内容正文:
3.7眼睛与光学仪器
一、单选题
1.如图所示是一架天文望远镜,下列有关说法正确的是( )
A.它的物镜是平面镜
B.它的目镜是凹透镜
C.远处景物通过物镜成缩小的像
D.该望远镜目镜的成像特点与投影仪相同
2. 如图所示,小明同学手握甲、乙两个焦距不同的凸透镜,通过调整两透镜间的距离,可以更清晰地看到远处的物体。以下说法正确的是
A.甲透镜对光线有发散作用
B.甲透镜的作用相当于一个照相机
C.乙透镜成的是正立放大的像
D.乙透镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光
3. 下列光学元件的说法中正确的是 ( )
A.图甲为凸透镜, 通过该透镜观察到的像总是正立的
B.图乙是生活中常用的望远镜, 它的物镜对光线有发散作用
C.图丙是潜望镜, 它利用光的反射成像
D.图丁为显微镜, 显微镜目镜的成像特点与投影仪的镜头相同
4.人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人。如图所示,人形机器人正在给汽车做质检工作,其头部安装有高感知摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头相当于凹透镜
B.摄像头成的是倒立、缩小的实像
C.摄像头成像的原理与显微镜的物镜相同
D.当机器人靠近汽车仔细检查时,摄像头所成的像变小
5.眼睛是人体最重要的器官之一,它是一个相当复杂的生物光学仪器,从结构上看非常类似于( )
A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.潜望镜
6.关于显微镜和望远镜成像的说法:①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;③望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像;④望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像。上述说法中正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
7.图是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,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,最外层窗口和传感器之间的光学元件,相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是( )
A.该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.景物到镜头的距离越远,所成的像越小
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
8.下列设施设备中,利用光的反射原理成像的是( )
A.潜望镜 B.照相机 C.投影仪 D.望远镜
9.如图,显微镜能对微小物体进行高倍数放大,微小物体经过物镜成一个倒立放大的像,再经过目镜成一个正立放大的像,则显微镜的物镜、目镜分别与下列哪种光学器件的原理相同( )
A.投影仪 放大镜 B.投影仪 投影仪
C.放大镜 放大镜 D.放大镜 投影仪
10.为了模拟探究显微镜的工作原理,小明在白纸上画上红色箭头,放在高约为15mm的透明塑料盒下方,在盒的上方滴上一滴水,如图甲所示,通过水滴(相当于凸透镜)可看到位于水滴下方红色箭头放大的像;将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方,如图乙所示,保持凸透镜水平,调整凸透镜与水滴之间的距离,会看到箭头更大的像。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.水滴模拟显微镜的目镜
B.箭头通过水滴成放大的实像
C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜
D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
二、填空题
11.日食现象是由光的 形成的;小明用天文望远镜观察日食现象,常用的天文望远镜的镜头有目镜和物镜,它们都是 (选填“凸”或“凹”)透镜。
12.用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的 (填“虚”或“实”)像,道理就像 的镜头成像一样,目镜的作用则像一个 ,再次对这个像成放大的 (填“实”或“虚”)像。
13.油画保护属于跨学科专业。如图所示,诊断油画会用到红外线、紫外线、显微镜。光学显微镜的目镜相当于 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),观察油画时油画应位于物镜的 (选填“一倍焦距以内”“一二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”)。
14.保证正确姿势是科学用眼的重要方法之一。人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟(选填“凸”或“凹”)透镜类似。如图所示,其中的相当于光屏。
15.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的 ,外界物体在视网膜上所成的像是 的实像(选填“正立”或“倒立”).
16.植物的叶片呈现绿色,是因为叶子可以 (选填“吸收”或“反射”)绿光。如图是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔,气孔经过物镜成的是 (选填“缩小”或“放大”)的像,此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是 。最后,人眼通过目镜看到的是放大的 (选填“实”或“虚”)像。
三、实验探究题
17.如图-1所示,人眼的功能类似于照相机,学习了凸透镜成像规律后,小明对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了进一步研究;
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中, 到凸透镜的距离不变,能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关,使用变焦照相机拍照,能否得到清晰的像,可能同时与焦距和像距有关,于是他用图-2装置进行探究;
(2)实验前,调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使像呈现在 ;
(3)实验主要步骤:①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“F”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度;
②保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
(4)实验数据如下表所示:物体的高度H=5.0cm
实验序号
物距
像距
焦距
像的高度
1
17.1
15.0
8.0
4.4
2
30.0
15.0
10.0
2.5
3
60.0
15.0
12.0
1.3
4
25.0
11.8
8.0
2.4
5
25.0
16.7
10.0
3.3
6
25.0
23.1
12.0
4.6
①分析 三组数据可知:当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距要变大;
②分析4、5、6三组数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越大;
根据以上探究可知:人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的;用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时,是通过同时调节焦距和像距,使物体成大小不同的清晰的像;
(5)实验结束后,小明和同学们进行了如下交流:
①人长时间看近处物体,眼睛容易疲劳。学习较长时间后,建议同学们适当远眺,使睫状体放松,晶状体变 (选填“厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳,保护眼睛;
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后,要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些,应该把照相机的镜头 (选填“向前伸”或“往后缩”)同时增大焦距。
四、综合题
18.如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。
(1)甲图是显微镜,它的反光镜有一面是凹面镜,它对光起到 作用,可在光线较 时使用,如果使用的目镜放大倍数40,物镜放大倍数20,则观察的物体被放大了 倍;
(2)乙图是望远镜,它物镜的作用相当于的 镜头(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”),成 像(选填“放大”、“缩小”或“等大”);它目镜的作用相当于的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)成 像(选填“虚”或“实”)。
五、科普阅读题
19.阅读以下文段:
透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数叫透镜焦度(单位为),用表示,即(其中焦距f的单位是m)。
平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值,凸透镜的度数是正数,凹透镜的度数是负数,现有-300度和+200度的眼镜片A和B。
完成以下问题:
(1)如果远视很严重,眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些,透镜焦度就要 (选填“大”或“小”)一些:
(2)眼镜片 是远视镜片,眼镜片 是近视镜片(均选填“A”或“B”);
(3)眼镜片B的焦距是 m,焦度是 。
六、简答题
20.伽利略望远镜与开普勒望远镜有什么相同点与不同点?
七、作图题
21.如图甲所示,在小宁与平面镜之间有一只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出A'B')
参考答案
1.C
2.D
3.C
4.B
5.C
6.C
7.B
8.A
9.A
10.B
11.直线传播;凸
12.实;投影仪;放大镜;虚
13.放大镜;一二倍焦距之间
14.凸,视网膜
15.镜头;倒立
16.反射;放大;;虚
17.光屏;光屏中央;“F”光源;1、2、3;大(或长);薄;向前伸
18.会聚;;暗(弱);;800;;照相机;;缩小;;放大镜;;虚。
19.大;B;A;0.5;2
20.伽利略望远镜与开普勒望远镜都由一个目镜和一个物镜组成,而且物镜的焦距都较大,目镜的焦距都较小,目镜和物镜的主光轴共线,物镜都是凸透镜.所不同的是伽利略望远镜的目镜是凹透镜,开普勒望远镜的目镜是凸透镜.伽利略望远镜成的是正立的虚像,主要应用于观察地面上的物体和天体,开普勒望远镜成的是倒立的虛像,主要应用于观察天体,伽利略望远镜的镜简长为物镜与目镜的焦距之差,而开普勒望远镜的镜筒长为目镜与物镜的焦距之和。
21.
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