第8讲 视觉和保护视力-2025-2026学年八年级上册科学重点专题提优讲义(浙教版2024)
2025-07-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1章 对环境的察觉 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.23 MB |
| 发布时间 | 2025-07-11 |
| 更新时间 | 2025-07-11 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53004936.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
八年级科学上册重点专题讲学练
第1章 对环境的察觉
第8讲 视觉和保护视力
总体构架
眼睛
近视眼及其矫正
远视眼及其矫正
模拟视力缺陷 —— 眼镜对凸透镜成像的影响
探究视力缺陷的形成原因与矫正方法
视力缺陷的判断与矫正 —— 视觉特征
视力缺陷的判断与矫正 —— 光路图
一、眼睛
1.眼球的主要结构:角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。
2.视物原理:人的眼球好像一架照相机,远处的物体的光线射入眼球,经过角膜和晶状体(相当于凸透镜)的折射,然后到达视网膜形成像,眼睛成的像是个倒立、缩小的实像。
3.眼睛的调节
(1)如图甲所示,当人眼看近处时,睫状体收缩,晶状体变厚,焦距变小,对光的偏折能力变强,使近处的物体刚好成像在视网膜上。
(2)如图乙所示,当人眼看远处时,睫状体放松,晶状体变薄,焦距变大,对光的偏折能力变弱,使远处的物体刚好成像在视网膜上。
【深度理解】从近处来的光张角大,要使这些光折射后在视网膜上成像,光的偏折角大,故此时的晶状体折光能力较强,则晶状体较厚;从远处来的光较平,要使这些光折射后在视网膜上成像,光的偏折角小,故此时的晶状体折光能力较弱,则晶状体较薄。
【特别提示】晶状体自动调节折光能力实质是通过调节焦距来改变像距。
4.关于眼睛的几个距离
(1)远点:当睫状体完全松弛时,晶状体最薄,眼睛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。从无限远处射入眼睛的光可以看成平行光,恰好成像在视网膜上。
(2)近点:当睫状体最为紧张时,晶状体最厚,眼睛能够看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约 10 cm 处。
(3)明视距离:在合适的照明条件下,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。
【方法技巧】通过逆向思维推测出眼睛的调节方式: (1)首先,分析物距变化导致的像距变化。(2)然后,结合实际像距不变的情况,分析解决问题的方法。(3)最后,推测出晶状体厚薄的变化。
【例1】用照相机拍照时,物到镜头的距离应________(填 “大于” 或 “小于”)镜头的两倍焦距,如图所示,人的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________透镜,外界物体在视网膜上所成的像是________(填 “正立” 或 “倒立”)的实像。
【特别提示】视网膜上所成的像是倒立的像,而我们感觉所看到的物体是正立的,这源于视神经和大脑的调节作用。
【易错警示】人眼球与照相机的成像原理相同,不同的是 人眼球的焦距可以调节,而照相机的焦距不可以调节,是靠调节物距和像距成清晰像的。
二、近视眼及其矫正
1.视觉特征:能看清近处的物体,看不清远处的物体。
2.形成原因:晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,导致远处的物体成像于视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。如图所示。
3.矫正方法:利用凹透镜能使光线发散的特点,配戴用凹透镜制成的近视眼镜可以得到矫正。
矫正后,来自远处物体的光会聚在视网膜上。
【速记口诀】睫紧晶厚近视眼,物像成在膜前面。凹透镜使光晚会聚,矫正近视看得见。
4.预防近视
(1)注意用眼卫生,看书时眼睛与书本之间保持 25 cm 左右;不要长时间离书本太近,坐姿端正,间隔休息,加强远眺。
(2)不在移动的车厢中看书,不在强光下看书。
【例2】[中考・常州]小华视物时成像情况如图所示,医生向她介绍激光手术:通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为下列图中的( )
【技法导引】利用排除法判断手术后眼角膜的形状:角膜 A 厚度均匀,是正常眼角膜;角膜 C、D 均相当于凸透镜,均不能矫正近视。
【速记口诀】近视看近不看远,晶厚聚光视网前;凹透镜使光聚延,矫正近视能看见。
三、远视眼及其矫正
1.视觉特征:能看清远处的物体,看不清近处的物体。
2.形成原因:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短,导致远处的物体成像于视网膜后,形成一个模糊的光斑,如图所示。
3.矫正方法:利用凸透镜使光会聚的特点,配戴用凸透镜制作的远视眼镜(老花镜)可以得到矫正。
矫正后,来自近处物体的光会聚在视网膜上。
【归纳掌握】近视眼、远视眼的成因及其矫正方法
特点
成因
成像位置
矫正方法
只能看清近处物体
晶状体太厚,折光能力太强,或眼球的前后方向太长
成像在视网膜前
戴凹透镜制成的近视眼镜
只能看清远处物体
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球的前后方向太短
成像在视网膜后
戴凸透镜制成的远视眼镜
【方法技巧】利用补偿法记忆近视眼及远视眼的矫正
【速记口诀】睫松晶薄远视眼,物像成在膜后面。凸透镜使光早会聚,矫正远视看得见。
【例3】常见视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是( )
A. 远视眼,凹透镜 B. 远视眼,凸透镜
C. 近视眼,凹透镜 D. 近视眼,凸透镜
【特别提示】近视和远视的矫正利用了 “补偿法”。近视眼是由于晶状体折光能力太强,故应用发散透镜(凹透镜)来补偿,使其会聚本领与正常眼睛相同;同理远视眼则通过戴凸透镜来增强会聚能力变弱的晶状体,使其会聚能力达到正常。
1.模拟视力缺陷 —— 眼镜对凸透镜成像的影响
【例1】拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A. 将蜡烛靠近凸透镜 B. 将光屏靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜 D. 将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
另解:远视眼镜镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,取走凸透镜后光线会延迟会聚,故应将蜡烛远离凸透镜,或将光屏远离凸透镜。
【方法点拨】模拟视力缺陷类试题的两种解法:(1)从眼镜片对光的作用入手分析;(2)将题中情况类比近视眼(或远视眼)戴、不戴眼镜分析解答。
2.探究视力缺陷的形成原因与矫正方法
【例2】[台州中考]在探究凸透镜成像实验中,小柯不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找蜡烛的像,并将实验结果记录在下表中:
实验序号
蜡烛到透镜的距离(cm)
像的特点
1
20.0
倒立缩小的实像
2
16.0
倒立等大的实像
3
12.0
倒立放大的实像
4
6.0
?
(1)第 4 次实验中,小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑,若要观察到此时所成的像,正确的操作是________________________;
(2)小柯在第 1 次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰,把光屏慢慢地向凸透镜方向移动,光屏上又出现了清晰的像。若第 1 次实验模拟的是正常眼球的成像情况,则换用透镜后的实验是在模拟________的成像情况。
【技法导引】超前解题法:边审题边思考,对题中信息进行综合,而不是在看完题,明确问题之后再分析,如看到表中 “倒立等大的实像” 就应想到凸透镜的焦距可用计算得到。
【方法点拨】当题中出现 “晶状体太厚、折光能力太强、成像在视网膜前” 等关键条件时应运用近视眼的相关知识解题;当题中出现 “晶状体太薄、折光能力太弱、成像在视网膜后” 等关键条件时应运用远视眼的相关知识解题。
本专题在中考中的主要考点是眼睛的成像原理、近视眼和远视眼的成因及矫正,试题往往综合照相机成像原理、凸透镜成像规律的应用进行命题,一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题和填空题为主,难度中等。
考法 1:视力缺陷的判断与矫正 —— 视觉特征
【例1】[宁波中考]如图所示,当我们看远处物体时,远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm),为了使近处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是( )
A.晶状体凸度变小,焦距变短 B.晶状体凸度变小,焦距变长
C.晶状体凸度变大,焦距变短 D.晶状体凸度变大,焦距变长
【特别提示】中考中,常给出眼睛的视觉特征、成像光路图或成像示意图,要求判断视力缺陷的类型,并给出矫正措施。
【技法导引】根据视觉特征判断视力缺陷的方法:看不清远处的是近视,看不清近处的是远视。
考法 2:视力缺陷的判断与矫正 —— 光路图
【例2】[怀化中考]如图,表示的是____________(填 “近视眼” 或 “远视眼”)的成像情况,需要用____________(填 “凸” 或 “凹”)透镜来矫正。
【方法点拨】眼睛成像光路图的解读:
①平行光束表示物体在远处,发散光束表示物体在近处;
②光线的交点是物体通过眼睛所成的像。
【技法导引】根据眼睛成像光路图判断视力缺陷的方法:从远处物体来的光(平行光束)在视网膜前会聚的是近视眼,从近处物体来的光(发散光束)在视网膜后会聚的是远视眼。
1.下列说法中正确的是( )
A. 放大镜的镜片是凹透镜 B. 照相机的镜头是凹透镜
C. 近视眼镜的镜片是凸透镜 D. 远视眼镜的镜片是凸透镜
2.下列光路图正确的是( )
A. 凸透镜对光线的作用 B. 凹透镜对光线的作用
C. 放大镜的成像图 D. 近视眼的成像图
3.如图是小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的远处帆船的情形,下列关于小明眼睛存在的问题以及纠正办法正确的是( )
A.帆船通过眼睛的晶状体在视网膜上成缩小、正立的实像
B.戴眼镜前帆船模糊的原因是帆船成像在视网膜的后方
C.小明的眼镜对光有会聚作用,所以带上之后视线清晰
D.为看清远处的帆船,小明佩戴的是合适度数的凹透镜
4.在如图所示的眼球成像原理图中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个________镜,请写出成像原理与该图相同的一种仪器____________。
5.人的眼睛是一架精密的照相机。如图所示,是描述人眼看物体的成像图,其中看远处景物的是________图,景物在视网膜上成的是________(填 “实” 或 “虚”)像。
6.小金同学由于经常玩手机,近期发现视力严重下降,经眼科医生检查小金看物体的像成在视网膜的前方,则小金被确诊为________视眼,应配戴________透镜矫正。
7.如图是凸透镜成像的实验,图甲、图乙是能在光屏上呈现清晰像的两种情形。这两种成像情形中,图________(填 “甲” 或 “乙”)能够模拟眼睛成像。为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向________(填 “靠近” 或 “远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大。
8.如图所示是人眼的成像原理图,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,则当物体在很远的地方时,物体成像在视网膜上,当物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜________(填“前”“上”或“后”)而导致看不清物体,但实际上,人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会________(填“变大”“不变”或“变小”),所以人们还是能清晰地观察到物体。
9.小红用一个焦距为 10 cm 的凸透镜做 “探究凸透镜成像规律” 的实验,她将蜡烛和凸透镜固定在光具座上如图所示的位置,只移动光屏,在光屏上成一个清晰的像,利用这一成像规律可以制成________(填 “放大镜”“照相机” 或 “投影仪”)。实验后,好奇的小红取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,原来光屏上清晰的像变模糊了,她将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,原来模糊的像又变清晰了,则小红所戴眼镜的镜片是________透镜。
10.用如图所示的装置做 “探究凸透镜成像规律” 实验。
(1)如图甲所示,凸透镜位置固定。当发光的小灯泡放在 40 cm 刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑。则该透镜的焦距为________cm。
(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验,烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、________(填 “放大”“等大” 或 “缩小”)的实像。
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向____(填 “左” 或 “右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,并将其靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是________透镜。
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八年级科学上册重点专题讲学练
第1章 对环境的察觉
第8讲 视觉和保护视力
总体构架
眼睛
近视眼及其矫正
远视眼及其矫正
模拟视力缺陷 —— 眼镜对凸透镜成像的影响
探究视力缺陷的形成原因与矫正方法
视力缺陷的判断与矫正 —— 视觉特征
视力缺陷的判断与矫正 —— 光路图
一、眼睛
1.眼球的主要结构:角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。
2.视物原理:人的眼球好像一架照相机,远处的物体的光线射入眼球,经过角膜和晶状体(相当于凸透镜)的折射,然后到达视网膜形成像,眼睛成的像是个倒立、缩小的实像。
3.眼睛的调节
(1)如图甲所示,当人眼看近处时,睫状体收缩,晶状体变厚,焦距变小,对光的偏折能力变强,使近处的物体刚好成像在视网膜上。
(2)如图乙所示,当人眼看远处时,睫状体放松,晶状体变薄,焦距变大,对光的偏折能力变弱,使远处的物体刚好成像在视网膜上。
【深度理解】从近处来的光张角大,要使这些光折射后在视网膜上成像,光的偏折角大,故此时的晶状体折光能力较强,则晶状体较厚;从远处来的光较平,要使这些光折射后在视网膜上成像,光的偏折角小,故此时的晶状体折光能力较弱,则晶状体较薄。
【特别提示】晶状体自动调节折光能力实质是通过调节焦距来改变像距。
4.关于眼睛的几个距离
(1)远点:当睫状体完全松弛时,晶状体最薄,眼睛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。从无限远处射入眼睛的光可以看成平行光,恰好成像在视网膜上。
(2)近点:当睫状体最为紧张时,晶状体最厚,眼睛能够看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约 10 cm 处。
(3)明视距离:在合适的照明条件下,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。
【方法技巧】通过逆向思维推测出眼睛的调节方式: (1)首先,分析物距变化导致的像距变化。(2)然后,结合实际像距不变的情况,分析解决问题的方法。(3)最后,推测出晶状体厚薄的变化。
【例1】用照相机拍照时,物到镜头的距离应________(填 “大于” 或 “小于”)镜头的两倍焦距,如图所示,人的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________透镜,外界物体在视网膜上所成的像是________(填 “正立” 或 “倒立”)的实像。
解题秘方:根据眼睛和照相机的结构、工作原理解答。
【解析】照相机是利用物体在凸透镜两倍焦距外成倒立、缩小的实像的原理工作的,类似的,眼睛也是利用物体在晶状体、角膜(相当于凸透镜)两倍焦距外成倒立、缩小的实像的原理工作的。
【答案】大于;凸;倒立
【特别提示】视网膜上所成的像是倒立的像,而我们感觉所看到的物体是正立的,这源于视神经和大脑的调节作用。
【易错警示】人眼球与照相机的成像原理相同,不同的是 人眼球的焦距可以调节,而照相机的焦距不可以调节,是靠调节物距和像距成清晰像的。
二、近视眼及其矫正
1.视觉特征:能看清近处的物体,看不清远处的物体。
2.形成原因:晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,导致远处的物体成像于视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。如图所示。
3.矫正方法:利用凹透镜能使光线发散的特点,配戴用凹透镜制成的近视眼镜可以得到矫正。
矫正后,来自远处物体的光会聚在视网膜上。
【速记口诀】睫紧晶厚近视眼,物像成在膜前面。凹透镜使光晚会聚,矫正近视看得见。
4.预防近视
(1)注意用眼卫生,看书时眼睛与书本之间保持 25 cm 左右;不要长时间离书本太近,坐姿端正,间隔休息,加强远眺。
(2)不在移动的车厢中看书,不在强光下看书。
【例2】[中考・常州]小华视物时成像情况如图所示,医生向她介绍激光手术:通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为下列图中的( )
解题秘方:根据眼睛成像位置判断视力缺陷类型,再分析手术后的眼角膜形状。
【解析】由题知,物体成像在视网膜前,是近视眼。激光矫正近视,应对晶状体和角膜构成的透镜进行手术,使其变薄,相当于一个凹透镜,使其对光的偏折能力变弱,使成的像后移,直到移到视网膜上。
【答案】B
【技法导引】利用排除法判断手术后眼角膜的形状:角膜 A 厚度均匀,是正常眼角膜;角膜 C、D 均相当于凸透镜,均不能矫正近视。
【速记口诀】近视看近不看远,晶厚聚光视网前;凹透镜使光聚延,矫正近视能看见。
三、远视眼及其矫正
1.视觉特征:能看清远处的物体,看不清近处的物体。
2.形成原因:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短,导致远处的物体成像于视网膜后,形成一个模糊的光斑,如图所示。
3.矫正方法:利用凸透镜使光会聚的特点,配戴用凸透镜制作的远视眼镜(老花镜)可以得到矫正。
矫正后,来自近处物体的光会聚在视网膜上。
【归纳掌握】近视眼、远视眼的成因及其矫正方法
特点
成因
成像位置
矫正方法
只能看清近处物体
晶状体太厚,折光能力太强,或眼球的前后方向太长
成像在视网膜前
戴凹透镜制成的近视眼镜
只能看清远处物体
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球的前后方向太短
成像在视网膜后
戴凸透镜制成的远视眼镜
【方法技巧】利用补偿法记忆近视眼及远视眼的矫正
【速记口诀】睫松晶薄远视眼,物像成在膜后面。凸透镜使光早会聚,矫正远视看得见。
【例3】常见视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是( )
A. 远视眼,凹透镜 B. 远视眼,凸透镜
C. 近视眼,凹透镜 D. 近视眼,凸透镜
解题秘方:根据眼睛成像位置判断视力缺陷类型和矫正所用透镜。
【解析】由题知,物体成像在视网膜后,是远视眼,应配戴凸透镜进行矫正。
【答案】B
【特别提示】近视和远视的矫正利用了 “补偿法”。近视眼是由于晶状体折光能力太强,故应用发散透镜(凹透镜)来补偿,使其会聚本领与正常眼睛相同;同理远视眼则通过戴凸透镜来增强会聚能力变弱的晶状体,使其会聚能力达到正常。
1.模拟视力缺陷 —— 眼镜对凸透镜成像的影响
【例1】拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A. 将蜡烛靠近凸透镜 B. 将光屏靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜 D. 将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【解析】题中模拟了远视眼戴眼镜看清物体的情景,取走远视眼镜后图中装置则相当于远视眼,成像在视网膜后方,要使像成在视网膜上,可将蜡烛远离凸透镜(远视眼看得清远处),或将光屏远离凸透镜。
【答案】C
另解:远视眼镜镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,取走凸透镜后光线会延迟会聚,故应将蜡烛远离凸透镜,或将光屏远离凸透镜。
【方法点拨】模拟视力缺陷类试题的两种解法:(1)从眼镜片对光的作用入手分析;(2)将题中情况类比近视眼(或远视眼)戴、不戴眼镜分析解答。
2.探究视力缺陷的形成原因与矫正方法
【例2】[台州中考]在探究凸透镜成像实验中,小柯不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找蜡烛的像,并将实验结果记录在下表中:
实验序号
蜡烛到透镜的距离(cm)
像的特点
1
20.0
倒立缩小的实像
2
16.0
倒立等大的实像
3
12.0
倒立放大的实像
4
6.0
?
(1)第 4 次实验中,小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑,若要观察到此时所成的像,正确的操作是________________________;
(2)小柯在第 1 次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰,把光屏慢慢地向凸透镜方向移动,光屏上又出现了清晰的像。若第 1 次实验模拟的是正常眼球的成像情况,则换用透镜后的实验是在模拟________的成像情况。
【技法导引】超前解题法:边审题边思考,对题中信息进行综合,而不是在看完题,明确问题之后再分析,如看到表中 “倒立等大的实像” 就应想到凸透镜的焦距可用计算得到。
【解析】(1)由表中数据可知,当u=16.0cm时,成倒立、等大的实像,则2f=u=16.0cm,解得f=8cm;第 4 次实验中,u=6cm<f,成正立、放大的虚像,虚像与物体同侧,故应在光屏的一侧透过凸透镜观察像;
(2)在第 1 次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,光屏上的像不清晰,把光屏向凸透镜方向移动可得到清晰的像,这表明像距减小,即该透镜对光线的折射能力变强了,故模拟的是近视眼的成像情况。
【答案】(1)在光屏的一侧透过凸透镜观察像 (2)近视眼
【方法点拨】当题中出现 “晶状体太厚、折光能力太强、成像在视网膜前” 等关键条件时应运用近视眼的相关知识解题;当题中出现 “晶状体太薄、折光能力太弱、成像在视网膜后” 等关键条件时应运用远视眼的相关知识解题。
本专题在中考中的主要考点是眼睛的成像原理、近视眼和远视眼的成因及矫正,试题往往综合照相机成像原理、凸透镜成像规律的应用进行命题,一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题和填空题为主,难度中等。
考法 1:视力缺陷的判断与矫正 —— 视觉特征
【例1】[宁波中考]如图所示,当我们看远处物体时,远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm),为了使近处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是( )
A.晶状体凸度变小,焦距变短 B.晶状体凸度变小,焦距变长
C.晶状体凸度变大,焦距变短 D.晶状体凸度变大,焦距变长
【试题评析】试题利用图片展示眼睛的视觉特征,要求判断晶状体的变化特点。眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜,眼睛通过睫状体来改变晶状体的凸度:当睫状体放松时,晶状体凸度变小,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;当睫状体收缩时,晶状体凸度变大,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;凸透镜成实像时,物距变小,像距变大。
【解析】当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm),此时的物距变小,像距会变大,像成在视网膜的后面,为了使近处物体成像在视网膜上,需要增大眼睛晶状体对光的偏折能力,即要增大晶状体的凸度,使得焦距变短,故A正确。
【答案】A
【特别提示】中考中,常给出眼睛的视觉特征、成像光路图或成像示意图,要求判断视力缺陷的类型,并给出矫正措施。
【技法导引】根据视觉特征判断视力缺陷的方法:看不清远处的是近视,看不清近处的是远视。
考法 2:视力缺陷的判断与矫正 —— 光路图
【例2】[怀化中考]如图,表示的是____________(填 “近视眼” 或 “远视眼”)的成像情况,需要用____________(填 “凸” 或 “凹”)透镜来矫正。
【试题评析】试题利用图片展示眼睛的成像光路,要求判断视力缺陷的类型并给出矫正措施。
【解析】由图可知,从远处物体来的光在视网膜前会聚,说明物体的像成在视网膜的前方,是近视眼,需戴凹透镜制作的眼镜矫正。
【答案】近视眼;凹
【方法点拨】眼睛成像光路图的解读:
①平行光束表示物体在远处,发散光束表示物体在近处;
②光线的交点是物体通过眼睛所成的像。
【技法导引】根据眼睛成像光路图判断视力缺陷的方法:从远处物体来的光(平行光束)在视网膜前会聚的是近视眼,从近处物体来的光(发散光束)在视网膜后会聚的是远视眼。
1.下列说法中正确的是( )
A. 放大镜的镜片是凹透镜 B. 照相机的镜头是凹透镜
C. 近视眼镜的镜片是凸透镜 D. 远视眼镜的镜片是凸透镜
【答案】D
【解析】考查对凸透镜和凹透镜应用的了解。放大镜的镜片、照相机的镜头、远视眼镜的镜片是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜。
2.下列光路图正确的是( )
A. 凸透镜对光线的作用 B. 凹透镜对光线的作用
C. 放大镜的成像图 D. 近视眼的成像图
【答案】C
【解析】考查凸透镜、凹透镜对光线的作用,凸透镜成虚像的原理图,以及近视眼成像示意图。凸透镜对光线具有会聚作用,而图中的光线发散了,故 A 错误;凹透镜对光线有发散作用,而图中的光线会聚了,故 B 错误;放大镜成的是正立、放大的虚像,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚到焦点上,经过光心的光线的传播方向不变,这两条光线的反向延长线的交点为像,故 C 正确;近视眼的成因是像呈现在视网膜的前方,而图中成在了视网膜的后方,故 D 错误。
3.如图是小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的远处帆船的情形,下列关于小明眼睛存在的问题以及纠正办法正确的是( )
A.帆船通过眼睛的晶状体在视网膜上成缩小、正立的实像
B.戴眼镜前帆船模糊的原因是帆船成像在视网膜的后方
C.小明的眼镜对光有会聚作用,所以带上之后视线清晰
D.为看清远处的帆船,小明佩戴的是合适度数的凹透镜
【答案】D
【解析】A、帆船通过眼睛的晶状体在视网膜上成缩小、倒立的实像,故A错误;B、近视眼的表现是看不清远处的东西,即是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的,因此观察到的远处帆船比较模糊,故B错误;CD、故若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼,因此小明戴上眼镜后观察到的远处帆船就比较清晰了。由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼,所戴眼镜的镜片类型为凹透镜,故D正确,C错误。
4.在如图所示的眼球成像原理图中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个________镜,请写出成像原理与该图相同的一种仪器____________。
【答案】凸;照相机
【解析】试题以图片展示眼睛的结构和成像示意图,考查眼睛的结构和工作原理。
5.人的眼睛是一架精密的照相机。如图所示,是描述人眼看物体的成像图,其中看远处景物的是________图,景物在视网膜上成的是________(填 “实” 或 “虚”)像。
【答案】甲;实
【解析】试题以成像光路图展示眼睛的调节,考查眼睛的工作原理。人看远处的物体时,晶状体会变薄,远处的物体发出或反射的光线相当于平行光线,经过人的眼睛后,像成在视网膜上,故看远处景物的是甲图。
6.小金同学由于经常玩手机,近期发现视力严重下降,经眼科医生检查小金看物体的像成在视网膜的前方,则小金被确诊为________视眼,应配戴________透镜矫正。
【答案】近;凹
【解析】考查根据眼睛成像位置判断视力缺陷的类型及矫正方法。成像在视网膜前的是近视眼,需要配戴凹透镜矫正。
7.如图是凸透镜成像的实验,图甲、图乙是能在光屏上呈现清晰像的两种情形。这两种成像情形中,图________(填 “甲” 或 “乙”)能够模拟眼睛成像。为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向________(填 “靠近” 或 “远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大。
【答案】乙;远离
【解析】利用凸透镜成像模拟眼睛成像,考查眼睛的工作原理及近视眼的成因和矫正。人的眼睛相当于照相机,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故图乙符合;近视眼看不清远处物体,为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向远离凸透镜方向移动。
8.如图所示是人眼的成像原理图,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,则当物体在很远的地方时,物体成像在视网膜上,当物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜________(填“前”“上”或“后”)而导致看不清物体,但实际上,人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会________(填“变大”“不变”或“变小”),所以人们还是能清晰地观察到物体。
【答案】后 变小
【解析】当物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,由于物距减小,像距会变大,所以像会成在视网膜后。但实际上,人眼在看远处物体时,睫状体会放松,晶状体比较薄,晶状体的焦距会变长,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;当看近处物体时,睫状体收缩时,晶状体变厚,焦距变短,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。所以人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会变小。
9.小红用一个焦距为 10 cm 的凸透镜做 “探究凸透镜成像规律” 的实验,她将蜡烛和凸透镜固定在光具座上如图所示的位置,只移动光屏,在光屏上成一个清晰的像,利用这一成像规律可以制成________(填 “放大镜”“照相机” 或 “投影仪”)。实验后,好奇的小红取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,原来光屏上清晰的像变模糊了,她将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,原来模糊的像又变清晰了,则小红所戴眼镜的镜片是________透镜。
【答案】照相机;凸
【解析】考查凸透镜成像规律,以及眼镜对光的作用。由图可知,此时物距为 30 cm,焦距为 10 cm,物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机。眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,原来光屏上清晰的像变模糊了,将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,像变清晰,说明该眼镜对光具有会聚作用,故是凸透镜。
10.用如图所示的装置做 “探究凸透镜成像规律” 实验。
(1)如图甲所示,凸透镜位置固定。当发光的小灯泡放在 40 cm 刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑。则该透镜的焦距为________cm。
(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验,烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、________(填 “放大”“等大” 或 “缩小”)的实像。
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向____(填 “左” 或 “右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,并将其靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是________透镜。
【答案】(1) 10 (2) 放大 (3) 右 (4) 凹
【解析】试题以实验为情景,考查凸透镜焦距的测量,凸透镜的成像规律,眼镜对光的作用等。(1) 光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑,说明小灯泡在焦点处,其发出的光被凸透镜折射后变成平行光,则该透镜的焦距为50 cm - 40 cm = 10 cm。
(2) 由图乙可知,蜡烛与凸透镜的距离为50 cm - 35 cm = 15 cm,凸透镜的焦距为f = 10 cm,故2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像。
(3) 凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此要想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向右适当移动一段距离,再调整光屏位置。
(4) 将老师的眼镜靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片,对光线起了发散作用,为凹透镜。
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