4.3 神奇的“眼睛” 题型专练 2025-2026学年 初中物理沪科版(2024)八年级全一册
2025-11-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三节 神奇的“眼睛” |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.29 MB |
| 发布时间 | 2025-11-16 |
| 更新时间 | 2025-11-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54937062.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
4.3 神奇的“眼睛”
xix
快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】眼睛的结构与视物原理 1
【题型2】近视眼的成因及其矫正 5
【题型3】远视眼的成因及其矫正 7
【题型4】眼镜的度数 10
【题型5】保护眼睛 12
【题型6】放大镜 14
【题型7】显微镜 16
【题型8】望远镜 20
xix
夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】眼睛的结构与视物原理
【典型例题】“举杯邀明月,对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句,对于李白月下独酌这一场景,下列描述正确的是( )
A.“明月”是光源
B.月光下李白的“孤影”是由于光沿直线传播形成的
C.酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D.“明月”在李白的视网膜上成虚像
【答案】B
【解析】月亮自身不会发光,不是光源,故A错误;
月光下李白的“孤影”是影子,人的身体挡住了光线,影子是由光沿直线传播形成的,故B正确;
酒杯中的“明月”是月亮的倒影,是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C错误;
人眼相当于照相机,“明月”在李白的视网膜上成缩小、倒立的实像,故D错误。
【举一反三1】增强现实技术可以利用眼镜将电脑形成的图像叠加在现实情境之中。如图所示,增强现实眼镜上有摄像头,它可以对周围物体进行摄像并分析识别,下列有关说法中错误是( )
A.物体通过摄像头成像时,像距在1倍和2倍焦距之间
B.当光从空气垂直射入摄像头时,光的传播速度保持不变
C.在视网膜上所成的像是缩小、倒立的实像
D.人眼角膜和晶状体相当于凸透镜,对光有会聚作用
【答案】B
【解析】凸透镜成像时,u>2f,成缩小、倒立的实像,应用于摄像头,此时的像距在1倍焦距和2倍焦距之间,故A正确;当光从空气垂直射入摄像头时,介质的种类发生了变化,光的传播速度改变,故B错误;D.人眼角膜和晶状体相当于凸透镜,对光有会聚作用,远处的物体在视网膜上所成的像是缩小、倒立的实像,故C、D正确。
【举一反三2】“举杯邀明月,对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句,对于李白月下独酌这一场景,下列描述正确的是( )
A.“明月”是光源
B.月光下李白的“孤影”是由于光沿直线传播形成的
C.酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D.“明月”在李白的视网膜上成虚像
【答案】B
【解析】月亮自身不会发光,不是光源,故A错误;
月光下李白的“孤影”是影子,人的身体挡住了光线,影子是由光沿直线传播形成的,故B正确;
酒杯中的“明月”是月亮的倒影,是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C错误;
人眼相当于照相机,“明月”在李白的视网膜上成缩小、倒立的实像,故D错误。
【举一反三3】“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色(意境图如图)。下列说法不正确的是( )
A.能从各个方向看见黄鹏,是由于光发生了漫反射
B.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光的折射现象
C.阳光下的溪水波光粼粼,是水面对光的反射现象
D.目送白鹭高飞远去的过程中,眼睛的晶状体变厚
【答案】D
【解析】能从各个方向看见黄鹏,即投射在黄鹏表面上的光发生了漫反射,故A正确;
看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的折射现象,故B正确;
阳光下的溪水波光粼粼,是由于光被水面反射后形成的现象,故C正确;
目送白鹭高飞远去的过程中,物距变大,像距变小;为了使像成在视网膜上,晶状体对光的会聚能力应该变弱,即眼睛的晶状体变薄,故D错误。
【举一反三4】眼睛是人类心灵的窗户,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,这时光屏上呈现缩小、倒立的 (选填“实像”或“虚像”)。为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应 (选填“推入”或“抽出”)水。
【答案】实像 推入
【解析】由图可知,物距大于像距,所以光屏上的像是缩小、倒立的实像。
当睫状体收缩时,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。所以为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应推入水。
【举一反三5】正常人眼看完远处的物体再看近处的物体时,需要调节晶状体的厚度,使晶状体变 ,对光的偏折能力变 ,近处物体射来的光会聚在视网膜上成清晰的像。
【答案】厚 强
【解析】人眼晶状体的曲度可以调节,当看远处物体时,睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,使像成在视网膜上。当看近处的物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,折光能力变强,即焦距变小,也能使像成在视网膜上。
【举一反三6】正常人眼看完远处的物体再看近处的物体时,需要调节晶状体的厚度,使晶状体变 ,对光的偏折能力变 ,近处物体射来的光会聚在视网膜上成清晰的像。
【答案】厚 强
【解析】人眼晶状体的曲度可以调节,当看远处物体时,睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,使像成在视网膜上。当看近处的物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,折光能力变强,即焦距变小,也能使像成在视网膜上。
【举一反三7】如图所示,眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于一个 ,它把来自物体的光会聚在 上,形成物体的 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】凸透镜 视网膜 实
【解析】人的眼球好像一架照相机,角膜、晶状体和玻璃体的共同作用相当于一个凸透镜。
视网膜相当于光屏,来自物体的光会聚在视网膜上,成缩小、倒立的实像。
【题型2】近视眼的成因及其矫正
【典型例题】如图所示,这是小明同学戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形,下列相关说法正确的是( )
A.小明的眼镜对光有会聚作用
B.不戴眼镜时,小明看远处物体时,成像在视网膜前方
C.小明是远视眼
D.戴眼镜后小明的视网膜上成的是缩小、正立的实像
【答案】B
【解析】小明不戴眼镜时看远处的帆船不清晰,所以小明是近视眼,是因为他的眼睛晶状体对光的会聚能力过强,不戴眼镜时,看远处物体,成像在视网膜前方;他应该戴对光有发散作用的凹透镜来进行矫正,戴眼镜后小王的视网膜上成的是缩小、倒立的实像。故A、C、D错误,B正确。
【举一反三1】如图是“探究凸透镜成像规律”的实验,所用凸透镜的焦距为10cm,左右移动光屏后在光屏上得到了烛焰清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.此时光屏上得到正立、放大的实像,照相机利用的就是这一原理
B.保持凸透镜的位置不变,只将蜡烛和光屏互换位置,光屏上可以得到清晰的像
C.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,为了让屏上的像清晰,可将光屏向左移动
D.在凸透镜的左侧放置一块挡板挡着透镜一部分,不能在光屏上得到烛焰完整的像
【答案】B
【解析】由图可知,物距为40.0cm-10.0cm=30.0cm,物距大于2倍焦距,凸透镜成缩小、倒立的实像,照相机根据此原理制成的,故A错误;
保持凸透镜的位置不变,只将蜡烛和光屏互换位置,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据光路的可逆性可知,光屏上能得到清晰的实像,故B正确;
在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光有发散作用,会将光线推迟会聚,为了让屏上的像清晰,可将光屏向右移动,故C错误;
在凸透镜的左侧放置一块挡板挡着透镜一部分,透过剩余凸透镜的光线仍能成像,光屏上仍能观察到烛焰完整的像,故D错误。
【举一反三2】今年6月6日是全国第29个爱眼日。正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离,约为25cm,叫做明视距离。近视眼的明视距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)正常眼的明视距离。近视眼需要佩戴 透镜矫正。
【答案】小于 凹
【解析】正常眼睛的明视距离为25cm,近视眼的明视距离相对正常眼要短,即近视眼的明视距离比正常眼的明视距离小。
近视眼使远处物体的像成在视网膜之前,故应佩戴凹透镜,使进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体,使像成在视网膜上。
【举一反三3】在电影院观看电影时,我们能看到银幕上的画面,这是因为画面的光会聚在视网膜上形成 (选填“倒立”或“正立”)的像。而有些同学观看时需要戴上近视眼镜,才能更清楚地看到银幕上的画面,这是因为近视眼镜是一个 (选填“凸”或“凹”)透镜。
【答案】倒立 凹
【解析】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,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是缩小、倒立的实像。
近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚。凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体。
【举一反三4】近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,需要矫正。下面两幅图中,甲图是近视眼,请画出光线经晶状体后的光路图;乙图表示近视眼矫正示意图,请画出光线经晶状体后的光路图。
【答案】见解析图
【解析】近视眼的成因是晶状体曲度过大,像成在视网膜的前面。矫正近视眼需要佩戴具有发散光线功能的凹透镜,使像重新成在视网膜上。光路图如图所示:
【题型3】远视眼的成因及其矫正
【典型例题】如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
【答案】A
【解析】由图可知,患者眼球中的晶状体太厚,折光能力太强,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼,因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。
【举一反三1】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,可能形成近视眼或远视眼,其光路如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙为近视眼,应佩戴凹透镜矫正
B.乙为远视眼,应佩戴凸透镜矫正
C.甲为远视眼,应佩戴凹透镜矫正
D.甲为近视眼,应佩戴凸透镜矫正
【答案】B
【解析】近视眼的成因是晶状体曲度过大,对光的会聚能力变强,使像成在了视网膜的前面,所以需要佩戴具有发散光线作用的凹透镜来矫正;远视眼刚好相反,像成在视网膜后面,所以需要佩戴具有会聚光线作用的凸透镜来矫正。图中甲为近视眼,乙为远视眼。故A、C、D错误,B正确。
【举一反三2】如图所示是某人视物成像的示意图,其中存在的问题及矫正方法是( )
A.近视眼,戴凹透镜
B.近视眼,戴凸透镜
C.远视眼,戴凹透镜
D.远视眼,戴凸透镜
【答案】D
【解析】由于物体经过晶状体折射后,近处的物体的像成在了视网膜的后面,这说明晶状体对光线的会聚能力下降,是远视眼。由于人的眼睛对光线的会聚能力变弱,为了光线能会聚在视网膜上,就需要对光线提前会聚一下,所以可以佩带一个对光线有会聚作用的凸透镜进行矫正。故选D。
【举一反三3】据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示, (选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴 (选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。
【答案】乙 丁
【解析】近视眼是晶状体太厚折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,来自远方的光在视网膜前便会聚了,即像成在视网膜的前方,因此图乙是近视眼的成像原理。近视眼应佩戴凹透镜矫正,先将光线发散一下,使像成在视网膜上。图丙成放正立的虚像,属于凸透镜;而近视镜成缩小正立的虚像,图丁成缩小的像,是近视镜,因此应佩戴丁图的眼镜进行矫正。
【举一反三4】小彤的爷爷能看清远处的物体,却看不清近处的物体,是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 (选填“前”或“后”)方,小彤推断爷爷可能患上了______(选填“近”或“远”)视眼,需要配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
【答案】后 远 凸
【解析】只能看清远处的物体,而看不清近处的物体,来自近处某点的光会聚在他的视网膜后方,是远视眼,俗称老花眼,这是因为晶状体对光线会聚作用减弱,应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
【举一反三5】如图所示,是小强家的一副眼镜,小强通过镜片看到眼镜腿变得粗大了。请你用学过的光学知识回答下列问题:
(1)这副眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜?
(2)这副眼镜的镜片对光线起会聚作用还是发散作用?
(3)这副眼镜可以用来矫正近视眼还是远视眼?
【答案】(1)凸透镜(2)会聚(3)远视眼
【解析】(1)透过眼镜看到的眼镜腿变粗大,说明此时成的是放大、正立的像,这时透镜相当于放大镜,镜腿在1倍焦距之内,所以这副眼镜是凸透镜。
(2)凸透镜能会聚光线,所以这副眼镜对光线起会聚作用。
(3)近视眼用凹透镜来矫正,远视眼用凸透镜来矫正,所以这副眼镜可用来矫正远视眼。
【举一反三6】请你在图中方框内填入能矫正视力的透镜。
【答案】见解析图
【解析】像成在视网膜的后方,属于远视眼,应配戴具有会聚光线功能的凸透镜进行矫正,凸透镜中央厚、两边薄,在虚线框内画凸透镜的符号。如图所示:
【题型4】眼镜的度数
【典型例题】正常眼睛的明视距离是 cm,某人戴有度眼镜,他是 (选填“近视眼”或“远视眼”),所用镜片的焦距是 m。
【答案】25 近视眼 0.2
【解析】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。眼镜是-500度,是负值,是凹透镜,是近视眼镜,此人是近视眼。
所用镜片的焦距=-0.2m。
【举一反三1】如图所示,小明的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷老花眼更严重一些,小明的妈妈是近视眼,他们三人的眼镜都放在报纸上,爷爷要看书,小明应拿图 中的那一副眼镜给他,爷爷老花眼镜的焦距是20cm,则爷爷老花眼镜的度数是 度。
【答案】甲 500
【解析】甲和乙都成放大正立的虚像,甲和乙都是凸透镜,小明的爷爷是老花眼,即远视眼,远视眼要带凸透镜来矫正,由于报纸上的字在甲中成的像大于在乙中成的像,可知甲眼镜是爷爷的眼镜。
爷爷老花眼镜的焦距是20cm,即f=20cm=0.2m,爷爷老花眼镜的度数
。
【举一反三2】“学生们的视力”一向受到社会关注,选择合适的镜片对近视远视的矫正至关重要。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做透镜焦度,用φ表示,即;平时说的眼镜片的度数(远视镜片为正,近视镜片为负),就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,100度远视镜片的透镜焦度是1m-1,它的焦距是1m。
(1)如图是小明眼镜置于太阳光下,他佩戴的是 透镜,用于矫正 视眼;
(2)小华新配的远视镜片的度数为400度,则其镜片的焦距是_______m。
【答案】(1)凹 近(2)0.25
【解析】(1)眼镜置于太阳光下,光线发散,可知是凹透镜,是近视眼镜。
(2)镜片的焦距。
【题型5】保护眼睛
【典型例题】保护视力,需要养成良好的生活、学习习惯,如果患上近视或远视眼疾,建议到专业眼镜店配度数适合的眼镜,才能更好的生活和学习。下列说法正确的是( )
A.人的晶状体相当于凹透镜
B.近视眼成像在视网膜的前方
C.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
D.远视眼镜对光有发散作用
【答案】B
【解析】眼球好像照相机,人的晶状体相当于凸透镜,故A错误;
近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,成像在视网膜前方,应该佩戴具有发散作用的凹透镜,故B正确;
近视眼成像在视网膜的前方,应该佩戴具有发散作用的凹透镜矫正,故C错误;
远视眼是因为晶状体太薄,折光能力太弱,成像在视网膜的后方,应该佩戴具有会聚作用的凸透镜,远视眼镜对光有会聚作用,故D错误。
【举一反三1】光污染已成为21世纪最受人们关注的问题之一。现在很多人在粉刷墙壁时选择了一种环保墙漆,这种墙漆会使墙表面显得凹凸不平,达到保护视力的目的,这主要是利用了光的( )
A.漫反射
B.镜面反射
C.光的直线传播
D.光的色散
【答案】A
【解析】粉刷墙壁时选择了环保墙漆,这样表面将会显得凹凸不平,当光照在墙上时,在凹凸不平的地方发生漫反射,光向四处传播开来,减弱了光的强度,对人们的眼睛能够起到保护作用。故A符合题意,B、C、D不符合题意。
【举一反三2】在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
(1)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、水透镜和光屏三者的中心在 ;
(2)将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
(3)用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 ;
(4)将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴 透镜;
(5)从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
(6)眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
【答案】(1)同一高度(3)强 前方(4)凹(6)要定期检查视力,认真做眼保健操等
【解析】(1)将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度,使烛焰的像成在光屏的中央。
(3)用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜变厚,焦距变短,水透镜对光的偏折能力变强。
(4)根据近视眼的成因可知,远处来的光线经晶状体后,在视网膜前会聚,这是晶状体太厚,聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的,要配戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
(6)预防近视的措施有:读书姿势要正确,眼与书的距离要在25cm左右;看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下,要远眺几分钟;要定期检查视力,认真做眼保健操;不在直射的强光下看书;不在光线暗的地方看书;不躺卧看书;不走路看书。
【举一反三3】2023年6月6日是全国爱眼日,今年的主题是“视觉2023,关注普遍的眼安康”。关注青少年及老年人两大人群,普及爱眼、护眼知识,营造全社会爱眼护眼良好氛围。
(1)如图是从物体发出的光经某同学眼睛的折射情况。要矫正该同学的视力应佩戴什么镜片制成的眼镜?
(2)虽然配戴眼镜可以矫正视力,但是给我们的生活带来诸多不便,因此我们在生活中要养成健康用眼习惯,保护好我们的眼睛。请写出两条保护视力的措施。
【答案】(1)凹透镜(2)要保护视力,不要长时间上网看电视;不要躺在床上看书,不要在运动的车上看书等
【解析】(1)如图所示,折光能力过强,在视网膜前成像,故需要佩戴凹透镜,起到发散光线的作用。
(2)结合实际生活提出主张,如不要长时间上网看电视等。
【题型6】放大镜
【典型例题】如图所示的眼镜片是( )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
【答案】C
【解析】图中眼镜片将字放大,成放大、正立的虚像,所以眼镜片是凸透镜,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
【举一反三1】如图所示为某同学用放大镜观察挂图上昆虫的情景,下列说法正确的是( )
A.此时人眼看到的是昆虫放大、正立的实像
B.此时人眼到放大镜的距离一定小于焦距
C.放大镜成像是因为光通过放大镜时发生了折射
D.该现象的成像原理与投影仪的成像原理相同
【答案】C
【解析】放大镜利用了凸透镜成像的规律,当物体在1倍焦距以内时,成放大、正立的虚像,物体到放大镜的距离一定小于焦距,人眼到放大镜的距离不一定小于焦距,故C正确,A、B错误;
投影仪是利用物体在1倍焦距和2倍焦距之间,成放大、倒立实像的原理,与放大镜不同,故D错误。
【举一反三2】小华在参观博物馆时,发现在较小文物上方放了一块______(选填“凸”或“凹”)透镜来方便游客观察,根据所学的物理知识,小华觉得该透镜到文物的距离应 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的焦距,才能看清较小文物。如图所示,在一个不透明的木板上钻一个小孔,用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围,为了能获得最大观察范围,在小孔中最好嵌入 (选填“凸”或“凹”)透镜,因为其对光有 作用。
【答案】凸 小于 凹 发散
【解析】较小的文物不容易观察,需要通过透镜将其放大,当物体距离凸透镜小于凸透镜的1倍焦距时,物体通过凸透镜成放大、正立的的像,便于人们观察。
如果小孔内放入凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,能使会聚光线提前会聚,观察到的范围变窄;如果小孔内放入凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,看到的范围更大。
【举一反三3】如图所示,F表示凸透镜的焦点,A是烛焰上的一点,完成光路图。
【答案】见解析图
【解析】物距小于1倍焦距,此时凸透镜成放大、正立的虚像,属于放大镜原理。根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点、通过光心的光线传播方向不变作出折射光线,折射光线的反向延长线的交点即为A点的像点A′。如图所示:
【举一反三4】初秋的清晨,树叶上凝结着一颗颗小露珠,露珠下的叶脉十分清晰,请用学过的物理知识解释这一现象。
【答案】露珠相当于凸透镜,叶脉在凸透镜(露珠)焦点以内,成放大、正立的虚像,所以露珠下的叶脉十分清晰。
【题型7】显微镜
【典型例题】显微镜的结构和载玻片上的细胞在视野中的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜和物镜都是凹透镜
B.反光镜利用光的反射提高载玻片亮度
C.目镜和物镜成像特点相同
D.将载玻片向左上方移动可使像成在视野正中间
【答案】B
【解析】显微镜的物镜是凸透镜,目镜也是凸透镜,故A错误;
由于反光镜是面镜,利用光的反射可以提高载玻片亮度,故B正确;
物镜成放大、倒立的实像,目镜成放大、正立的虚像,目镜和物镜成像特点不同,故C错误;
细胞在视野中右下方,目镜最终看到的是两次放大、倒立的虚像,所以应将将载玻片向右下方移动可使像成在视野正中间,故D错误。
【举一反三1】如图所示,是某光学元件的成像光路图,下面叙述中正确的是( )
A.该光学元件是望远镜
B.右边是物镜,左边是目镜
C.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些成像更大
D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些成像更大
【答案】C
【解析】左边透镜成放大、倒立的实像,右边透镜成放大、正立的虚像,所以该光学元件为显微镜;左边透镜为物镜,右边透镜为目镜,故A、B错误;
显微镜的物镜是将物体成一个放大、倒立的实像,根据“物近像远像变大”的规律,应缩小物距,才能使像变大;显微镜的目镜起一个放大镜的作用,根据放大镜“物远像远像变大”的规律,应使目镜远离物镜一些成像才能变大,故C正确,D错误。
【举一反三2】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.摄像头成的是缩小、倒立的实像
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
【答案】B
【解析】摄像头的镜头是一个凸透镜,当物距大于2倍焦距时,成缩小、倒立的实像,显微镜的物镜成放大的实像,故A、C错误,B正确;
当机器人靠近汽车仔细检查时,物距变小,根据凸透镜成实像规律,像距会变大,同时摄像头所成的像变大,故D错误。
【举一反三3】如图所示是小明的一架焦距不变的照相机,用这架照相机拍照时,若拍完远景再拍近景,镜头需要向 (选填“靠近”或“远离”)胶片的方向移动;胶片上所成的像与显微镜的目镜所成的像的性质 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】远离 不同
【解析】拍完远景再拍近景,物距减小像距增大,所以镜头需要向远离胶片的方向移动。
胶片上所成的像是缩小、倒立的实像,而显微镜的目镜成放大、正立的虚像,故胶片上所成的像与显微镜的目镜所成的像性质不同。
【举一反三4】生物课上,同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时,调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮,是利用光的 现象,洋葱表皮细胞通过物镜成实像,通过目镜成 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】反射 虚
【解析】调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮,利用的是光的反射现象。
洋葱表皮细胞通过物镜成放大、倒立的实像,此像通过目镜又成放大、正立的虚像。
【举一反三5】如图所示的是显微镜的结构及其工作光路图,请你认真观察和分析并回答下列问题:
(1)反光镜是凹面镜,物镜与目镜分别是什么镜呢?
(2)反光镜的工作原理是什么?反光镜对光有发散还是会聚作用?
(3)载物片中的物体离物镜的距离应满足什么条件?人眼通过目镜看到的像是实像还是虚像?
(4)你认为显微镜之所以能显微的原因是什么?
【答案】(1)物镜与目镜均为凸透镜(2)光的反射 会聚(3)载物片中的物体放在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间 虚像(4)两次放大
【解析】(1)显微镜是由两组透镜组成,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观察物体的叫物镜;物镜的作用是使物体在1倍焦距到2倍焦距以内,成放大、倒立的实像,目镜相当于一个放大镜,成放大、正立的虚像,所以,物镜与目镜均为凸透镜。
(2)显微镜的反光镜是凹面镜,利用光的反射对光有会聚作用。
(3)载物片中的物体离物镜的距离应满足的条件是物体在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间,人眼通过目镜看到的像是虚像。
(4)普通的光学显微镜是根据凸透镜的成像原理制成的,要经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜成像,这时候的物体应该在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间,成的是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜第二次成像,第二次成像是虚像,这样像和物才在同一侧。第一次成的像应该在目镜的1倍焦距以内,这样经过第二次成像,才能成放大、正立的虚像。
【题型8】望远镜
【典型例题】下列光学仪器中,没有用到透镜的是( )
A.投影仪
B.望远镜
C.潜望镜
D.显微镜
【答案】C
【解析】投影仪是根据凸透镜在物距大于f小于2f时,成放大、倒立的实像原理制成的,利用了凸透镜,故A不符合题意;
望远镜是由两组凸透镜组成,物镜成缩小、倒立的实像,目镜成放大、正立的虚像,故B不符合题意;
潜望镜是在直角拐弯处,安装了平面镜,平面镜能够改变光的传播方向,没有用到透镜,故C符合题意;
显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,物体通过物镜成放大、倒立的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成放大、正立的虚像,故D不符合题意。
【举一反三1】要观察月亮表面的面貌,可选用( )
A.放大镜
B.显微镜
C.望远镜
D.都可以
【答案】C
【解析】放大镜和显微镜是用来观察比较小的物体的,望远镜是用来观察远处的物体,月亮离我们非常的,要用望远镜来观察,故选C。
【举一反三2】如图所示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 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)镜头,成 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像;它目镜的作用相当于的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)成 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】(1)会聚 暗(弱) 800 (2)照相机 缩小 放大镜 虚
【解析】(1)显微镜的反光镜有一面是凹面镜,它对光起会聚作用。
凹面镜将光会聚在一起能让射到显微镜上的光线增强,即使在较暗的环境中也能正常工作。
显微镜放大的倍数是目镜倍数乘以物镜倍数,所以使用该显微镜能将物体放大的倍数是40×20=800。
(2)望远镜物镜的作用是将远处的物体在焦点附近成实像,所以相当于照相机,所成的是倒立缩小的实像。
望远镜的目镜相当于放大镜,所成的是虚像。
【举一反三3】远视眼俗称老花眼,如图中属于老花眼成像图的是 。如图丙表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜,这种仪器是 (选填“望远镜”或“显微镜”)。
【答案】乙 望远镜
【解析】老花眼是远视眼,成像在视网膜后,成像图是图乙。
由图丙得,远处的物体先经过物镜成缩小、倒立的实像,该实像再经过目镜成放大、正立的虚像,这种仪器是望远镜。
【举一反三4】如图为天文望远镜的示意图,请画出从星空中射来的两条光线穿过天文望远镜的物镜和目镜进入观察者眼中的光路图。
【答案】见解析图
【解析】从星空中射来的两条光经物镜折射成缩小、倒立的实像,这个缩小、倒立的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个放大、正立的虚像。如图所示:
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4.3 神奇的“眼睛”
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快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】眼睛的结构与视物原理 1
【题型2】近视眼的成因及其矫正 3
【题型3】远视眼的成因及其矫正 5
【题型4】眼镜的度数 6
【题型5】保护眼睛 7
【题型6】放大镜 8
【题型7】显微镜 10
【题型8】望远镜 12
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夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】眼睛的结构与视物原理
【典型例题】“举杯邀明月,对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句,对于李白月下独酌这一场景,下列描述正确的是( )
A.“明月”是光源
B.月光下李白的“孤影”是由于光沿直线传播形成的
C.酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D.“明月”在李白的视网膜上成虚像
【举一反三1】增强现实技术可以利用眼镜将电脑形成的图像叠加在现实情境之中。如图所示,增强现实眼镜上有摄像头,它可以对周围物体进行摄像并分析识别,下列有关说法中错误是( )
A.物体通过摄像头成像时,像距在1倍和2倍焦距之间
B.当光从空气垂直射入摄像头时,光的传播速度保持不变
C.在视网膜上所成的像是缩小、倒立的实像
D.人眼角膜和晶状体相当于凸透镜,对光有会聚作用
【举一反三2】“举杯邀明月,对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句,对于李白月下独酌这一场景,下列描述正确的是( )
A.“明月”是光源
B.月光下李白的“孤影”是由于光沿直线传播形成的
C.酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D.“明月”在李白的视网膜上成虚像
【举一反三3】“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色(意境图如图)。下列说法不正确的是( )
A.能从各个方向看见黄鹏,是由于光发生了漫反射
B.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光的折射现象
C.阳光下的溪水波光粼粼,是水面对光的反射现象
D.目送白鹭高飞远去的过程中,眼睛的晶状体变厚
【举一反三4】眼睛是人类心灵的窗户,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,这时光屏上呈现缩小、倒立的 (选填“实像”或“虚像”)。为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应 (选填“推入”或“抽出”)水。
【举一反三5】正常人眼看完远处的物体再看近处的物体时,需要调节晶状体的厚度,使晶状体变 ,对光的偏折能力变 ,近处物体射来的光会聚在视网膜上成清晰的像。
【举一反三6】正常人眼看完远处的物体再看近处的物体时,需要调节晶状体的厚度,使晶状体变 ,对光的偏折能力变 ,近处物体射来的光会聚在视网膜上成清晰的像。
【举一反三7】如图所示,眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于一个 ,它把来自物体的光会聚在 上,形成物体的 (选填“虚”或“实”)像。
【题型2】近视眼的成因及其矫正
【典型例题】如图所示,这是小明同学戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形,下列相关说法正确的是( )
A.小明的眼镜对光有会聚作用
B.不戴眼镜时,小明看远处物体时,成像在视网膜前方
C.小明是远视眼
D.戴眼镜后小明的视网膜上成的是缩小、正立的实像
【举一反三1】如图是“探究凸透镜成像规律”的实验,所用凸透镜的焦距为10cm,左右移动光屏后在光屏上得到了烛焰清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.此时光屏上得到正立、放大的实像,照相机利用的就是这一原理
B.保持凸透镜的位置不变,只将蜡烛和光屏互换位置,光屏上可以得到清晰的像
C.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,为了让屏上的像清晰,可将光屏向左移动
D.在凸透镜的左侧放置一块挡板挡着透镜一部分,不能在光屏上得到烛焰完整的像
【举一反三2】今年6月6日是全国第29个爱眼日。正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离,约为25cm,叫做明视距离。近视眼的明视距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)正常眼的明视距离。近视眼需要佩戴 透镜矫正。
【举一反三3】在电影院观看电影时,我们能看到银幕上的画面,这是因为画面的光会聚在视网膜上形成 (选填“倒立”或“正立”)的像。而有些同学观看时需要戴上近视眼镜,才能更清楚地看到银幕上的画面,这是因为近视眼镜是一个 (选填“凸”或“凹”)透镜。
【举一反三4】近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,需要矫正。下面两幅图中,甲图是近视眼,请画出光线经晶状体后的光路图;乙图表示近视眼矫正示意图,请画出光线经晶状体后的光路图。
【题型3】远视眼的成因及其矫正
【典型例题】如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
【举一反三1】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,可能形成近视眼或远视眼,其光路如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙为近视眼,应佩戴凹透镜矫正
B.乙为远视眼,应佩戴凸透镜矫正
C.甲为远视眼,应佩戴凹透镜矫正
D.甲为近视眼,应佩戴凸透镜矫正
【举一反三2】如图所示是某人视物成像的示意图,其中存在的问题及矫正方法是( )
A.近视眼,戴凹透镜
B.近视眼,戴凸透镜
C.远视眼,戴凹透镜
D.远视眼,戴凸透镜
【举一反三3】据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示, (选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴 (选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。
【举一反三4】小彤的爷爷能看清远处的物体,却看不清近处的物体,是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 (选填“前”或“后”)方,小彤推断爷爷可能患上了______(选填“近”或“远”)视眼,需要配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
【举一反三5】如图所示,是小强家的一副眼镜,小强通过镜片看到眼镜腿变得粗大了。请你用学过的光学知识回答下列问题:
(1)这副眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜?
(2)这副眼镜的镜片对光线起会聚作用还是发散作用?
(3)这副眼镜可以用来矫正近视眼还是远视眼?
【举一反三6】请你在图中方框内填入能矫正视力的透镜。
【题型4】眼镜的度数
【典型例题】正常眼睛的明视距离是 cm,某人戴有度眼镜,他是 (选填“近视眼”或“远视眼”),所用镜片的焦距是 m。
【举一反三1】如图所示,小明的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷老花眼更严重一些,小明的妈妈是近视眼,他们三人的眼镜都放在报纸上,爷爷要看书,小明应拿图 中的那一副眼镜给他,爷爷老花眼镜的焦距是20cm,则爷爷老花眼镜的度数是 度。
【举一反三2】“学生们的视力”一向受到社会关注,选择合适的镜片对近视远视的矫正至关重要。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做透镜焦度,用φ表示,即;平时说的眼镜片的度数(远视镜片为正,近视镜片为负),就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,100度远视镜片的透镜焦度是1m-1,它的焦距是1m。
(1)如图是小明眼镜置于太阳光下,他佩戴的是 透镜,用于矫正 视眼;
(2)小华新配的远视镜片的度数为400度,则其镜片的焦距是_______m。
【题型5】保护眼睛
【典型例题】保护视力,需要养成良好的生活、学习习惯,如果患上近视或远视眼疾,建议到专业眼镜店配度数适合的眼镜,才能更好的生活和学习。下列说法正确的是( )
A.人的晶状体相当于凹透镜
B.近视眼成像在视网膜的前方
C.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
D.远视眼镜对光有发散作用
【举一反三1】光污染已成为21世纪最受人们关注的问题之一。现在很多人在粉刷墙壁时选择了一种环保墙漆,这种墙漆会使墙表面显得凹凸不平,达到保护视力的目的,这主要是利用了光的( )
A.漫反射
B.镜面反射
C.光的直线传播
D.光的色散
【举一反三2】在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
(1)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、水透镜和光屏三者的中心在 ;
(2)将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
(3)用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 ;
(4)将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴 透镜;
(5)从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
(6)眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
【举一反三3】2023年6月6日是全国爱眼日,今年的主题是“视觉2023,关注普遍的眼安康”。关注青少年及老年人两大人群,普及爱眼、护眼知识,营造全社会爱眼护眼良好氛围。
(1)如图是从物体发出的光经某同学眼睛的折射情况。要矫正该同学的视力应佩戴什么镜片制成的眼镜?
(2)虽然配戴眼镜可以矫正视力,但是给我们的生活带来诸多不便,因此我们在生活中要养成健康用眼习惯,保护好我们的眼睛。请写出两条保护视力的措施。
【题型6】放大镜
【典型例题】如图所示的眼镜片是( )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
【举一反三1】如图所示为某同学用放大镜观察挂图上昆虫的情景,下列说法正确的是( )
A.此时人眼看到的是昆虫放大、正立的实像
B.此时人眼到放大镜的距离一定小于焦距
C.放大镜成像是因为光通过放大镜时发生了折射
D.该现象的成像原理与投影仪的成像原理相同
【举一反三2】小华在参观博物馆时,发现在较小文物上方放了一块______(选填“凸”或“凹”)透镜来方便游客观察,根据所学的物理知识,小华觉得该透镜到文物的距离应 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的焦距,才能看清较小文物。如图所示,在一个不透明的木板上钻一个小孔,用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围,为了能获得最大观察范围,在小孔中最好嵌入 (选填“凸”或“凹”)透镜,因为其对光有 作用。
【举一反三3】如图所示,F表示凸透镜的焦点,A是烛焰上的一点,完成光路图。
【举一反三4】初秋的清晨,树叶上凝结着一颗颗小露珠,露珠下的叶脉十分清晰,请用学过的物理知识解释这一现象。
【题型7】显微镜
【典型例题】显微镜的结构和载玻片上的细胞在视野中的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜和物镜都是凹透镜
B.反光镜利用光的反射提高载玻片亮度
C.目镜和物镜成像特点相同
D.将载玻片向左上方移动可使像成在视野正中间
【举一反三1】如图所示,是某光学元件的成像光路图,下面叙述中正确的是( )
A.该光学元件是望远镜
B.右边是物镜,左边是目镜
C.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些成像更大
D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些成像更大
【举一反三2】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.摄像头成的是缩小、倒立的实像
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
【举一反三3】如图所示是小明的一架焦距不变的照相机,用这架照相机拍照时,若拍完远景再拍近景,镜头需要向 (选填“靠近”或“远离”)胶片的方向移动;胶片上所成的像与显微镜的目镜所成的像的性质 (选填“相同”或“不同”)。
【举一反三4】生物课上,同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时,调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮,是利用光的 现象,洋葱表皮细胞通过物镜成实像,通过目镜成 (选填“虚”或“实”)像。
【举一反三5】如图所示的是显微镜的结构及其工作光路图,请你认真观察和分析并回答下列问题:
(1)反光镜是凹面镜,物镜与目镜分别是什么镜呢?
(2)反光镜的工作原理是什么?反光镜对光有发散还是会聚作用?
(3)载物片中的物体离物镜的距离应满足什么条件?人眼通过目镜看到的像是实像还是虚像?
(4)你认为显微镜之所以能显微的原因是什么?
【题型8】望远镜
【典型例题】下列光学仪器中,没有用到透镜的是( )
A.投影仪
B.望远镜
C.潜望镜
D.显微镜
【举一反三1】要观察月亮表面的面貌,可选用( )
A.放大镜
B.显微镜
C.望远镜
D.都可以
【举一反三2】如图所示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 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)镜头,成 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像;它目镜的作用相当于的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)成 (选填“虚”或“实”)像。
【举一反三3】远视眼俗称老花眼,如图中属于老花眼成像图的是 。如图丙表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜,这种仪器是 (选填“望远镜”或“显微镜”)。
【举一反三4】如图为天文望远镜的示意图,请画出从星空中射来的两条光线穿过天文望远镜的物镜和目镜进入观察者眼中的光路图。
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