第三节 神奇的“眼睛”(高效培优讲义)物理沪科版2024八年级全一册
2025-11-19
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精品
内容正文:
第3节 神奇的“眼睛”
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 我们是如何看见物体的 1
题型2 透镜的应用 6
【能力培优练】 11
【链接中考】 30
【重难题型讲解】
题型1 我们是如何看见物体的
1. 眼睛的主要结构
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;
(2)视网膜相当于光屏,视网膜与视神经是相连的。
2. 眼睛视物的原理:
(1)自物体的光线通过瞳孔,经过晶状体成像在视网膜上,再经过神经系统传到大脑,经过大脑处理,我们就看到了物体。
(2)物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。(眼睛相当于照相机)
3. 正常眼睛如何看清近处和远处物体的:
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。
(凸透镜越薄,会聚能力越弱,焦距越长;反之,凸透镜越厚,会聚能力越强,焦距越短)
4. 近视眼:
(1)近视眼的视物特点:
“看近不看远”:只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
(2)近视眼的形成原因:
晶状体太厚(会聚能力太强)或眼球前后方向上距离太长,使来自远处的光线会聚在视网膜前方。
(3)近视眼的矫正:
用凹透镜矫正近视眼,因为凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼佩戴凹透镜后,可以使物体的像刚好成在视网膜上。
5. 远视眼:
(1)远视眼的视物特点:
“看远不看近”:只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
(2)远视眼的形成原因:
晶状体太薄(会聚能力太弱)或眼球前后方向上距离太短,使来自远处的光线会聚在视网膜后方。
(3)远视眼的矫正:
用凸透镜矫正近视眼,因为凸透镜对光线有会聚作用,所以远视眼佩戴凸透镜后,可以使物体的像刚好成在视网膜上。
【典例1-1】青少年时期是近视的高发期,长时间上网、看电视、玩手机都有可能导致近视,如图所示,能正确表示近视眼成像情况和矫正方法的是( )
A.甲丙 B.甲丁 C.乙丙 D.乙丁
【典例1-2】如图甲所示,是小芮的照片,她用放大镜贴近照片所看到的像是( )
A. B. C. D.
【典例1-3】小明在学习了探究凸透镜成像规律的实验后,打算在家独立完成探究过程,由于没有凸透镜,于是他用弹性膜注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,固定透镜,将蜡烛放在合适位置后,调节光屏的位置得到清晰的像,如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.图甲可以模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.图甲所示水透镜的焦距范围是:7.5cm<f<15cm
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像
D.模拟图乙近视眼的成因时需要从水透镜向外抽水
跟踪训练1小海的爷爷是老花眼,甲、乙两示意图中,能表示“老花眼”是 图,可使用 镜来矫正视力。
跟踪训练2 如图所示,透过该眼镜,发现字变小了,由此判断该眼镜是 (选填“近视镜”或“远视镜”),它的实质是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。该眼睛成因之一是长时间用眼后,晶状体变厚,眼睛将远处的物体成像在视网膜 (选填“前”或“后”)。
跟踪训练3 北方的冬季雪花飘舞,大地银装素裹,小明用照相机把这美丽的雪景拍摄下来。若想使某棵树上的雪景的像更大些,应使镜头 (选填“靠近”或“远离”)该树木;人眼的成像原理与照相机类似,若用眼不当患上了如图所示眼疾,可以佩戴 透镜进行矫正。
题型2 透镜的应用
1. 放大镜:
(1)工作原理:物距小于焦距时,凸透镜能成正立放大虚像。
(2)使用方法:
物体一定要放在凸透镜的一倍焦距以内。
(3)在凸透镜的一倍焦距以内,放大镜距离物体越近,像越小。反之,像越大。
2. 照相机:
(1)工作原理:物距大于二倍焦距时,凸透镜能成倒立缩小实像。
(2)结构:镜头:相当于一个凸透镜。
胶片:相当于光屏。
(3)使用方法:照相时,移动照相机主要是改变物距,前后伸缩镜头主要是改变像距。
3. 投影仪:
(1)工作原理:物距大于一倍焦距且小于二倍焦距时,凸透镜能成倒立放大实像。
(2)结构:镜头:相当于一个凸透镜;
屏幕:相当于光屏;平面镜:改变光路。
(3)使用方法:使用时,移动投影仪主要是改变像距,上下伸缩镜头主要是改变物距。
4. 显微镜:
(1)用途:观察细微物体或物体上的细微部分。
(2)结构:
目镜:相当于放大镜。物镜:相当于投影仪。
(3)成像原理:
物体通过物镜成倒立放大实像,再经过目镜成正立放大虚像。
5. 望远镜:
(1)用途:观察远处的物体。
(2)结构:
目镜:相当于放大镜。物镜:相当于照相机。
(3)成像原理:
物体通过物镜成倒立缩小实像,再经过目镜成正立放大虚像。
【典例2-1】如图所示,小和通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字正立、放大的 (选填“实”或“虚”)像,该透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
【典例2-2】随着科技的发展,AI技术已经进入我们生活的各个领域。如图所示是一款“AI科技化妆镜”,可以用摄像头对人脸拍照,经过AI处理,最终将画面呈现在显示屏上。人脸通过化妆镜的摄像头在感光元件上成倒立、 的实像,该摄像头的成像原理与 (“显微镜”或“望远镜”)的物镜相同。
【典例2-3】如图所示,是一款新型智能近视眼镜,它除了可以当作眼镜外,还可以当作蓝牙耳机。眼镜可将信息传送至镜片,并且允许使用者通过声音控制。耳机贴在颞骨两侧而不是堵塞住耳朵,使用者既可以听到耳机发出的声音,也不影响听到周围环境的声音。下列分析正确的是( )
A.此耳机采用骨传导,是利用了声音在固体中传播得较慢
B.智能眼镜是通过音色来辨别语音指令是否由使用者发出
C.该眼镜的镜片对光线起会聚作用
D.滑动按键可以实现音量调节,此时改变的是声音的音调
跟踪训练1 海南白沙绿茶产于海南省白沙黎族自治县,是中国国家地理标志产品,享有“中国早春茶之乡”和“中国生态茶叶之乡”的美誉。白沙绿茶的制作工艺也是非常讲究的。经过严格的筛选和精细的制茶工艺,包括采摘、杀青、揉捻、干燥等步骤。
绿茶看起来是绿的,是因为茶叶 (选填“反射”或“吸收”)绿光,透过玻璃,叶片变大了,叶片处于 (选填“一倍焦距内”、“两倍焦距以外”或“大于一倍焦距,小于两倍焦距”)范围。
跟踪训练2 为确保师生安全,部分学校大门口安装了自动闸机,师生可以通过“刷脸机”鉴别身份,打开闸机进入校园,如图所示。下列判断正确的是( )
A.摄像头是凸透镜,可矫正近视眼
B.“刷脸”时,人脸成的是缩小的实像
C.要使成像变大,人应该远离刷脸机
D.屏幕上所成的像与平面镜成像相同
跟踪训练3 如图所示,通过凸透镜看花朵成放大的像。则下列说法正确的是( )
A.花朵的放大的像是正立的实像
B.看到放大像的成像原理和平面镜成像原理相同
C.花朵到凸透镜的距离应当大于凸透镜的焦距
D.若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大
【能力培优练】
1.下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看街道对面的建筑物物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜相当于投影仪
2.近年来,近视已然成为危害青少年健康的头号杀手,科学用眼能起到很好的预防近视的作用,但已近视的人们,也需要有效的矫正方法来恢复他们对视觉的依赖。下列四幅图中,能说明近视眼成因及其矫正方法的是( )
A.① ④ B.② ③ C.① ③ D.② ④
3.常见的视力缺陷有近视和远视,如图所示的是一名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戴的透镜种类是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
4.如图所示,晶莹剔透的露珠宛如大自然精心雕琢的透镜。下列相关说法正确的是( )
A.露珠相当于一个凹透镜
B.露珠相当于一个平面镜
C.透过叶片上的露珠看到的叶脉是放大的实像
D.透过悬挂的露珠看到的远处的景物是倒立的实像
5.某班同学利用手电筒、胶片、凸透镜在教室白墙上呈现了主题班会的背景图。如图是经调节后,在墙上出现清晰画面时的情景。下列说法正确的是( )
A.墙上所成的像是正立放大的虚像
B.该装置与照相机的成像原理相同
C.贴有胶片的手电筒远离透镜,像会变小
D.该透镜可以用来矫正近视眼
6.甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是( )
A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜
C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜
7.小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A.投影仪 B.近视眼镜 C.监控摄像头 D.放大镜
8.洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴看到正立放大的图文像,在此现象中( )
A.水滴对光有发散作用 B.水滴相当于放大镜
C.看到的图文像是实像 D.图文像是由光的反射形成的
9.小明用照相机把远处的人和自己的手拍摄成了一张有趣的照片(如图),下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.人和手通过镜头均成实像
C.人和手通过镜头分别成缩小和放大的像
D.人离镜头越远,成的像越大
10.近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,打开了国产动画的天花板,也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是( )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.放映时巨幕到放映机镜头的距离应小于二倍焦距
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
11.2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”,保护视力,科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
B.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方
C.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
D.远视眼能看清近处的物体,看不清远处的物体
12.如图所示,这是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统的结构与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器,相当于人眼的视网膜。在追踪敌机时,该系统在光电传感器上成的是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的实像
13.如图所示,为了方便老年人剪指甲,设计师在指甲剪的上方加装了一块小透镜。下列有关说法正确的是( )
A.该透镜是凸透镜,可以用于矫正近视眼
B.指甲盖位于透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C.要想看到指甲盖更大的像,应适当将透镜向上移动,远离指甲盖
D.若一只小虫子误停在透镜上,将影响观察指甲盖完整的像
14.各种光学设备在小静家外出露营时发挥了很大的作用,如图所示,下列描述正确的是( )
A.汽车后视镜是凹透镜,扩大了视野范围,方便观察车后路况
B.投影仪的镜头为凸透镜,在投影布上成倒立放大的像
C.手电筒的反光罩通过凸面镜反射光线,使光束更发散
D.用放大镜观察地上的昆虫,昆虫应位于放大镜两倍焦距以外,看到正立放大的像
15.王老师戴着眼镜在批改作业,听到远处有学生喊他,他需要摘下眼镜才能看清学生的容貌。由此推断,王老师视力的缺陷类型及佩戴的眼镜属于( )
A.远视眼,凸面镜 B.近视眼,凹面镜
C.远视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
16.购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。当刷脸时( )
A.消费者面部应位于摄像头的两倍焦距之外
B.摄像头的成像原理与生活中的投影仪相同
C.该摄像头所用的镜片可以用来矫正近视眼
D.消费者靠近摄像头时摄像头所成的像变小
17.“关爱孩子用眼健康”,每学期我校组织学生进行视力检测,图为眼睛观察远处物体时的光路。可知这是( )
A.近视眼,应戴凸透镜矫正
B.近视眼,应戴凹透镜矫正
C.远视眼,应戴凸透镜矫正
D.远视眼,应戴凹透镜矫正
18.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显见矣”,下列光现象中与“钱随水光而显见”光学原理相同的是( )
A.地面的人影 B.水中的倒影
C.坐井观天 D.放大的文字
19.鄂尔多斯博物馆在较为精巧的文物前放置了凸透镜,如图所示,关于该凸透镜有如下描述,正确的是( )
①对光有会聚作用,可以用来矫正远视眼
②通过凸透镜看到的是正立放大的虚像
③所成的像与文物在凸透镜的同侧
④要使文物的像变大点儿,应把凸透镜适当远离文物放置
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
20.学习了透镜知识后,洛洛对老师所佩戴的眼镜展开了研究,她将眼镜放在阳光下,观察到如图甲所示的现象,她又将该眼镜放到报纸上,观察到如图乙所示的现象,分析现象可知( )
A.该眼镜对太阳光有会聚作用
B.该眼镜是凸透镜可矫正近视眼
C.该眼镜放在报纸上,可观察到正立放大的实像
D.将眼镜稍稍远离报纸,可观察到所成的像变小
21.用棱长为10cm的正方体透明塑料盒制作一个简易的昆虫标本观察盒,如图所示。在盒底上放标本,盒盖上嵌入一个薄透镜,通过薄透镜能观察到标本正立、放大的像。下列说法正确的是( )
A.该薄透镜为凸透镜且焦距小于10cm
B.标本观察盒的成像原理和照相机的相同
C.通过薄透镜能观察到标本的实像
D.要使观察到的像变大,应适当增大标本与薄透镜间的距离
22.透镜在生活中的应用十分广泛,下列调节方法正确的是( )
A.使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,将照相机远离人
B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将投影仪向前移动
C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离
D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越小,更容易解锁成功
23.放大镜属于 (选填“凸”或“凹”)透镜。如图,邮票通过透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,邮票到透镜的距离 (选填“大于”或“小于”)透镜的焦距。
24.深圳湾人才公园定期举行无人机和灯光秀表演,为市民游客展示深圳科技的“硬核力”!如图所示,湖面上“春笋”的倒影是光的 形成的;当无人机向上升高时,在水中的像 (选填“变大”“不变”或“变小”);当游客取下近视眼镜后,“春笋”的像成在视网膜的 (选填“前方”或“后方”)。
25.由于平时不注意科学用眼,小明只能看清近处物体,看不清远处物体,他患了 视眼,可配戴由 (选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜矫正视力。
26.晓畅喝水时不小心将一滴水滴落在手机玻璃屏幕上(如图所示),此时水滴相当于一个凸透镜,晓畅透过水滴会看到手机图文层的内容成 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。晓畅想到每个透镜的两侧都有焦点,则图文层在这个“水滴透镜”焦点的 (选填“上”或“下”)方。
27.如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
28.正常眼球看近处物体光路如图甲。小聪做眼球检查,发现晶状体与常人无异,但眼球发育偏短,看近处物体时光路如图乙。晶状体对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用;小聪是 (选填“近”或“远”)视眼,应配戴 (选填“凸透镜”、“凹透镜”)来矫正视力。
29.如图所示,某同学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,移动光屏上直至在光屏上得到一个 的光斑,则此时水透镜的焦距为 cm;
(2)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰的中心和光屏的中心在 ;
(3)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰 (选填“放大”“等大”“缩小”)的像,该成像情况与 (选填“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同。若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”“不能”)看到清晰的像;
(4)保持图乙位置,光屏上成像清晰。该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是 眼镜(选填“近视”“远视”)。若水透镜保持原水量,只需要将水透镜向 (选填“左”、“右”、“左或右”)移动,像也可以变清晰。
30.小明在探究“凸透镜成像的规律”实验时,实验操作规范:
(1)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于 ,实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向 (填“上”或“下”)移动;
(2)当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时成像原理与 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;若将蜡烛向右移动5cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要 (选填“大”或“小”)些;
(3)小明近日发现自己看不清黑板,到医院检查,医生告诉他患上了近视,成像示意图为 (选填“乙”或“丙”)图,近视眼可以使用 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)加以矫正。
【链接中考】
1.(2025·四川广安·中考真题)某学习小组在探究凸透镜成像规律时,如图所示,光屏上刚好得到清晰的像,凸透镜的焦距,下列说法中正确的是( )
A.光屏上的像是倒立、缩小的虚像
B.光屏上的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜可用来矫正近视眼
D.照相机的成像原理与此成像原理相同
2.(2024·西藏·中考真题)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
3.(2025·北京·中考真题)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.杯子形成的影子 B.月亮在水中形成的像
C.放大镜把字放大 D.人在平面镜中形成的像
4.(2025·吉林·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中∶
(1)实验前,需将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调至 。
(2)如图所示,某次实验时,烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 的实像。生活中的 就是利用这种成像规律工作的。
(3)若想模拟近视眼成像情况,可以更换焦距更 的凸透镜进行实验。
5.(2025·江西·中考真题)用“水透镜”探究近视眼的形成原因
【证据】
(1)如图所示,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起;
(2)将“水透镜”置于图中光具座的 (选填“A”“B”或“C”)滑块上,点燃蜡烛,调节“水透镜”和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上;
(3)移动蜡烛,当物距为时,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(4)保持 不变,继续向“水透镜”中注入适量的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(5)把实验中收集的数据和观察的现象填入表二。
表二
序号
物距/cm
“水透镜”的凸起程度
像距/cm
1
30.0
较小
17.4
2
30.0
较大
9.2
【解释】依据表二,在物距不变的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变 ,并且观察到成像变近。
【交流】
(6)本实验中用 模拟眼睛的晶状体,用 模拟眼睛的视网膜;
(7)经多次实验后,结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,由于晶状体的凸起程度较 ,折光能力变强,远处景物成像会成在视网膜的 方,导致看不清楚;
(8)为了预防近视,我们应养成良好的学习和生活习惯。
6.(2025·四川·中考真题)2025年6月6日是第30个全国爱眼日。能模拟近视眼成像的光路图是 (选填“甲”或“乙”),应佩戴 制成的眼镜来矫正近视眼(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
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第3节 神奇的“眼睛”
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 我们是如何看见物体的 1
题型2 透镜的应用 6
【能力培优练】 11
【链接中考】 30
【重难题型讲解】
题型1 我们是如何看见物体的
1. 眼睛的主要结构
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;
(2)视网膜相当于光屏,视网膜与视神经是相连的。
2. 眼睛视物的原理:
(1)自物体的光线通过瞳孔,经过晶状体成像在视网膜上,再经过神经系统传到大脑,经过大脑处理,我们就看到了物体。
(2)物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。(眼睛相当于照相机)
3. 正常眼睛如何看清近处和远处物体的:
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。
(凸透镜越薄,会聚能力越弱,焦距越长;反之,凸透镜越厚,会聚能力越强,焦距越短)
4. 近视眼:
(1)近视眼的视物特点:
“看近不看远”:只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
(2)近视眼的形成原因:
晶状体太厚(会聚能力太强)或眼球前后方向上距离太长,使来自远处的光线会聚在视网膜前方。
(3)近视眼的矫正:
用凹透镜矫正近视眼,因为凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼佩戴凹透镜后,可以使物体的像刚好成在视网膜上。
5. 远视眼:
(1)远视眼的视物特点:
“看远不看近”:只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
(2)远视眼的形成原因:
晶状体太薄(会聚能力太弱)或眼球前后方向上距离太短,使来自远处的光线会聚在视网膜后方。
(3)远视眼的矫正:
用凸透镜矫正近视眼,因为凸透镜对光线有会聚作用,所以远视眼佩戴凸透镜后,可以使物体的像刚好成在视网膜上。
【典例1-1】青少年时期是近视的高发期,长时间上网、看电视、玩手机都有可能导致近视,如图所示,能正确表示近视眼成像情况和矫正方法的是( )
A.甲丙 B.甲丁 C.乙丙 D.乙丁
【答案】A
【详解】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强造成的,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方;由图知,甲图的入射光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示了近视眼的成像情况;结合图示可知,为了使像刚好成在视网膜上,需要使入射光线发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则丙图能正确表示近视眼的矫正情况,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例1-2】如图甲所示,是小芮的照片,她用放大镜贴近照片所看到的像是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】放大镜是凸透镜,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【典例1-3】小明在学习了探究凸透镜成像规律的实验后,打算在家独立完成探究过程,由于没有凸透镜,于是他用弹性膜注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,固定透镜,将蜡烛放在合适位置后,调节光屏的位置得到清晰的像,如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.图甲可以模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.图甲所示水透镜的焦距范围是:7.5cm<f<15cm
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像
D.模拟图乙近视眼的成因时需要从水透镜向外抽水
【答案】B
【详解】A.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A错误;
B.据甲图可知,此时物距为
像距为
由于此时成倒立、缩小的实像,物距应满足大于二倍焦距,像距应满足大于一倍焦距小于二倍焦距,则----①
----②
联立①②解得,故B正确;
C.远视眼镜是凸透镜,对光具有会聚作用,会将像提前会聚,因此将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像,故C错误;
D.图乙成像在视网膜前面是近视眼,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B。
跟踪训练1小海的爷爷是老花眼,甲、乙两示意图中,能表示“老花眼”是 图,可使用 镜来矫正视力。
【答案】 乙 凸透
【详解】[1][2]甲图将光线会聚在视网膜前方,因此甲图表示近视眼,近视眼应该佩戴凹透镜进行矫正。乙图将光线会聚在视网膜后方,因此乙图表示远视眼,远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正;因为爷爷是老花眼,类似于远视眼,所以乙图是爷爷眼睛的成像示意图;矫正需配戴眼镜的镜片应选用丁凸透镜,利用凸透镜对光线的会聚作用,使像成在视网膜上。
跟踪训练2 如图所示,透过该眼镜,发现字变小了,由此判断该眼镜是 (选填“近视镜”或“远视镜”),它的实质是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。该眼睛成因之一是长时间用眼后,晶状体变厚,眼睛将远处的物体成像在视网膜 (选填“前”或“后”)。
【答案】 近视镜 凹透镜 前
【详解】[1]透过眼镜看到字变小,说明该眼镜对光有发散作用,因此判断为近视镜。
[2]近视镜的实质是凹透镜,因为凹透镜具有发散光线的作用,可以使物体成像变小。
[3]近视眼的成因之一是晶状体变厚,折光能力过强,导致远处物体的像成在视网膜前,造成视物模糊。
跟踪训练3 北方的冬季雪花飘舞,大地银装素裹,小明用照相机把这美丽的雪景拍摄下来。若想使某棵树上的雪景的像更大些,应使镜头 (选填“靠近”或“远离”)该树木;人眼的成像原理与照相机类似,若用眼不当患上了如图所示眼疾,可以佩戴 透镜进行矫正。
【答案】 靠近 凹
【详解】[1]由凸透镜成实像规律知道,物距变小时,像距变大,像变大;所以若要把某棵树上的雪景的像拍得更大一些,则应使照相机镜头靠近该树木。
[2]由图知,像成在了视网膜的前方,这是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后方向太长造成的,这是近视眼;若想使像成在视网膜上,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,所以应该用凹透镜来矫正。
题型2 透镜的应用
1. 放大镜:
(1)工作原理:物距小于焦距时,凸透镜能成正立放大虚像。
(2)使用方法:
物体一定要放在凸透镜的一倍焦距以内。
(3)在凸透镜的一倍焦距以内,放大镜距离物体越近,像越小。反之,像越大。
2. 照相机:
(1)工作原理:物距大于二倍焦距时,凸透镜能成倒立缩小实像。
(2)结构:镜头:相当于一个凸透镜。
胶片:相当于光屏。
(3)使用方法:照相时,移动照相机主要是改变物距,前后伸缩镜头主要是改变像距。
3. 投影仪:
(1)工作原理:物距大于一倍焦距且小于二倍焦距时,凸透镜能成倒立放大实像。
(2)结构:镜头:相当于一个凸透镜;
屏幕:相当于光屏;平面镜:改变光路。
(3)使用方法:使用时,移动投影仪主要是改变像距,上下伸缩镜头主要是改变物距。
4. 显微镜:
(1)用途:观察细微物体或物体上的细微部分。
(2)结构:
目镜:相当于放大镜。物镜:相当于投影仪。
(3)成像原理:
物体通过物镜成倒立放大实像,再经过目镜成正立放大虚像。
5. 望远镜:
(1)用途:观察远处的物体。
(2)结构:
目镜:相当于放大镜。物镜:相当于照相机。
(3)成像原理:
物体通过物镜成倒立缩小实像,再经过目镜成正立放大虚像。
【典例2-1】如图所示,小和通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字正立、放大的 (选填“实”或“虚”)像,该透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】 虚 远视眼
【详解】[1]小和通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字正立、放大的虚像,成像原理相当于放大镜,物体在一倍的焦距以内,成正立的放大的虚像。
[2]远视眼的成因是折光能力过弱,在视网膜后成像,需要凸透镜帮忙会聚光线。
【典例2-2】随着科技的发展,AI技术已经进入我们生活的各个领域。如图所示是一款“AI科技化妆镜”,可以用摄像头对人脸拍照,经过AI处理,最终将画面呈现在显示屏上。人脸通过化妆镜的摄像头在感光元件上成倒立、 的实像,该摄像头的成像原理与 (“显微镜”或“望远镜”)的物镜相同。
【答案】 缩小 望远镜
【详解】[1]人脸通过化妆镜的摄像头成像,与照相机成像原理相同,成倒立、缩小的实像。
[2]摄像头的成像原理与照相机成像原理相同,即物距在两倍焦距以外,其原理与望远镜的物镜相同。
【典例2-3】如图所示,是一款新型智能近视眼镜,它除了可以当作眼镜外,还可以当作蓝牙耳机。眼镜可将信息传送至镜片,并且允许使用者通过声音控制。耳机贴在颞骨两侧而不是堵塞住耳朵,使用者既可以听到耳机发出的声音,也不影响听到周围环境的声音。下列分析正确的是( )
A.此耳机采用骨传导,是利用了声音在固体中传播得较慢
B.智能眼镜是通过音色来辨别语音指令是否由使用者发出
C.该眼镜的镜片对光线起会聚作用
D.滑动按键可以实现音量调节,此时改变的是声音的音调
【答案】B
【详解】A.骨传导是通过头骨、颌骨等固体将声音传递到听觉神经,此耳机采用骨传导,是利用了声音在固体中传播速度较快的特点,而不是传播得较慢,故A错误;
B.不同人的发声结构不同,发出声音的音色不同。智能眼镜可以通过音色来辨别语音指令是否由使用者发出,因为每个人的音色是独特的,就像每个人的指纹一样,故B正确;
C.近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,而不是会聚作用,故C错误;
D.滑动按键可以实现音量调节,音量指的是声音的强弱,即响度,所以此时改变的是声音的响度,而不是音调,音调是由发声体振动的频率决定的,故D错误。
故选B。
跟踪训练1 海南白沙绿茶产于海南省白沙黎族自治县,是中国国家地理标志产品,享有“中国早春茶之乡”和“中国生态茶叶之乡”的美誉。白沙绿茶的制作工艺也是非常讲究的。经过严格的筛选和精细的制茶工艺,包括采摘、杀青、揉捻、干燥等步骤。
绿茶看起来是绿的,是因为茶叶 (选填“反射”或“吸收”)绿光,透过玻璃,叶片变大了,叶片处于 (选填“一倍焦距内”、“两倍焦距以外”或“大于一倍焦距,小于两倍焦距”)范围。
【答案】 反射 一倍焦距内
【详解】[1]有色不透明物体反射与自身颜色相同的光,绿茶看起来是绿的,是因为茶叶反射了绿光。
[2]诱过玻璃杯,叶片变大了,是因为加水后的玻璃杯相当于一个凸透镜,叶片处于一倍焦距内范围,此时相当于放大镜。
跟踪训练2 为确保师生安全,部分学校大门口安装了自动闸机,师生可以通过“刷脸机”鉴别身份,打开闸机进入校园,如图所示。下列判断正确的是( )
A.摄像头是凸透镜,可矫正近视眼
B.“刷脸”时,人脸成的是缩小的实像
C.要使成像变大,人应该远离刷脸机
D.屏幕上所成的像与平面镜成像相同
【答案】B
【详解】ABD.刷脸机与照相机的成像原理相同,摄像头相当于凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,可以用来矫正远视眼;“刷脸”时,人脸应处于透镜的两倍焦距之外,即物距大于二倍焦距,此时成倒立、缩小的实像,平面镜成的是正立、等大的虚像,二者成像不同,故B正确,AD错误;
C.根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,要使成像变大,人应该靠近刷脸机,减小物距,故C错误。
故选B。
跟踪训练3 如图所示,通过凸透镜看花朵成放大的像。则下列说法正确的是( )
A.花朵的放大的像是正立的实像
B.看到放大像的成像原理和平面镜成像原理相同
C.花朵到凸透镜的距离应当大于凸透镜的焦距
D.若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大
【答案】D
【详解】ABC.由图可知,此时花朵成正立像,所以,花朵的像是正立、放大的虚像,此时花朵到凸透镜的距离应当小于凸透镜的焦距,成像原理和放大镜成像原理相同,与平面镜成像原理不同。故ABC错误;
D.凸透镜成虚像时,物距越大,像越大;若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大,故D正确。
故选D。
【能力培优练】
1.下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看街道对面的建筑物物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜相当于投影仪
【答案】C
【详解】A.图甲中眼睛前方的透镜为凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,光线会聚后所成的像呈现在视网膜上,所以纠正的是远视镜,故A错误;
B.凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜对不平行于主光轴的光也有会聚作用,故B错误;
C.放大镜是焦距较小的凸透镜,用放大镜看街道对面的建筑物物体时,物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,所成的像为倒立、缩小的实像,故C正确;
D.望远镜的目镜是把物镜所成的倒立、缩小的实像进行放大,物镜相当于照相机,故D错误。
故选C。
2.近年来,近视已然成为危害青少年健康的头号杀手,科学用眼能起到很好的预防近视的作用,但已近视的人们,也需要有效的矫正方法来恢复他们对视觉的依赖。下列四幅图中,能说明近视眼成因及其矫正方法的是( )
A.① ④ B.② ③ C.① ③ D.② ④
【答案】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;故图②是近视眼的成因图;要矫正近视眼应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚。故图④是矫正近视眼的。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.常见的视力缺陷有近视和远视,如图所示的是一名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戴的透镜种类是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
【答案】D
【详解】近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,远处物体成像呈在视网膜的前方,是近视眼,应佩戴近视镜(发散透镜),即凹透镜进行矫正,综上分析知,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.如图所示,晶莹剔透的露珠宛如大自然精心雕琢的透镜。下列相关说法正确的是( )
A.露珠相当于一个凹透镜
B.露珠相当于一个平面镜
C.透过叶片上的露珠看到的叶脉是放大的实像
D.透过悬挂的露珠看到的远处的景物是倒立的实像
【答案】D
【详解】AB.露珠中间厚,边缘薄,相当于一个水凸透镜,故AB错误;
C.叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故C错误;
D.透过露珠能够看到远处景物倒立的像,说明此时物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
5.某班同学利用手电筒、胶片、凸透镜在教室白墙上呈现了主题班会的背景图。如图是经调节后,在墙上出现清晰画面时的情景。下列说法正确的是( )
A.墙上所成的像是正立放大的虚像
B.该装置与照相机的成像原理相同
C.贴有胶片的手电筒远离透镜,像会变小
D.该透镜可以用来矫正近视眼
【答案】C
【详解】A.由图以及凸透镜成像特点可知,此时胶片(相当于物体)与白墙(相当于光屏)分别位于凸透镜的两侧(像物异侧),说明所成的像为实像,故A错误;
B.该装置成的像是放大的实像,照相机镜头成的像是倒立、缩小的实像,原理不同,故B错误;
C.根据凸透镜成实像的规律可知,物近像远像变大,因此物体远离透镜时像会变小,故C正确;
D.近视眼是因为晶状体太厚,聚光能力太强使来自远方物体的像落在了视网膜的前方,需要利用凹透镜对光线的发散作用来矫正,该透镜为凸透镜,不能用来矫正近视眼,故D错误。
故选C。
6.甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是( )
A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜
C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜
【答案】A
【详解】丙图中像呈在视网膜的前方,故是近视眼,应该配戴凹透镜来矫正;丁图中像呈在视网膜的后方,故是远视眼,应该配戴凸透镜来矫正,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A.投影仪 B.近视眼镜 C.监控摄像头 D.放大镜
【答案】C
【详解】根据凸透镜成像特点,当物距大于两倍焦距时,凸透镜能够成倒立缩小的实像为照相机原理;
A.投影仪是利用凸透镜成像,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大实像的原理,故A不符合题意;
B.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用,且凹透镜不成实像,故B不符合题意;
C.监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故C符合题意;
D.放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理,故D不符合题意。
故选C。
8.洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴看到正立放大的图文像,在此现象中( )
A.水滴对光有发散作用 B.水滴相当于放大镜
C.看到的图文像是实像 D.图文像是由光的反射形成的
【答案】B
【详解】A.水滴中间厚边缘薄是水凸透镜,对光有会聚作用,故A不符合题意;
BCD.水滴中间厚边缘薄是水凸透镜,屏幕放在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像,相对于放大镜,是由光的折射形成的,故B符合题意,CD不符合题意。
故选B。
9.小明用照相机把远处的人和自己的手拍摄成了一张有趣的照片(如图),下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.人和手通过镜头均成实像
C.人和手通过镜头分别成缩小和放大的像
D.人离镜头越远,成的像越大
【答案】B
【详解】A.照相机镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
BC.照相机成像原理是物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像,所以人和手通过镜头均成缩小的实像,故B正确,C错误;
D.根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的特点,则人离镜头越远,成的像越小,故D错误。
故选B。
10.近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,打开了国产动画的天花板,也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是( )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.放映时巨幕到放映机镜头的距离应小于二倍焦距
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
【答案】C
【详解】A.放映机的镜头是凸透镜,近视眼镜是凹透镜,不是同一种透镜,故A错误;
B.电影放映时,使物体成倒立、放大的实像,像距大于镜头的二倍焦距,所以,放映时巨幕到放映机镜头的距离应大于二倍焦距,故B错误;
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射,反射光线射向各个方向,使坐在不同位置的观众都能看到清晰的画面,故C正确;
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立、放大的实像,倒立是相对于电影胶片上面的画面而言的,故D错误。
故选C。
11.2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”,保护视力,科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
B.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方
C.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
D.远视眼能看清近处的物体,看不清远处的物体
【答案】C
【详解】A.物体在正常眼睛的视网膜上成倒立、缩小的实像,故A错误;
BC.近视眼的晶状体对光的会聚能力过强,看远处物体,像成在视网膜的前方,矫正近视眼需配戴合适度数的对光起发散作用的凹透镜,故B错误,C正确;
D. 远视眼的晶状体对光的会聚能力过弱,能看清远处的物体,看不清近处的物体,故D错误。
故选C。
12.如图所示,这是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统的结构与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器,相当于人眼的视网膜。在追踪敌机时,该系统在光电传感器上成的是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的实像
【答案】A
【详解】该系统功能与人眼相似,人眼的晶状体和睫状体共同作用相当于一架照相机,照相机成倒立、缩小的实像,所以该系统在光电传感器上成的也是倒立、缩小的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.如图所示,为了方便老年人剪指甲,设计师在指甲剪的上方加装了一块小透镜。下列有关说法正确的是( )
A.该透镜是凸透镜,可以用于矫正近视眼
B.指甲盖位于透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C.要想看到指甲盖更大的像,应适当将透镜向上移动,远离指甲盖
D.若一只小虫子误停在透镜上,将影响观察指甲盖完整的像
【答案】C
【详解】A.指甲剪上加装的小透镜起到了放大镜的作用,是一个凸透镜,凸透镜可以用于矫正远视眼,故A错误;
BC.由凸透镜成像的规律可知,指甲盖位于透镜的一倍焦距以内,此时凸透镜成正立、放大的虚像;根据凸透镜成虚像时的规律,物远像远像变大,要想看到指甲盖更大的像,应适当将透镜向上移动,远离指甲盖,使指甲盖靠近凸透镜的焦点,故B错误,C正确;
D.若一只小虫子误停在透镜上,光线会从其它位置透过,不会影响观察指甲盖完整的像,故D错误。
故选C。
14.各种光学设备在小静家外出露营时发挥了很大的作用,如图所示,下列描述正确的是( )
A.汽车后视镜是凹透镜,扩大了视野范围,方便观察车后路况
B.投影仪的镜头为凸透镜,在投影布上成倒立放大的像
C.手电筒的反光罩通过凸面镜反射光线,使光束更发散
D.用放大镜观察地上的昆虫,昆虫应位于放大镜两倍焦距以外,看到正立放大的像
【答案】B
【详解】A.汽车后视镜通常是凸面镜,而不是凹透镜。凸面镜对光具有发散作用,可以扩大视野范围,方便观察车后路况,故A错误;
B.投影仪的镜头是凸透镜,其原理是物体到凸透镜的距离在大于一倍焦距小于二倍焦距的位置时,成倒立放大的实像,故B正确;
C.手电筒的反光罩通常使用凹面镜,凹面镜对光具有会聚作用,可以将光线反射并集中,使光束更集中,故C错误;
D.放大镜是凸透镜,当物体放在两倍焦距外时,看到的是倒立缩小的像,而不是正立放大的像。正立放大的像通常是在物体放在一倍焦距以内时看到的,故D错误。
故选B。
15.王老师戴着眼镜在批改作业,听到远处有学生喊他,他需要摘下眼镜才能看清学生的容貌。由此推断,王老师视力的缺陷类型及佩戴的眼镜属于( )
A.远视眼,凸面镜 B.近视眼,凹面镜
C.远视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
【答案】C
【详解】由题可知,王老师能看清楚远处的物体,看不清楚近处的物体,所以他是远视眼,是晶状体对光的折射能力弱导致看近处物体时,晶状体将光线会聚在视网膜之后,所以要用对光有会聚作用的凸透镜进行矫正。
故选C。
16.购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。当刷脸时( )
A.消费者面部应位于摄像头的两倍焦距之外
B.摄像头的成像原理与生活中的投影仪相同
C.该摄像头所用的镜片可以用来矫正近视眼
D.消费者靠近摄像头时摄像头所成的像变小
【答案】A
【详解】A.消费者面部应位于摄像头两倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,故A符合题意;
B.消费者面部应位于摄像头两倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,故B不符合题意;
C.摄像头相当于一个凸透镜,可以用来矫正远视眼,故C不符合题意;
D.消费者靠近摄像头时,物距变小,像距变大,摄像头所成的像变大,故D不符合题意。
故选A 。
17.“关爱孩子用眼健康”,每学期我校组织学生进行视力检测,图为眼睛观察远处物体时的光路。可知这是( )
A.近视眼,应戴凸透镜矫正
B.近视眼,应戴凹透镜矫正
C.远视眼,应戴凸透镜矫正
D.远视眼,应戴凹透镜矫正
【答案】B
【详解】CD.由图可知,该眼睛看远处物体时,成像在视网膜前,是近视眼,故C不符合题意,D不符合题意;
AB.近视眼是由于晶状体折光能力太强,应佩戴凹透镜矫正,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
18.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显见矣”,下列光现象中与“钱随水光而显见”光学原理相同的是( )
A.地面的人影 B.水中的倒影
C.坐井观天 D.放大的文字
【答案】D
【详解】钱随水光而显见,是光从水中斜射向空气中,发生偏折形成的。
A.地面的人影是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中的倒影是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.坐井观天是光的直线传播形成的现象,故C不符合题意;
D.用放大镜,可看到放大的正立的虚像,是光的折射现象,故D符合题意。
故选D。
19.鄂尔多斯博物馆在较为精巧的文物前放置了凸透镜,如图所示,关于该凸透镜有如下描述,正确的是( )
①对光有会聚作用,可以用来矫正远视眼
②通过凸透镜看到的是正立放大的虚像
③所成的像与文物在凸透镜的同侧
④要使文物的像变大点儿,应把凸透镜适当远离文物放置
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【详解】①.凸透镜中间厚、边缘薄,对光线有会聚作用,能使平行于主光轴的光线会聚于一点,这个点叫做凸透镜的焦点。远视眼是由于晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,使得近处物体的像成在视网膜的后方。而凸透镜对光线有会聚作用,佩戴凸透镜制成的眼镜可以使光线提前会聚,从而使像成在视网膜上,达到矫正远视眼的目的。故①正确;
②.当文物放在凸透镜的一倍焦距以内时,根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像。在博物馆中,为了方便游客更清晰地观察较为精巧的文物,通常会将文物放在凸透镜的一倍焦距以内,所以通过凸透镜看到的是正立放大的虚像,故②正确;
③.当物体放在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的,不能在光屏上呈现,且像与物体在凸透镜的同侧。故③正确;
④.根据凸透镜成像规律,当物体放在凸透镜的一倍焦距以内时,物距增大(即物体远离凸透镜),像距越大,像也越大。所以要使文物的像变大点儿,应把凸透镜适当远离文物放置,故④正确。
综上,故选D。
20.学习了透镜知识后,洛洛对老师所佩戴的眼镜展开了研究,她将眼镜放在阳光下,观察到如图甲所示的现象,她又将该眼镜放到报纸上,观察到如图乙所示的现象,分析现象可知( )
A.该眼镜对太阳光有会聚作用
B.该眼镜是凸透镜可矫正近视眼
C.该眼镜放在报纸上,可观察到正立放大的实像
D.将眼镜稍稍远离报纸,可观察到所成的像变小
【答案】A
【详解】A.由图甲可知,平行的太阳光经凸透镜后变得会聚,说明该眼镜对太阳光有会聚作用,故A正确;
B.由图甲可知,该眼镜对太阳光有会聚作用,所以该眼镜是凸透镜,凸透镜用来矫正远视眼,故B错误;
C.由图乙可知,该眼镜放在报纸上,可观察到字成的正立、放大的虚像,故C错误;
D.凸透镜成虚像时,物体远离透镜时物距变大,像距也变大,像变大;将眼镜稍稍远离报纸,可观察到所成的像变大,故D错误。
故选A。
21.用棱长为10cm的正方体透明塑料盒制作一个简易的昆虫标本观察盒,如图所示。在盒底上放标本,盒盖上嵌入一个薄透镜,通过薄透镜能观察到标本正立、放大的像。下列说法正确的是( )
A.该薄透镜为凸透镜且焦距小于10cm
B.标本观察盒的成像原理和照相机的相同
C.通过薄透镜能观察到标本的实像
D.要使观察到的像变大,应适当增大标本与薄透镜间的距离
【答案】D
【详解】A.由题意可知,标本观察盒相当于放大镜,因此薄透镜是凸透镜,标本放在凸透镜的一倍焦距内,图中物距为10cm,则薄透镜的焦距大于10cm,故A错误;
B.标本观察盒的成像原理与放大镜的成像原理相同,而不是照相机,故B错误;
C.由凸透镜成像规律可知,放大镜成正立、放大的虚像,所以通过薄透镜能观察到标本的虚像,故C错误;
D.凸透镜成虚像时,物远像远像变大,因此要使观察到的像变大,应适当增大标本与薄透镜间的距离,故D正确。
故选D。
22.透镜在生活中的应用十分广泛,下列调节方法正确的是( )
A.使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,将照相机远离人
B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将投影仪向前移动
C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离
D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越小,更容易解锁成功
【答案】C
【详解】A.照相机的原理是凸透镜成像,拍全身照时像比较小,拍半身照时像比较大,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律,先拍全身照,再拍半身照,需要将照相机靠近人,故A错误;
B.使用投影仪时,显示的画面太大,说明所成像太大,根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律,可以将投影仪向前移动,靠近显示屏来减小像距,同时需要增大物距,故B错误;
C.使用放大镜时,物体在一倍焦距以内,越靠近凸透镜,所成虚像越小;物体远离凸透镜,所成虚像越大。因此,为了看到更大的像,应适当增大放大镜与物体的距离,故C正确;
D.人脸识别解锁时,摄像头相当于照相机,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律,人脸离锁越近,拍得的像越大,但不一定更容易解锁成功,因为太近导致像过大而无法识别,故D错误。
故选C。
23.放大镜属于 (选填“凸”或“凹”)透镜。如图,邮票通过透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,邮票到透镜的距离 (选填“大于”或“小于”)透镜的焦距。
【答案】 凸 虚 小于
【详解】[1][2][3]放大镜是一块凸透镜,用放大镜观察邮票时(如图所示),邮票到透镜的距离是 小于透镜的焦距,看到的像是一个正立放大的虚像。
24.深圳湾人才公园定期举行无人机和灯光秀表演,为市民游客展示深圳科技的“硬核力”!如图所示,湖面上“春笋”的倒影是光的 形成的;当无人机向上升高时,在水中的像 (选填“变大”“不变”或“变小”);当游客取下近视眼镜后,“春笋”的像成在视网膜的 (选填“前方”或“后方”)。
【答案】 反射 不变 前方
【详解】[1]湖面上的倒影是由于光的反射形成的,属于平面镜成像原理。
[2]平面镜成像时,像的大小与物体大小相等,与物体到镜面的距离无关,因此无人机升高时像的大小不变。
[3]近视眼镜是凹透镜,用于矫正近视眼。取下眼镜后,近视眼的像会成在视网膜前方。
25.由于平时不注意科学用眼,小明只能看清近处物体,看不清远处物体,他患了 视眼,可配戴由 (选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜矫正视力。
【答案】 近 凹
【详解】[1]小明只能看清近处物体,看不清远处物体,说明他患了近视眼,看远处的物体时,像会成在视网膜前面。
[2]由于凹透镜对光线具有发散作用,能使成像后移,成在视网膜上,所以可以矫正近视眼。
26.晓畅喝水时不小心将一滴水滴落在手机玻璃屏幕上(如图所示),此时水滴相当于一个凸透镜,晓畅透过水滴会看到手机图文层的内容成 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。晓畅想到每个透镜的两侧都有焦点,则图文层在这个“水滴透镜”焦点的 (选填“上”或“下”)方。
【答案】 正立 放大 上
【详解】[1][2]晓畅喝水时不小心将一滴水滴落在手机玻璃屏幕上(如图所示),此时水滴相当于一个凸透镜,此时手机图文层的内容与凸透镜的距离小于f,则晓畅透过水滴会看到手机图文层的内容成正立、放大的虚像。
[3]手机图文层的内容与凸透镜的距离小于f,则图文层在这个“水滴透镜”焦点的上方。
27.如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
【答案】 照相机 凹透镜
【详解】[1]人的眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
[2]近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处物体的像成在视网膜的前方,导致人看不清远处的物体。凹透镜对光线有发散作用,能使光线推迟会聚。凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚。为了使远处物体的像能成在视网膜上,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。
28.正常眼球看近处物体光路如图甲。小聪做眼球检查,发现晶状体与常人无异,但眼球发育偏短,看近处物体时光路如图乙。晶状体对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用;小聪是 (选填“近”或“远”)视眼,应配戴 (选填“凸透镜”、“凹透镜”)来矫正视力。
【答案】 会聚 远 凸透镜
【详解】[1]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凸透镜,对光有会聚作用。
[2][3]小聪的眼球发育偏短,看近处物体时,来自物体的光还未会聚就到达视网膜,从而在视网膜上成模糊的像,所以小聪的眼看不清近处的物体,属于远视眼;矫正时需先将光进行会聚,而凸透镜对光具有会聚作用,故需配戴凸透镜来矫正视力。
29.如图所示,某同学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,移动光屏上直至在光屏上得到一个 的光斑,则此时水透镜的焦距为 cm;
(2)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰的中心和光屏的中心在 ;
(3)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰 (选填“放大”“等大”“缩小”)的像,该成像情况与 (选填“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同。若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”“不能”)看到清晰的像;
(4)保持图乙位置,光屏上成像清晰。该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是 眼镜(选填“近视”“远视”)。若水透镜保持原水量,只需要将水透镜向 (选填“左”、“右”、“左或右”)移动,像也可以变清晰。
【答案】(1) 最小最亮 9.0
(2)凸透镜的主光轴上
(3) 缩小 照相机 能
(4) 近视 右
【详解】(1)[1][2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,光屏上得到一个最小最亮的光斑,这个最小最亮的光斑是凸透镜的焦点,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、水透镜和光屏三者中心在凸透镜的主光轴上,目的是使像成在光屏中央,便于观察和记录成像情况。
(3)[1][2][3]如图乙所示,,物体在二倍焦距以外,在光屏上看到清晰缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距之间;与照相机的成像原理相同;在光的折射中,光路可逆,把光屏和蜡烛对调为之后,光屏上能成清晰的像,此时物距小于像距,光屏上成倒立、放大的实像。
(4)[1]当向水透镜里注入适量的水后,水透镜的焦距变小,对光线的会聚能力增强,发现烛焰的像再次变得清晰,说明水透镜原来“戴上”的是具有发散作用的凹透镜,由于凹透镜可用来纠正近视眼,所以眼镜是近视眼镜。
[2]若水透镜保持原水量,近视眼镜对光线发散,会使光线延迟会聚,即像距增大,根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知,只需要将水透镜向右移动,像也可以变清晰。
30.小明在探究“凸透镜成像的规律”实验时,实验操作规范:
(1)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于 ,实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向 (填“上”或“下”)移动;
(2)当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时成像原理与 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;若将蜡烛向右移动5cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要 (选填“大”或“小”)些;
(3)小明近日发现自己看不清黑板,到医院检查,医生告诉他患上了近视,成像示意图为 (选填“乙”或“丙”)图,近视眼可以使用 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)加以矫正。
【答案】(1) 同一高度 上
(2) 照相机 右 大
(3) 乙 凹透镜
【详解】(1)[1]实验前需调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于同一高度,以确保像能成在光屏的中央。
[2]燃烧的蜡烛缩短时,烛焰位置下降,由于光线通过凸透镜光心不改变方向,则像会向上移动。
(2)[1]由图甲可知,当烛焰在光屏上成清晰的像时,物距大于像距,则蜡烛在凸透镜两倍焦距外,成倒立、缩小的实像,成像原理与照相机相同。
[2][3]若蜡烛向右移动5cm(物距减小),根据凸透镜成像规律,像距会增大,像也会变大。因此需将光屏向右移动才能再次成清晰的像,且此时像比原来的像大。
(3)[1]近视眼因晶状体变厚或眼球前后径过长,导致远处物体的像成在视网膜前方,对应示意图乙。
[2]矫正近视需使用凹透镜,因其对光线有发散作用,可使像后移至视网膜上。
【链接中考】
1.(2025·四川广安·中考真题)某学习小组在探究凸透镜成像规律时,如图所示,光屏上刚好得到清晰的像,凸透镜的焦距,下列说法中正确的是( )
A.光屏上的像是倒立、缩小的虚像
B.光屏上的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜可用来矫正近视眼
D.照相机的成像原理与此成像原理相同
【答案】B
【详解】AB.由图可知,物距
物距在1倍焦距与2倍焦距之间,像距为
像距大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立放大的实像,故A错误,B正确;
C.近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,是近视眼,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正。故C错误;
D.照相机成像时,物距大于2倍焦距,像距在1倍焦距与2倍焦距之间,与题目中成像原理不同,故D错误。
故选B。
2.(2024·西藏·中考真题)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】A
【详解】近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,远处的物体成像在视网膜的前面,所以甲图反映了近视眼的成因;利用凹透镜对光的发散作用,使像成在视网膜上,因此丙反映了近视眼的矫正,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.(2025·北京·中考真题)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.杯子形成的影子 B.月亮在水中形成的像
C.放大镜把字放大 D.人在平面镜中形成的像
【答案】C
【详解】A.杯子形成的影子,是因为光沿直线传播,在光照射不到的地方形成影子,属于光的直线传播现象,故A不符合题意;
B.月亮在水中形成的像,属于平面镜成像现象,利用了光的反射原理,水面相当于平面镜,反射月亮的光形成像,故B不符合题意;
C.放大镜把字放大,放大镜是凸透镜,字反射的光经过凸透镜时发生折射,从而形成放大的像,属于光的折射现象,故C符合题意;
D.人在平面镜中形成的像,是光的反射现象,成正立、等大的虚像,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·吉林·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中∶
(1)实验前,需将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调至 。
(2)如图所示,某次实验时,烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 的实像。生活中的 就是利用这种成像规律工作的。
(3)若想模拟近视眼成像情况,可以更换焦距更 的凸透镜进行实验。
【答案】(1)同一高度(2) 缩小 照相机(3)小
【详解】(1)实验时,为了使像呈现在光屏的中央,应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调节在同一高度,即将烛焰和光屏的中心调节在凸透镜的主光轴上。
(2)[1][2]由图可知物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像,利用这一原理可制成照相机。
(3)近视眼是看远处物体时成像在视网膜之前,光屏相当于视网膜,为模拟近视眼,则应使像成在光屏前方,需要增强光的折射能力,所以需要更换焦距更小的凸透镜。
5.(2025·江西·中考真题)用“水透镜”探究近视眼的形成原因
【证据】
(1)如图所示,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起;
(2)将“水透镜”置于图中光具座的 (选填“A”“B”或“C”)滑块上,点燃蜡烛,调节“水透镜”和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上;
(3)移动蜡烛,当物距为时,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(4)保持 不变,继续向“水透镜”中注入适量的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(5)把实验中收集的数据和观察的现象填入表二。
表二
序号
物距/cm
“水透镜”的凸起程度
像距/cm
1
30.0
较小
17.4
2
30.0
较大
9.2
【解释】依据表二,在物距不变的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变 ,并且观察到成像变近。
【交流】
(6)本实验中用 模拟眼睛的晶状体,用 模拟眼睛的视网膜;
(7)经多次实验后,结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,由于晶状体的凸起程度较 ,折光能力变强,远处景物成像会成在视网膜的 方,导致看不清楚;
(8)为了预防近视,我们应养成良好的学习和生活习惯。
【答案】 B 物距 小 “水透镜” 光屏 大 前
【详解】(2)[1]按照器材时,凸透镜在中间,两侧分别是蜡烛和光屏,所以将“水透镜”置于图中光具座的B滑块上。
(3)[2]探究近视眼的形成原因,其它不变,改变凸透镜的凸起程度,所以保持物距不变,向“水透镜”中注入适量的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。
(5)[3]由表中数据可知,物距都是30.0cm,物距不变,“水透镜”的凸起程度较大,像距较小,所以在物距不变的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变小,成像变近。
(6)[4][5]模拟近视眼的原理,将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是眼睛观察的物体。
(7)[6][7]当近视眼观察远处的景物时,近视眼的晶状体较厚,凸起程度较大,折光能力变强,将像成在视网膜的前面,看不清远处的物体。
6.(2025·四川·中考真题)2025年6月6日是第30个全国爱眼日。能模拟近视眼成像的光路图是 (选填“甲”或“乙”),应佩戴 制成的眼镜来矫正近视眼(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】 甲 凹透镜
【详解】[1]近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处物体射来的光会聚在视网膜的前方。观察甲乙两图,甲图中光线会聚在视网膜前方,所以能模拟近视眼成像的光路图是甲。
[2]凹透镜对光线有发散作用,近视眼需要佩戴凹透镜来矫正,使光线发散一些,从而让像成在视网膜上,所以应佩戴凹透镜制成的眼镜来矫正近视眼。
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