3.4透镜的应用（知识解读）-2025-2026学年八年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版2024）

3.4透镜的应用（知识解读）（解析版） •知识点1 眼睛及其视物原理 •知识点2 近视眼和远视眼的成因与矫正办法 •知识点3 望远镜与显微镜 •作业 巩固训练 眼睛及其视物原理 知识点1 1、眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。 2、眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。 3、视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。 【典例1】如图是北师大版八（下）生物书第81页上的一幅“眼球的构造”图。下列有关人眼的讨论，不正确的是（    ） A．人能看到物体是因为有光射入了人眼 B．外界物体在视网膜上所成像的像距大于二倍焦距 C．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏 D．眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成的像是缩小的 【答案】B 【详解】A．眼睛看见物体是因为物体发出的光，或者反射的光线进入眼里，故A正确，不符合题意； BCD．人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故B错误，符合题意；CD正确，不符合题意。 故选B。 【变式1-1】眼睛能看清物体，是因为它能把来自物体的光汇聚在视网膜上，形成物体的像。对于视网膜上所成的像，下列说法正确的是（    ） A．倒立缩小的实像 B．像与物体大小相等 C．正立缩小的虚像 D．倒立放大的实像 【答案】A 【详解】眼睛相当于一架照相机，物体在眼睛的视网膜上能成倒立、缩小的实像。故BCD错误，A正确。 故选A。 【变式1-2】图是人眼结构简图，正常人看到汽车从远处驶近的过程中，其眼部晶状体的厚度 （选填“变厚”“变薄”“不变”），人眼看物体在视网膜上成的是 像（填像的性质）。 【答案】 变厚 倒立缩小的实 【详解】[1]正常人看到汽车从远处驶近的过程中，物距变小，像距变大，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体变厚，会聚能力变强。 [2]眼睛的结构：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，人在看物体时，物距大于二倍焦距，在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。 【变式1-3】眼球好像一架照相机， 和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，物体的像都成在视网膜上，像相对于景物来说是 、 的 像。 【答案】 晶状体 倒立 缩小 实 【详解】[1][2][3][4]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，外界物体在视网膜上成的是倒立缩小的实像。 近视眼和远视眼的成因与矫正办法 知识点2 1、近视眼 （1）近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。 （2）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。 （3）近视眼特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （4）近视眼原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。 2、远视眼 （1）远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。 （2）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。 （3）远视眼特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。 （4）远视眼原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 【典例2】长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图是有关眼睛及其矫正的示意图，甲图是 眼的成像原理，远视眼的矫正原理是下图中的图 （选填序号）。 【答案】 近视 乙 【详解】[1]甲图成像在视网膜前，是近视眼的成像原理。 [2]远视眼是晶状体较薄，会聚能力减弱，成像在视网膜后面，应用具有会聚能力的凸透镜矫正，即矫正原理是下图中的图乙。 【变式2-1】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。 【变式2-2】如图小红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，如图甲是他用其模拟正常眼睛看物体时的装置，固定透镜，将蜡烛放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成倒立、放大的实像 B．若用黑纸片将透镜遮挡一半，光屏上成半个烛焰的像 C．若将近视眼镜放到透镜前方，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D．模拟图乙的成因时需要向透镜内注水 【答案】D 【详解】A．根据图示可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成的像是倒立、缩小的实像，故A错误； B．若用黑纸片将透镜遮挡一半，则经凸透镜折射后在光屏上成像的光线变少，烛焰在光屏上成的像将会变暗，烛焰的像是完整的，故B错误； C．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线有发散作用，将近视眼镜放到透镜前方，使光线发散些，要使光屏上还能呈清晰的像，应该将光屏适当远离透镜，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正确。 故选D。 【变式2-3】隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，某款软质隐形眼镜的中心厚度只有0.04mm，镜片的边缘厚度大于0.04mm，这款隐形眼镜对光起 的作用，可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 【答案】 发散 近视眼 【详解】[1]该款眼睛中间薄两边厚，是凹透镜的特点，对光有发散作用。 [2]近视眼是因为晶状体变厚对光的偏折能力过强，导致成像在视网膜前，需要用凹透镜发散光线来矫正。 望远镜与显微镜 知识点3 1、显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。 普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。 2、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。 【典例3】显微镜目镜的作用相当于 （填光学仪器名称）；目镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近被观察物体的透镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 （选填“放大”或“缩小”）的像。 【答案】 放大镜 正立 缩小 【详解】[1][2]显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，作用相当于放大镜。 [3]两组凸透镜组成的望远镜，物镜相当于照相机，物体在其二倍焦距以外，成倒立缩小的实像。 【变式3-1】用素描炭笔在纸上连续画一笔，放在低倍显微镜下观察，看到的现象是（　　） A．浓淡、连续的笔迹 B．均匀、缩小的笔迹 C．均匀、连续的笔迹 D．浓淡、间断的笔迹 【答案】D 【详解】素描炭笔是固态的炭组成的，素描炭笔在纸上连续画一笔，放在低倍显微镜下观察，由于纸张是凹凸不平的，笔迹被放大，因此会看到画的那一笔是由很多点组成，也就是看到很多的放大的密密麻麻的点，所以变淡了，也变得不连续了；也就是浓淡、间断的笔迹了，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式3-2】下列有关显微镜的目镜和物镜所成像的说法正确的是（　　） A．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像 B．目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像 C．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像 D．目镜成正立放大的虚像，物镜成正立放大的实像 【答案】A 【详解】显微镜的物镜和目镜都有放大的作用，其中物镜相当于投影仪，能成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，能成正立放大的虚像。 故选A。 【变式3-3】显微镜的物镜相当于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同）的镜头，天文望远镜的物镜相当于 的镜头。如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，二维码经摄像头成倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像。 【答案】 投影仪 照相机 缩小 【详解】[1]显微镜的物镜成倒立放大的实像，相当于投影仪。 [2]天文望远镜的物镜成倒立缩小的实像，相当于照相机。 [3]照相机拍照时，物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，二维码经摄像头成倒立、缩小的像。 一、单选题 1．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利。但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼的成因及其矫正的原理图正确的是（    ） A．甲丙 B．甲丁 C．乙丙 D．乙丁 【答案】A 【详解】近视眼的形成原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球前后方向太长，成像在视网膜前，故甲图正确；近视眼矫正方法是利用凹透镜能使光发散的特点，佩戴合适的凹透镜制成的眼镜能使物体的像成在视网膜上，看清楚物体，故丙图正确。故A正确，BCD错误。 故选A。 2．小豫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，调节光屏得到清晰的像，如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．已知图甲是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．模拟图乙的成因时需要向水透镜中再注一些水。 C．若将老花镜放在甲图透镜和蜡烛之间，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处 【答案】B 【详解】A．如图甲所示，物距大于像距，应成倒立、缩小的实像，故A错误； B．图乙模拟近视眼成因，近视眼是晶状体太厚，折光能力强造成的，所以模拟时要向水透镜中再注一些水，故B正确； C．若将老花镜放在甲图透镜和蜡烛之间，老花镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，因此需将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像，故C错误； D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，因玻璃砖对光线具有折射作用，所以会聚点不会再焦点F处，故D错误。 故选B。 3．兴庆公园位于古都西安城墙外东南角的咸宁路上，该公园是我国最古老的历史文化遗址公园。关于公园里的现象，下列说法错误的是（　　） A．红色的枫叶吸引了无数游客，枫叶成红色是因为枫叶吸收了红光 B．城墙上的景物在护城河的倒影，是光的反射形成的等大的虚像 C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的色散现象 D．清晨，透过树叶上的露珠，能清晰地看到叶子的叶脉，因为露珠相当于一个凸透镜 【答案】A 【详解】A．红色的枫叶吸引了无数游客，枫叶成红色是因为枫叶反射了红光，故A错误，符合题意； B．城墙上的景物在护城河的倒影，是平面镜成像，是光的反射形成的，成正立、等大的虚像，故B正确，不符合题意； C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光，是光的色散现象，故C正确，不符合题意； D．清晨，树叶上的露珠中间厚，边缘薄，相当于凸透镜，树叶在它的一倍焦距之内，成正立、放大的虚像，所以能清晰地看到叶子的叶脉，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列相关说法正确的是（   ） ①光屏上成倒立、放大的实像 ②照相机是利用这一成像原理工作的 ③该凸透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm ④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜 A．①和② B．②和④ C．②和③ D．①和④ 【答案】C 【详解】①②③将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像，应用是照相机，且满足 解得该凸透镜的焦距f满足8cm<f<15cm，故①错误，②③正确； ④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟成像，所以要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透镜。故④错误。 故C正确，ABD错误。 故选C。 5．“一鞭晓色渡滹沱，芳草茸茸漫碧波”，滹沱河被誉为石家庄的“母亲河”。五月的滹沱河，花团锦簇，夏风习习，不少市民来到滹沱河畔，与家人一起游玩。湖面波光粼粼，岸上繁花似锦，市民在滹沱河边散步，自行车爱好者骑行在岸边平坦的休闲路上，享受其中。如图所示是市民在滹沱河游玩时的留影，手持手机拍照所成的像是（   ） A．正立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像 C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 【答案】D 【详解】手机镜头实际上是凸透镜，在用手机拍照时，景物在2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律可知，通过镜头成倒立、缩小的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．图甲是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示；下列说法正确的是（    ） A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了镜面反射 B．该投影灯的成像原理与照相机相同 C．调小镜头与图片的距离图案变大 D．地面上看到的是放大的虚像 【答案】C 【详解】A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射，光照射到凹凸不平的地面，发生了漫反射，导致各个方向都能够看到图案，故A错误； B．该投影灯的成像原理与投影仪相同，都是物距小于像距，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像；而照相机利用的是物距大于二倍焦距成倒立缩小的实像，故B错误； C．调小镜头与图片的距离图案，减小物距，根据凸透镜成实像规律可知，物近像远像变大，所以，调小镜头与图片的距离图案变大，故C正确； D．能够在地面上承接到的像，是实像，而不是虚像，故D错误。 故选C。 7．如图所示的四种现象中，由于光的反射形成的是（　　） A．手影 B．水面“折”枝 C．桥的倒影 D．放大镜看猴脸 【答案】C 【详解】A．影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故A不符合题意； B．从水中枝上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是枝的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故B不符合题意； C．桥在水中形成“倒影”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意； D．用放大镜看猴脸时，猴脸变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的，故D不符合题意。 故选C。 8．如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（　　） A．该摄像头相当于一个凹透镜 B．该摄像头成像原理利用了光的反射 C．该摄像头的焦距可能是0.20m D．该摄像头的焦距可能是1m 【答案】C 【详解】A．该摄像头相当于一个凸透镜，当人站在透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．凸透镜成像是由于光的折射，该摄像头成像原理与凸透镜成像原理相同，都是光的折射，故B错误； CD．顾客刷脸时，距摄像头50cm，物距u=50cm>2f，由此可知，该摄像头的焦距f<25cm即f<0.25m，因此摄像头的焦距可能是0.20m，不可能是1m，故C正确，D错误。 故选C。 二、填空题 9．在一些公共场所，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构包括光源、图片、镜头等（如图所示）。从不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了 ；调小镜头与图片之间的距离能让图案变 （选填“大”或“小”）。 【答案】 漫反射 大 【详解】[1]从不同方向都能看到地面上的图案，是因为地面比较粗糙，光照射到地面上发生漫反射，反射光线向各个方向进入人的眼睛中。 [2]根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，调小镜头与图片的距离图案变大，物距减小，像距增大，像变大。 10．(1)一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图1所示），反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角大小为 ，折射角的大小为 ； (2)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，如图2所示，F点为凸透镜的焦点，把蜡烛放在图中 点时，从光屏这边透过凸透镜观察烛焰时，看到了一个正立、放大的虚像，生活中的 就是利用此原理制成的。 【答案】(1) 60° 37° (2) c 放大镜 【详解】（1）[1][2]入射光线与界面的夹角是30°，所以入射角为 90°﹣30°＝60° 反射角等于入射角，则反射角为60°；反射光线与折射光线的夹角为83°，则折射角的大小为 （2）[1][2]根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距，即把蜡烛放在图中c点时，从光屏这边透过凸透镜观察烛焰时，看到了一个正立、放大的虚像，应用是放大镜。 11． (1)考试前，播音员发出“请考生有序进入考场”的指令，这个声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）；考试过程中，考场周围禁止建筑工地施工和车辆鸣笛，是从 减弱噪声。 (2)在旅游景区或森林里，不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水或雨水时，相当于 透镜，对光线有 作用，在太阳光的照射下，能将阳光聚在一起，会点燃枯草、枯叶，引发火灾。 【答案】(1) 信息 声源处 (2) 凸 会聚 【详解】（1）[1]声音既可以传递信息，也可以传递能量；  “请考生进入考场”指令可以传递信息。 [2]减弱噪声有三种：①在声源处减弱；②在传播过程中减弱；③在人耳处减弱。考场周围禁止建筑工地施工和车辆鸣笛，这是防止噪声的产生，是从声源处减弱噪声。 （2）[1][2]中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，凸透镜对光线起会聚作用。盛水的透明矿泉水瓶相当于一个凸透镜，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾。 12．“探究凸透镜成像的规律”实验，O为凸透镜光心，位于“50.0cm”刻度处，刻度尺与主光轴重合，来自蜡烛的光束a、b均平行于主光轴，光束a经透镜折射后如图所示，该凸透镜的焦距为 cm，请画出光束b经凸透镜折射后的光线 ，此时烛焰经透镜成像（像的位置没有画出），成像的特点与 （投影仪/照相机/放大镜）成像特点相同；保持三个元件位置不动，将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数合适的 （近视/远视）眼镜。 【答案】 10.0 照相机 近视 【详解】[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点。由题可知光束a从20.0cm刻度发出，经凸透镜后会聚于60.0cm刻度处，故焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm [2]由上述分析可知，凸透镜的焦点在60.0cm刻度处，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，则光束b经凸透镜折射后的光线交于60.0cm处。如图所示 [3]蜡烛位于20.0cm刻度处，物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm，大于2倍焦距（20.0cm），此时成倒立、缩小的实像，与照相机成像特点相同。 [4]更换焦距较小的凸透镜后，相当于增大了透镜的会聚能力。为使像重新清晰，需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个发散透镜（近视眼镜）来适当减弱会聚作用。 13．智能无人驾驶汽车可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。当车靠近行人时，摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 凸透 实 变大 【详解】[1][2][3]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，车上的摄像机识别道路上的行人时，此时u＞2f，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实像；当智能无人驾驶汽车靠近行人时，物距变小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，摄像机感光元件上所成的像变大。 三、实验题 14．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。 15．在“探究凸透镜成像规律”实验中 (1)如图甲所示，凸透镜位置固定不动，当将发光的小灯泡放在“40cm”刻度线位置时，发现无论怎样移动光屏，光屏上始终呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm； (2)将小灯泡放在“35cm”刻度线处，移动光屏直至在光屏上出现清晰的像，则观察到的像是图乙中的 ；生活中的 就是利用这一成像规律工作的； (3)如图丙所示，将某同学的眼镜放在灯泡和凸透镜之间的某位置，发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，则该同学佩戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】(1)10.0 (2) 3 投影仪 (3)近视 【详解】（1）当发光的小灯泡放在 “40cm” 刻度线位置时，无论怎样移动光屏，光屏上始终呈现一个面积大小不变的光斑，这表明小灯泡在凸透镜的焦点位置， 此时小灯泡到凸透镜的距离就是焦距。由图甲可知，凸透镜在50cm刻度线处，小灯泡在40cm刻度线处，在读长度时，需要估读到分度值的下一位，该光具座分度值是1cm，所以焦距 （2）[1]小灯泡放在 “35cm” 刻度线处，此时物距 已知焦距，则。根据凸透镜成像规律，当时，成倒立、放大的实像，图乙中3是倒立、放大的实像，所以观察到的像是图乙中的3 。 [2]生活中投影仪（或幻灯机）就是利用时成倒立、放大实像的规律工作的。 （3）将眼镜放在灯泡和凸透镜之间，向右移动光屏又出现清晰的像，说明该眼镜对光线有发散作用 。 因为凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜（对光线有会聚作用 ），所以该同学佩戴的是近视眼镜 。 四、科普阅读题 16．阅读短文，回答问题。 人类的眼睛 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实像；如图甲是眼睛的成像原理，由眼睛的调节作用所能看清的最远的点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm。长时间看电视、电脑会引起眼球的前后径过长，致使远处物体折射所形成的物像落到了视网膜的前方，形成近视。近视眼可以通过配戴的眼镜加以矫正。 如果眼睛长期使用不当就会造成眼睛缺陷，常见的有近视和远视，它们都需要戴眼镜（透镜）来矫正视力。人们通常所说的眼镜度数D和镜片焦距f之间的关系可用下列公式表示：眼镜的度数（其中f用m作单位）。 (1)人的眼睛是通过改变晶状体的 来获得清晰的像；人眼在视网膜上所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）、缩小的 （选填“实像”或“虚像”）。 (2)如果某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之 （选填“前”或“后”），这就是近视眼，应该配戴 透镜来矫正。 (3)正常眼睛长时间观察物体的最佳距离为 cm。 (4)小明是近视眼，验光师给小明验光后建议小明配戴400度的眼镜，该眼镜镜片的焦距为 m。 (5)如图乙所示，小明将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰的像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。为了使光屏上的像重新变得清晰（像的性质不变），在不移动凸透镜的前提下，他应该如何操作才能使光屏再次承接到烛焰清晰的像。 【答案】(1) 曲度 倒立 实像 (2)前 凹 (3)25 (4)0.25 (5)将物体靠近凸透镜 【详解】（1）[1][2][3]人的眼睛像一架照相机，角膜和晶状体相当于凸透镜，眼睛是通过改变晶状体的曲度来获得清晰的像；人眼在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像。 （2）[1][2]如果晶状体的曲度过大，眼睛的折光能力增强，来自某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之前，这就是近视眼，凹透镜对光线有发散作用，应该配戴凹透镜透镜来矫正。 （3）正常眼睛观察近处物体时，最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离，正常眼睛长时间观察物体的最佳距离为25cm。 （4）小明配戴400度的眼镜，根据可得，该眼镜镜片的焦距为 （5）凹透镜对光线有发散作用，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了，清晰的像成在光屏左侧，为了使光屏上的像重新变得清晰（像的性质不变），在不移动凸透镜的前提下，他应该将物体靠近凸透镜，即减小像距，使物距增大，正好成像在光屏上。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4透镜的应用（知识解读）（原卷版） •知识点1 眼睛及其视物原理 •知识点2 近视眼和远视眼的成因与矫正办法 •知识点3 望远镜与显微镜 •作业 巩固训练 眼睛及其视物原理 知识点1 1、眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。 2、眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。 3、视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。 【典例1】如图是北师大版八（下）生物书第81页上的一幅“眼球的构造”图。下列有关人眼的讨论，不正确的是（    ） A．人能看到物体是因为有光射入了人眼 B．外界物体在视网膜上所成像的像距大于二倍焦距 C．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏 D．眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成的像是缩小的 【变式1-1】眼睛能看清物体，是因为它能把来自物体的光汇聚在视网膜上，形成物体的像。对于视网膜上所成的像，下列说法正确的是（    ） A．倒立缩小的实像 B．像与物体大小相等 C．正立缩小的虚像 D．倒立放大的实像 【变式1-2】图是人眼结构简图，正常人看到汽车从远处驶近的过程中，其眼部晶状体的厚度 （选填“变厚”“变薄”“不变”），人眼看物体在视网膜上成的是 像（填像的性质）。 【变式1-3】眼球好像一架照相机， 和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，物体的像都成在视网膜上，像相对于景物来说是 、 的 像。 近视眼和远视眼的成因与矫正办法 知识点2 1、近视眼 （1）近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。 （2）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。 （3）近视眼特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （4）近视眼原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。 2、远视眼 （1）远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。 （2）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。 （3）远视眼特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。 （4）远视眼原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 【典例2】长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图是有关眼睛及其矫正的示意图，甲图是 眼的成像原理，远视眼的矫正原理是下图中的图 （选填序号）。 【变式2-1】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 【变式2-2】如图小红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，如图甲是他用其模拟正常眼睛看物体时的装置，固定透镜，将蜡烛放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成倒立、放大的实像 B．若用黑纸片将透镜遮挡一半，光屏上成半个烛焰的像 C．若将近视眼镜放到透镜前方，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D．模拟图乙的成因时需要向透镜内注水 【变式2-3】隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，某款软质隐形眼镜的中心厚度只有0.04mm，镜片的边缘厚度大于0.04mm，这款隐形眼镜对光起 的作用，可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 望远镜与显微镜 知识点3 1、显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。 普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。 2、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。 【典例3】显微镜目镜的作用相当于 （填光学仪器名称）；目镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近被观察物体的透镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 （选填“放大”或“缩小”）的像。 【变式3-1】用素描炭笔在纸上连续画一笔，放在低倍显微镜下观察，看到的现象是（　　） A．浓淡、连续的笔迹 B．均匀、缩小的笔迹 C．均匀、连续的笔迹 D．浓淡、间断的笔迹 【变式3-2】下列有关显微镜的目镜和物镜所成像的说法正确的是（　　） A．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像 B．目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像 C．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像 D．目镜成正立放大的虚像，物镜成正立放大的实像 【变式3-3】显微镜的物镜相当于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同）的镜头，天文望远镜的物镜相当于 的镜头。如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，二维码经摄像头成倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像。 一、单选题 1．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利。但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼的成因及其矫正的原理图正确的是（    ） A．甲丙 B．甲丁 C．乙丙 D．乙丁 2．小豫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，调节光屏得到清晰的像，如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．已知图甲是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．模拟图乙的成因时需要向水透镜中再注一些水。 C．若将老花镜放在甲图透镜和蜡烛之间，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处 3．兴庆公园位于古都西安城墙外东南角的咸宁路上，该公园是我国最古老的历史文化遗址公园。关于公园里的现象，下列说法错误的是（　　） A．红色的枫叶吸引了无数游客，枫叶成红色是因为枫叶吸收了红光 B．城墙上的景物在护城河的倒影，是光的反射形成的等大的虚像 C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的色散现象 D．清晨，透过树叶上的露珠，能清晰地看到叶子的叶脉，因为露珠相当于一个凸透镜 4．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列相关说法正确的是（   ） ①光屏上成倒立、放大的实像 ②照相机是利用这一成像原理工作的 ③该凸透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm ④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜 A．①和② B．②和④ C．②和③ D．①和④ 5．“一鞭晓色渡滹沱，芳草茸茸漫碧波”，滹沱河被誉为石家庄的“母亲河”。五月的滹沱河，花团锦簇，夏风习习，不少市民来到滹沱河畔，与家人一起游玩。湖面波光粼粼，岸上繁花似锦，市民在滹沱河边散步，自行车爱好者骑行在岸边平坦的休闲路上，享受其中。如图所示是市民在滹沱河游玩时的留影，手持手机拍照所成的像是（   ） A．正立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像 C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 6．图甲是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示；下列说法正确的是（    ） A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了镜面反射 B．该投影灯的成像原理与照相机相同 C．调小镜头与图片的距离图案变大 D．地面上看到的是放大的虚像 7．如图所示的四种现象中，由于光的反射形成的是（　　） A．手影 B．水面“折”枝 C．桥的倒影 D．放大镜看猴脸 8．如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（　　） A．该摄像头相当于一个凹透镜 B．该摄像头成像原理利用了光的反射 C．该摄像头的焦距可能是0.20m D．该摄像头的焦距可能是1m 二、填空题 9．在一些公共场所，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构包括光源、图片、镜头等（如图所示）。从不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了 ；调小镜头与图片之间的距离能让图案变 （选填“大”或“小”）。 10．(1)一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图1所示），反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角大小为 ，折射角的大小为 ； (2)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，如图2所示，F点为凸透镜的焦点，把蜡烛放在图中 点时，从光屏这边透过凸透镜观察烛焰时，看到了一个正立、放大的虚像，生活中的 就是利用此原理制成的。 11． (1)考试前，播音员发出“请考生有序进入考场”的指令，这个声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）；考试过程中，考场周围禁止建筑工地施工和车辆鸣笛，是从 减弱噪声。 (2)在旅游景区或森林里，不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水或雨水时，相当于 透镜，对光线有 作用，在太阳光的照射下，能将阳光聚在一起，会点燃枯草、枯叶，引发火灾。 12．“探究凸透镜成像的规律”实验，O为凸透镜光心，位于“50.0cm”刻度处，刻度尺与主光轴重合，来自蜡烛的光束a、b均平行于主光轴，光束a经透镜折射后如图所示，该凸透镜的焦距为 cm，请画出光束b经凸透镜折射后的光线 ，此时烛焰经透镜成像（像的位置没有画出），成像的特点与 （投影仪/照相机/放大镜）成像特点相同；保持三个元件位置不动，将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数合适的 （近视/远视）眼镜。 13．智能无人驾驶汽车可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。当车靠近行人时，摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、实验题 14．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。 15．在“探究凸透镜成像规律”实验中 (1)如图甲所示，凸透镜位置固定不动，当将发光的小灯泡放在“40cm”刻度线位置时，发现无论怎样移动光屏，光屏上始终呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm； (2)将小灯泡放在“35cm”刻度线处，移动光屏直至在光屏上出现清晰的像，则观察到的像是图乙中的 ；生活中的 就是利用这一成像规律工作的； (3)如图丙所示，将某同学的眼镜放在灯泡和凸透镜之间的某位置，发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，则该同学佩戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 四、科普阅读题 16．阅读短文，回答问题。 人类的眼睛 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实像；如图甲是眼睛的成像原理，由眼睛的调节作用所能看清的最远的点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm。长时间看电视、电脑会引起眼球的前后径过长，致使远处物体折射所形成的物像落到了视网膜的前方，形成近视。近视眼可以通过配戴的眼镜加以矫正。 如果眼睛长期使用不当就会造成眼睛缺陷，常见的有近视和远视，它们都需要戴眼镜（透镜）来矫正视力。人们通常所说的眼镜度数D和镜片焦距f之间的关系可用下列公式表示：眼镜的度数（其中f用m作单位）。 (1)人的眼睛是通过改变晶状体的 来获得清晰的像；人眼在视网膜上所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）、缩小的 （选填“实像”或“虚像”）。 (2)如果某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之 （选填“前”或“后”），这就是近视眼，应该配戴 透镜来矫正。 (3)正常眼睛长时间观察物体的最佳距离为 cm。 (4)小明是近视眼，验光师给小明验光后建议小明配戴400度的眼镜，该眼镜镜片的焦距为 m。 (5)如图乙所示，小明将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰的像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。为了使光屏上的像重新变得清晰（像的性质不变），在不移动凸透镜的前提下，他应该如何操作才能使光屏再次承接到烛焰清晰的像。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $