是 。
(2)当眼睛看远处的物体时,晶状体将由甲变为 。
(3)模拟近视眼要用 ,很多近视患者佩戴“隐形眼镜”来矫正视力。“隐形眼镜”是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动。若某镜片的中心厚度为0.05mm,则此镜片的边缘厚度 (选填“小于”“等于”或“大于”)0.05mm。
(4)将近视眼镜按图丁所示方式放置后,光屏上本来清晰的像变模糊了,要使在光屏上的像变清晰,光屏应向 凸透镜方向移动,或把蜡烛向 凸透镜方向移动。(均选填“靠近”或“远离”)
18.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都不能得到清晰的像。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 。
19.小婷在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm。
(1)当把蜡烛放在图中甲图所示位置时,移动光屏在光屏上能成倒立、 的实像;生活中的 就是利用这个原理制成的。
(2)若保持蜡烛和光屏的位置固定不动,当把凸透镜移动到 cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,原因是光在折射时 ,像的大小 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)在上一步光屏上成清晰的像后,小婷取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能成清晰的像,应该将光屏适当向 (选填“左“或“右”)移动。近视眼的成像示意图是如图中的 (选填“乙”或“丙”)图。
(4)在实验中不慎将凸透镜的下边缘摔掉一块,则所成的像 (选填“A”或“B”或“C”)。
A.“像”的上部分消失
B.“像”的下部分消失
C.“像”依然完整。
20.近视眼矫正的福音可调式眼镜。
如1图:人类的眼睛很像一架照相机;如2图,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薄厚程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像;如3图所示,一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变;如4图所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。
(1)由短文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的 ,从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的实像;其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果,人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是帮助我们看清 (选填“不同距离”或“不同大小”)的物体。
(2)2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距 (选填“变大”、“变小”或“不变”。人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成 (选填“远”或“近”)视眼,当他看远处物体时,像会成在视网膜的 (选填“前”或“后”)方。
(3)按如4图所示,近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向 (选填“左”或“右”)移动,直至看清物体,若患者的眼镜度数是500度,此时眼镜的焦距是 m。
参考答案:
1.C
【详解】人眼的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,人在观察物体时,物距往往要远大于二倍的焦距,所以成的是倒立、缩小的实像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】近视眼的明视距离小于25cm,近视眼看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,但是我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.C
【详解】眼睛很像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】甲图像成在视网膜的前方,故是近视眼,乙图配戴凹透镜是用来矫正近视眼的;丙图像成在视网膜的后方,故是远视眼,丁图配戴凸透镜是用来矫正远视眼的,故丙图和丁图符合题意,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.B
【详解】近视眼晶状体曲度变大,对光的会聚能力变强,使像呈现在视网膜前方,所以用凹透镜矫正,减小光线的会聚,使像落在视网膜上,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.D
【详解】近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,产生近视眼的原因是;长时间看手机,导致眼球的晶状体变厚,折光能力太强,因此来自远处点的光会聚在视网膜前;对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正,故D正确,ABC错误。
故选D。
7.C
【详解】由乙图可知,①③是凹透镜,②④是凸透镜。由甲图可知,像呈在视网膜的后方,说明晶状体曲度变小,会聚能力减弱,他所患眼疾是远视眼,应佩戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.B
【详解】A.近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,说法正确,故A不符合题意;
B.凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以人离照相机镜头越远,人在照相机中所成的像就越小,故B符合题意;
C.当用放大镜看世界地图时,地图需放在放大镜的一倍焦距之内才可,故C不符合题意;
D.凸透镜对光线有会聚作用,可使平行光会聚在一点上,此点可使温度升高将纸屑点燃,故D不符合题意。
故选B。
9.D
【详解】图甲是邮票在小明手里时,奶奶看到的画面,画面不清晰,说明奶奶看不清远处的物体,奶奶把邮票拿近后就可以看清楚了,则奶奶患近视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正,故ABC错误,D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.图示中,光屏上成清晰的像,则成的是实像,蜡烛远离凸透镜时,物距变大,则像距变小,像变小,所以应将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上成清晰的像,且像变小,故A错误;
B.图示中,物距小于像距,成倒立放大的实像,刻度尺的分度值为1cm,此时物距和像距分别为
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm,v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
则有
f<15.0cm<2f,30.0cm>2f
解得,7.5cm<f<15.0cm。将蜡烛放在45cm刻度线处,则物距
u1=50.0cm-45.0cm=5.0cm<f
此时成虚像,在光屏上不能承接到,无论如何移到光屏也无法得到清晰的像,故B错误;
C.图示中所成的像是倒立、放大的实像,而显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,故C正确;
D.在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜,光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,因为近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,故D错误。
故选C。
11.A
【详解】ABCD.太阳光通过左边镜片在地面上形成光环,左边镜片对光有发散作用,是凹透镜,可以矫正近视眼;太阳光通过右边镜片在地面上形成光斑,右边镜片对光有会聚作用,是凸透镜,可以矫正远视眼。故A正确,BCD错误。
故选A。
12.D
【详解】近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜(凹透镜),使光线推迟会聚;因此图②能够说明近视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法。故ABC错误,D正确。
故选D。
13.C
【详解】根据近视眼的成因和矫治原理可知,去掉近视镜后,像会成在光屏前,所以要使光屏上重新得到清晰的像可以将光屏适当靠近凸透镜。根据物近像远像变大的规律,也可以将蜡烛适当靠近凸透镜。或者两种做法结合,同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜也可。
故选C。
14.B
【详解】A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距
凸透镜的焦距是10.0cm,故A错误;
B.图乙中,物距,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,在光屏上可成清晰的像,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立、放大的实像,故B正确;
C.眼睛的成像原理和照相机相同,成倒立、缩小的实像,图乙中成的是倒立、放大的实像,故C错误;
D.保持蜡烛和光屏位置不变,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像,将透镜向左移,物距变小,像距变大,物距变化量等于像距变化量,根据凸透镜成像规律,成放大的实像时,像距的变化量要大于物距变化量,所以在凸透镜向左移,不可能在蜡烛和光屏不变的情况成清晰的像,故D错误。
故选B。
15.(1) 8.0 主光轴
(2) 40.0 投影仪 注水 远视
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距
[2]实验前应调节烛焰和光屏的中心在水透镜的主光轴上,这样可使像成在光屏的中央。
(2)[1][2]如图,物距为50cm,像距为20cm,光屏上成倒立、缩小的实像;保持蜡烛和光屏的位置不变,将水透镜移至40cm刻度,此时像距和物距交换,根据光路可逆可知,光屏上又会得到倒立、放大的像,这与投影仪的成像特点相同。
[3][4]将蜡烛靠近水透镜,物距减小,像距变大,如果不移动光屏,光屏上的像模糊了,不移动蜡烛和水透镜,为使像仍成在光屏上,应使透镜的会聚能力增强,故应在水透镜中注水,使水透镜的焦距减小;远视镜是凸透镜对光线具有会聚作用,或者将远视眼镜放在蜡烛和水透镜之间,才能在光屏上再次得到清晰的像。
16.(1) 10.0cm<f<20.0cm 缩小
(2)注水
(3)远视
【详解】(1)[1][2]三者摆放位置如上图所示,在光屏上成了一个清晰的像,易知此时u>v,则物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,则有
联立两式解得水透镜的焦距范围为
10.0cm<f<20.0cm
(2)图中的蜡烛移动到光座上40cm刻度线处,物距减小,光屏不动,即像距不变,也就是需要现在的透镜对光线的会聚能力更强,所以此时应对水透镜注水,使其焦距变短,才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
(3)小滨借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊了,向左移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明老师戴的眼镜对光线有会聚作用,故可知老师戴的是远视眼镜。
17.(1)丙
(2)丙
(3) 乙 大于
(4) 远离 远离
【详解】(1)因凸透镜的凸度越大,焦距越小,实验中测得图甲焦距为10cm,再将甲分别调整成图乙、图丙的形状,并分别测量焦距,由图可以看出,图乙的凸度比图丙大,则测得焦距小于10cm的是图乙,焦距大于10cm的是图丙。
(2)由图可知,甲、乙、丙透镜中焦距最大的是丙,当眼睛看远处的物体时,晶状体的凸度变小,焦距变大,所以晶状体将由甲变为丙。
(3)[1][2]因为乙的焦距比丙的焦距小,所以会聚能力强,因此乙模拟的是近视眼。近视眼患者戴的是凹透镜,凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚,故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm。
(4)[1][2]当将近视眼镜按图丁所示方式放置后,对光有发散作用,光屏上本来清晰的像变模糊了,要使在光屏上的像变清晰,光屏应向远离凸透镜方向移动,或把蜡烛向远离凸透镜方向移动,使像距变小。
18. 倒立放大的实像 强 大 后 C
【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。
19. 缩小 照相机 35.0 光路可逆 变大 右 丙 C
【详解】(1)[1][2]由图可知,此时物距大于像距,物距大于二倍焦距,所成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
(2)[3][4][5]由图可知,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到35.0cm刻度线处时,此时物距等于原来的像距15.0cm,根据折射时光路是可逆的,移动后的像距等于原来的物距40.0cm,像距大于物距,凸透镜成倒立放大的实像,所成的像变大。
(3)[6][7]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,使原来会聚的光线推迟会聚,应该将光屏适当向右移动,远离凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像;近视眼成因:眼球晶状体的曲度过大,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方造成近视眼。由图可知,丙是近视眼的成因。
(4)[8]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,不慎将凸透镜的下边缘摔掉一块,与之前相比会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,还是完整的像;只是由于透镜的一部分缺损,因此折射出的光线与原来相比减少了一些,亮度会减弱。
20. 薄厚程度 缩小 不同距离 变小 近 前 左 0.2
【详解】(1)[1][2][3]人的眼睛是通过调节晶状体的薄厚程度,改变晶状体的焦距来获得清晰倒立缩小的实像;由“可调式眼镜”的原理可知,可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体的曲度可以调节,当晶状体的曲度变大,焦距变短,反之亦然;帮助我们看清不同距离的物体。
(2)[4][5][6]从图中可以看出:当眼睛看近处的物体时,透镜的凸度变大了,透镜的焦距也变短了;眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,当他看远处物体时,像会成在视网膜的前方。
(3)[7][8]要纠正必须要减弱凸透镜对光的会聚作用,所以要用凹透镜来进行纠正。由图可知,此时如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向左移动,直至看清物体;透镜焦度
眼睛的焦距为
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