第03讲 神奇的眼睛(期末复习讲义)八年级物理上学期新教材沪科版
2025-12-25
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2份
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35页
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精品
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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 7.28 MB |
| 发布时间 | 2025-12-25 |
| 更新时间 | 2025-12-25 |
| 作者 | 001520 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55576239.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理讲义以“眼睛成像原理及透镜应用”为核心,通过表格梳理核心考点、内容要点与命题趋势,分模块构建“眼睛结构-成像原理-近远视矫正-透镜应用”知识脉络,突出晶状体调节、视力矫正等重难点的内在联系。
讲义亮点在于“情境化实验探究”与“分层练习设计”,如典例2利用水透镜模拟眼睛晶状体调节,探究焦距范围及近远视成因,培养科学探究与模型建构素养。配套基础通关练、重难突破练,结合解题技巧(如凸透镜应用成像规律表格),帮助学生掌握选择、实验等题型,支持分层提升,为教师精准教学和学生自主复习提供有效支持。
内容正文:
第03讲 神奇的眼睛(期末复习讲义)
核心考点
内容要点
命题趋势
眼睛、近视眼和远视眼
眼睛的结构、近视眼和远视眼的成因
该命题以选择、填空、实验探究为主,分值 2–4 分。核心考眼睛成像原理、近 / 远视成因与矫正,及晶状体调节作用。近年侧重情景化(如护眼、视力矫正)、故障分析(视物模糊),融入水透镜模拟调节,强调原理迁移与规范表达,是基础核心考点。
视力的矫正
近视眼的矫正、远视眼的矫正
透镜的应用
照相机、投影仪、放大镜、显微镜、望远镜
必备知识
知识点01 我们是如何看见物体的
1.眼睛的主要结构:晶状体、角膜 、瞳孔、玻璃体、视网膜、视神经。
(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: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: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。
5.远视眼
(1)远视眼的视物特点: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,使来自近处的光线会聚在视网膜后方。
知识点02 视力的矫正
1.近视眼的矫正:凹透镜
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。
2.远视眼的矫正:凸透镜
因为凸透镜对光线有会聚作用,所以近视眼佩戴凸透镜后,可以使物体的像刚好成在视网膜上。
知识点03 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1】(2025秋•渝中区校级期中)我国中学生在生长发育阶段用眼过度、缺乏户外运动和足够的休息容易得近视眼。如图所示,下列关于近视眼成像情况及其矫正原理图正确的是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】A
【解析】解:由图知,甲图的光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示近视眼的成像情况;近视眼应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则丙图是近视眼的矫正原理图,故A正确,BCD错误。
解|题|技|巧
近视眼和远视眼的成因及矫正
【即时检测1】(2025•罗庄区二模)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
【解析】解: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。
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。
近视眼的成因是晶状体变厚,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。
【即时检测2】(2024秋•盐城期末)如图所示,是一款“远近两用”老年眼镜,适用于既患有老花眼又患有近视眼的中老年人群。需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察;需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察。关于这款眼镜,下列说法正确的是( )
A.M区域对光有会聚作用,是远视镜
B.M区域对光有会聚作用,是近视镜
C.N区域对光有会聚作用,是远视镜
D.N区域对光有发散作用,是近视镜
【答案】C
【解析】解:AB、近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体,近视眼的晶状体太厚,或眼球前后径过长,使像成在视网膜的前方,需佩戴对光具有发散作用的凹透镜来矫正。根据已知条件,需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察,故M区域对光有发散作用,是近视镜,故AB错误;
CD、远视眼能看清远处的物体,不能看清近处的物体,远视眼的晶状体较薄,或眼球前后径过短,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,需佩戴对光具有会聚作用的凸透镜来矫正,根据已知条件,需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察,N区域对光有会聚作用,是远视镜,故C正确;D错误。
【典例2】(2024秋•武昌区期末)如图是小枫利用橡皮膜和注射器制作的水透镜来模拟眼睛看物体的情境,这时光屏上呈现倒立缩小的实像。下列有关探究结论中正确的是( )
A.图中时刻透镜的焦距f的范围为15cm<f<20cm
B.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应推入水
C.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应抽出水
D.模拟近视眼看远处物体时,应使水透镜变厚,说明近视眼成像在视网膜后
【答案】B
【解析】解:A、由图可知,物距大于像距,则光屏上成倒立、缩小的实像,此时:u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm>2f、f<v=70.0cm﹣50.0cm=20.0cm<2f,解得:10.0cm<f<15.0cm,故A错误;
BC、人眼想看清近处物体,晶体体变厚,故需向水透镜注水,增大折光力,故B正确、C错误;
D、模拟近视眼看远处物体时,应使水透镜变厚,近视眼成像在视网膜前方,故D错误。
解|题|技|巧
用水透镜模拟眼睛
眼睛通过睫状肌改变晶状体的厚薄,来看清楚近处和远处的物体。当我们看远处的物体时,如图甲,睫状肌放松,晶状体比较薄,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。当看近处的物体时,如图乙,睫状肌收缩,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。
【即时检测1】(2025•石家庄校级二模)小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.注水的胶膜对光有发散作用
B.图中成像原理与投影仪的成像原理相同
C.保持蜡烛、光屏位置不变,将胶膜移到35cm刻度处,屏上可得缩小的实像
D.注水的胶膜再次注水,在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
【答案】D
【解析】解:A、注水的胶膜中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B、由题意和图示可知,此时物距大于像距,且刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像(实像),由凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像,与投影仪的成像原理不同,故B错误;
C、保持蜡烛、光屏位置不变,将胶膜移到35cm刻度处,此时的物距等于原来的像距,则成倒立、放大的实像,故C错误;
D、向注水的胶膜中再次注水,它的会聚能力增强,在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜,因近视镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,所以不移动光屏时会在光屏上再次看到烛焰清晰的像,故D正确。
【即时检测2】(2025•克什克腾旗模拟)小云同学学习了透镜、眼睛和眼镜的知识之后,利用水透镜模拟了眼睛看物体的过程,如图甲,眼睛的结构如图乙。
(1)正常人眼看远近不同物体时能实现自动变焦使物体在视网膜上成一个倒立的、 的实像,与该成像特点相同的光学仪器是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(2)小云移动蜡烛、水透镜和光屏至图甲所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像。将蜡烛再向左移动一段距离;发现光屏上的像变模糊,此过程可模拟 眼成因;此时,若要在光屏上得到清晰的像须向水透镜内 (“注入”或“抽出”)适量的水。
【答案】(1)缩小;照相机;(2)近视;抽出
【解析】解:(1)人眼看物体时,晶状体相当于凸透镜,物距大于二倍焦距,在视网膜上成一个倒立、缩小的实像,照相机的成像原理与此相同。
(2)由图甲可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,将蜡烛再向左移动一段距离时,此时物距变大,若使像成在光屏上,光屏应向左移动,而题意中光屏不动,则光屏上的像变模糊,即成像点落在光屏左方,相当于近视眼的成因。
若要在光屏上得到清晰的像,需使水透镜的会聚能力减弱,使成像点落在光屏上,须向水透镜内抽水,使水透镜变薄一些,会聚能力减弱。
【典例3】(2025•夷陵区模拟)下列能用来说明相机成像原理的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:照相机的原理是物体在凸透镜的二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
A.小孔成像是利用光的直线传播原理,故A不符合题意;
B.人从平面镜看到蜡烛,是利用光的反射原理,故B不符合题意;
C.蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内,根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,应用是放大镜,故C不符合题意;
D.蜡烛在凸透镜的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故D符合题意。
解|题|技|巧
凸透镜的应用
应用
成像光路图
成像情况
照相机
u>2f,成倒立、缩小的实像
投影仪
f<u<2f,成倒立、放大的实像
放大镜
u<f,成正立、放大的虚像
显微镜
目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪。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
望远镜
目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机。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
【即时检测1】(2025秋•江阴市期中)如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”,他能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.若使投影仪上的像变大,应使手机屏幕靠近透镜
【答案】C
【解析】解:A、根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于一倍焦距,小于二倍焦距,故A正确;
B、投影仪成的像是倒立、放大的实像,故B正确;
C、遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,因此光屏上所成的像仍然是完整的,遮住凸透镜的上半部,折射光线减少,会聚成的像变暗,故C错误;
D、为了使墙上的画面更大一些,应增大像距,减小物距,小明应使手机适当靠近镜头,同时投影仪适当远离白墙,故D正确。
【即时检测2】(2025•定西三模)如图表示一种光学仪器的成像原理,这种仪器是 (填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于 (填“放大镜”或“投影仪”)。
【答案】望远镜;放大镜
【解析】解:由图可见,远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像,然后用目镜把这个实像再放大(正立、放大的虚像),就能看清很远处的物体了,这就是望远镜的原理,目镜相当于一个放大镜。
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(2025秋•南通期中)小明需要佩戴隐形眼镜进行视力矫正。如图所示是他眼睛的成像示意图,所配制的眼镜中心厚度为0.5mm。据此判断,小明患有的视力缺陷及该镜片边缘的厚度是( )
A.近视眼 大于0.5mm B.近视眼 小于0.5mm
C.远视眼 大于0.5mm D.远视眼 小于0.5mm
【答案】A
【解析】解:由题干中的图可知:像呈在视网膜的前方,所以该人患的是近视眼;
近视眼是晶状体曲度变小,会聚能力增强,即折光能力变强,应配戴凹透镜,使光线延迟会聚;
凹透镜的特点是中间薄边缘厚,所以眼睛镜片的边缘厚度大于0.5mm。
2.(2025•献县模拟)2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体成像在视网膜的后方
B.近视眼晶状体对光的会聚能力变强
C.远视眼晶状体的焦距变小
D.远视眼戴上合适的凸透镜后,物体在视网膜上成正立的像
【答案】B
【解析】解:AB、近视眼是因为晶状体太厚折光能力太强,或者眼球前后半径太长,使远处物体的像落在视网膜前,看不清远处的物体,需要配戴凹透镜进行矫正,故A错误,B正确;
C、远视眼的晶状体曲度过小,焦距变大,故C错误;
D、远视眼戴上合适的凸透镜后,物体在视网膜上成倒立的像,故D错误。
3.(2025秋•雁塔区校级期中)如图所示,手表维修店的工匠师维护精密仪表时,会在眼睛前戴一个透镜,便于观察仪表的细微之处。下列说法正确的是( )
A.若想将细微处看的更清晰,需将透镜尽可能靠近仪表
B.该透镜成像的原理是光的反射
C.透镜与仪表的距离应在透镜的1倍焦距到2倍焦距之间
D.通过透镜看到仪表的像是正立的虚像
【答案】D
【解析】解:当物体在凸透镜一倍焦距范围内时,成正立、放大的虚像,所以凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内,要想观察到更大的像,根据凸透镜成虚像时,物远像远像变大可知,应该将仪表适当远离凸透镜,该透镜的成像原理是光的折射,故D正确,ABC错误。
4.(2025秋•桓台县期中)我县某小区门口经常能看到智能无人驾驶快递车运送包裹,该无人车采用传感器融合技术,车身配有12个摄像头,能够识别车身周边的障碍物,下列说法正确的是( )
A.快递车的摄像头是利用光的反射原理工作的
B.摄像头成像的条件是摄像头前的物体与摄像头的距离大于二倍焦距
C.摄像头所成的像是倒立、放大的实像
D.智能无人驾驶快递车走近障碍物时,其摄像头内所成障碍物的像会变小
【答案】B
【解析】解:ABC、智能无人驾驶快递车的摄像头的镜头是凸透镜,凸透镜成像的工作原理是利用光的折射,摄像头成像的条件是物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;故AC错误,B正确;
D、成实像时根据物近像远像变大的原理可知,智能无人驾驶快递车走近障碍物时,物距减小,镜头内的像是变大的,故D错误。
5.(2025秋•南通期中)光刻技术是生产电子芯片的核心环节,其基本原理如图所示。紫外线通过镂空掩膜,经缩图透镜后,能在硅片上成极小的清晰的像。下列说法正确的是( )
A.缩图透镜的作用相当于一个发散透镜
B.缩图透镜对不可见光没有会聚的作用
C.缩图透镜与硅片的距离略大于其焦距
D.镂空掩膜在硅片上成倒立缩小的虚像
【答案】C
【解析】解:A、根据图示可知,缩图透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,故A错误;
B、缩图透镜对不可见光有会聚作用,故B错误;
CD、由图可知要制造出含有众多元件的集成电路,则掩膜上的电路在硅片上的像应变小,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同,镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,图透镜与硅片的距离略大于其焦距;故C正确、D错误。
6.(2025•南岗区三模)如图甲是一种新型的眼镜片,可通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现不同的作用,镜片Ⅱ对光线有 作用;图乙是小明看远处物体的成像情况,矫正时应选择镜片 。
【答案】会聚;I。
【解析】解:由图可知镜片Ⅱ中间厚,边缘薄,是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。远处物体反射光进入人眼时,像成在了视网膜的前方,所以是近视眼,需要配戴凹透镜矫正,由图甲可知,镜片Ⅰ是凹透镜。
7.(2025秋•宜兴市期中)中国航天员在空间站直播的“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了一个神奇的水球,在水球中注入一个气泡后,水球中形成一正一倒两个像,如图甲所示。若人离水球再远一些,则倒立的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。水和气泡也构成了透镜,透过水球中间气泡部位观察到正立缩小的像,生活中这种透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)的视力缺陷。
【答案】变小;近视眼。
【解析】解:航天员王亚平展示了一个神奇的水球,在水球中注入一个气泡后,水球中形成一正一倒两个像,这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,通过凸透镜呈现出一个倒立、缩小的实像;内圈的水和气泡相当于凹透镜,凹透镜能成一个正立的虚像。若人离水球再远一些(物距变大),根据凸透镜成像规律可知,成实像时,物距变大,像距会变小,所成的倒立的实像会变小。
透过水球中间气泡部位观察到正立缩小的像时,内圈的水和气泡相当于凹透镜,在生活中凹透镜可以用来矫正近视眼。
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(2025•朝阳区二模)小阳用自制水透镜模拟人眼的晶状体。图甲中的水透镜模拟正常眼睛的晶状体,其焦距为f甲。通过注水和抽水让该水透镜分别形成图乙、丙所示的形状,以此模拟近视眼和远视眼的主要成因,其焦距分别为f乙、f丙。下列说法正确的是( )
A.f乙>f甲>f丙
B.图乙所示的水透镜能够模拟远视眼的成因
C.图乙所示的水透镜的折光能力大于图甲所示的水透镜
D.在图丙所示的水透镜前面放置一个适当的凹透镜可以实现其所模拟的眼睛的矫正
【答案】C
【解析】解:A、因凸透镜的凸度越大,焦距越小,通过注水和抽水让该水透镜分别形成图乙、丙所示的形状,甲、乙、丙三者焦距,f乙<f甲<f丙,故A错误;
BC、乙的焦距比甲、丙的焦距都小,所以会聚能力强,图乙所示的水透镜的折光能力大于图甲、丙所示的水透镜,因此乙模拟的是近视眼,故B错误,C正确;
D、矫正近视眼须配戴凹透镜,中间比周围薄,凸透镜用来矫正远视眼,故D错误。
2.(2025•亳州三模)如图甲所示,小红同学闭上左眼,用右眼盯着自己的食指,发现远处的黑板是模糊的;然后她看向远处的黑板,发现近处的手指又模糊了,如图乙。则当她看向黑板时( )
A.右眼的晶状体变厚
B.右眼的晶状体焦距变大
C.手指成像在视网膜前
D.黑板成像在视网膜后
【答案】B
【解析】解:A、看向黑板(远处物体)时,晶状体应变薄以增大焦距,而非变厚。故A错误。
B、看向黑板时,晶状体变薄,焦距变大,才能使远处黑板的像成在视网膜上。故B正确。
C、看向黑板时,晶状体焦距变大,对近处手指的光折射能力不足,手指的像会成在视网膜后,而非视网膜前。故C错误。
D、看向黑板时,晶状体已调节至合适状态,黑板的像应成在视网膜上(此时黑板是清晰的),而非视网膜后。故D错误。
3.(2025•肥城市一模)某兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材,开展了“制作可调节的眼球成像模型”跨学科实践活动。如图甲所示,光屏上成清晰的像,当向水透镜注水时,需要移动光屏向透镜靠近才能重新得到清晰的像。对于本次模拟活动,下列说法中( )
①可变焦的水透镜模拟的是图乙眼球结构中的3和4
②实验前调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一直线上
③该实验模拟的是近视的成因,需配戴凹透镜矫正
④从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,可探究近视眼的成因和矫正
A.只有①④正确 B.只有①②③正确
C.只有①③正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【解析】解:①角膜是眼球前部中央略向前凸的透明组织,是重要的屈光系统构成部分。晶状体则通过睫状肌的收缩或松弛改变曲度,调整眼睛看远近物体时的聚焦能力,角膜和晶状体共同作用相当于一个可变焦的凸透镜。因此可变焦的水透镜模拟的是角膜和晶状体的共同作用。故①正确;
②为了使像成在光屏中央,安装在光具座上,应调节在烛焰、水透镜和光屏在同一高度上,故②错误;
③近视眼的成因是晶状体的会聚能力变强,像呈现在视网膜的前方,故向水透镜中注水,透镜的焦距变小,对光的会聚能力增强,像提前会聚,可以模拟近视眼的成因,近视眼需要配戴凹透镜来矫正,故该实验模拟的是近视的成因,故③正确;
④如果眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼。从水透镜里向外抽取适量的水,水透镜焦距增大,对光的会聚能力减弱,像会推迟会聚,可以探究远视眼的成因和矫正,故④错误。
综上所述,①③正确。故ABD错误,C正确。
4.(2025•吉水县校级模拟)小深在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)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。(图一)小深认为, (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。
(2)如图(二)1是小深妈妈帮小深选配的角膜塑形镜,它可以通过调整角膜的形状来矫正视力。其使用方式如图2所示,晚上佩戴在眼睛上,第二天取下镜片,白天眼睛的视力就可以恢复正常。为了进一步搞清楚这种矫正方式的原理,小深进一步进行了如下探究。
【证据】
①准备实验仪器:如图3所示,小明从实验室找来了一个透明胶膜水透镜,通过注射器注水(或抽水)来改变水透镜的厚薄程度。实验前应调节烛焰中心和光屏的中心以及水透镜的中心在 ;
②模拟近视眼成像:首先调节烛焰和光屏的位置,使光屏上成倒立缩小的实像,然后往水透镜里面注水,使透镜变厚,可以模拟近视眼的成像。水透镜变厚后,会聚能力变强,若要得到清晰的像,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏。实际上,人眼的视网膜是不可移动的。
③模拟角膜塑形镜的功能:通过 (选填“抽”或“注”)水的方式来调节水透镜,来模拟角膜塑形镜的作用。通过实验,光屏上又重新出现了清晰的像。
【解释】角膜塑形镜可以通过将角膜中心区域压平的方式,达到塑形的效果,从而矫正近视。
【交流】矫正近视的方式有很多,佩戴近视眼镜、使用角膜塑形镜或者激光手术等,其共同的特点都是将成像系统的会聚能力 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。实现看不同距离的物体时,在像距不变的前提下,在视网膜上形成清晰的像。
(3)小深还给同学们简单演示了动画片放映原理,图(三)1为哪吒的原图片,图2为该图片利用凸透镜制作而成的光学仪器投影在墙上的像。若减小原图片到凸透镜的距离,通过适当调整凸透镜到墙的距离,又可以在墙上得到一个清晰的像,则所成的像应该是图 (选填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1)乙;丁;(2)①高度;②左;③抽;【交流】减弱;(3)A。
【解析】解:(1)近视眼是晶状体太厚折光能力太强,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,所以应配戴凹透镜矫正。图丙是放大镜,成正立放大的虚像,放大镜属于凸透镜;而近视镜成正立缩小的虚像,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;
(2)①为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰的中心和光屏的中心以及水透镜的中心在同一高度;
②模拟近视眼成像:首先调节烛焰和光屏的位置,使光屏上成倒立缩小的实像,然后往水透镜里面注水,使透镜变厚,此时水透镜凸度变大,对光的会聚能力越强,会将光线提前会聚成像,因此应该向左移动光屏;
③角膜塑形镜可以通过将角膜中心区域压平的方式,达到塑形的效果,即减小凸透镜的凸度,因此通过抽水的方式来调节水透镜,来模拟角膜塑形镜的作用;
【交流】近视眼是因为晶状体凸度太大,对光会聚能力太强造成的,因此佩戴近视眼镜、使用角膜塑形镜或者激光手术等,其共同的特点都是将成像系统的会聚能力减弱;
人眼看不同距离的物体时,像距不变,通过改变焦距来实现的;
(3)若减小原图片到凸透镜的距离,即物距减小,因为凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,所以此时所成的像应该是图3中的A(与原图片相比是倒立的,且像更大)。
综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2025•陈仓区模拟)如图为某游乐园VR过山车项目中用到的一种VR眼镜,VR眼镜是一种头戴式显示设备,玩家通过看眼镜内的电子屏幕上的画面,再结合封闭性的音效,给用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。下列说法中正确的是( )
A.VR眼镜内有一块电子屏,它经过晶状体在视网膜上成倒立、放大的虚像
B.VR眼镜的两组镜片相当凹透镜
C.VR眼镜成像时的物距小于一倍焦距
D.过山车在前进过程中,坐在过山车上的玩家相对于VR眼镜来说是运动的
【答案】C
【解析】解:A、晶状体相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、VR眼镜的两组镜片是凸透镜,故B错误;
C、VR眼镜的成像原理与放大镜相同,成放大、正立的虚像,由凸透镜成像的规律可知,VR眼镜成像时的物距(电子屏幕到凸透镜的距离)小于一倍焦距,故C正确;
D、过山车在前进过程中,坐在过山车上的玩家相对于VR眼镜的位置没有改变,是静止的,故D错误。
2.(2024秋•玄武区期末)如图小兔子佩戴的是 眼镜,若眼镜片的度数D,焦距f以m为单位,已知小明所配戴的眼镜度数为400°,则该眼镜焦距的大小为 cm眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越 。
【答案】近视;25;短。
【解析】解:①凹透镜对光有发散作用,凹透镜只能成正立、缩小的虚像;
图中,隔着眼镜看到的是兔子正立、缩小的虚像,所以该透镜为凹透镜,可以矫正近视眼;
②因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍,则:400°,解得:f=0.25m=25cm;
③由眼镜片的度数D可知,眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越短。
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第03讲 神奇的眼睛(期末复习讲义)
核心考点
内容要点
命题趋势
眼睛、近视眼和远视眼
眼睛的结构、近视眼和远视眼的成因
该命题以选择、填空、实验探究为主,分值 2–4 分。核心考眼睛成像原理、近 / 远视成因与矫正,及晶状体调节作用。近年侧重情景化(如护眼、视力矫正)、故障分析(视物模糊),融入水透镜模拟调节,强调原理迁移与规范表达,是基础核心考点。
视力的矫正
近视眼的矫正、远视眼的矫正
透镜的应用
照相机、投影仪、放大镜、显微镜、望远镜
必备知识
知识点01 我们是如何看见物体的
1.眼睛的主要结构:晶状体、角膜 、瞳孔、玻璃体、视网膜、视神经。
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ;
(2)视网膜相当于 ,视网膜与视神经是相连的。
2.眼睛视物的原理:物体在视网膜上成 。(眼睛相当于 )
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 ,来看清楚近处和远处的物体。
凸透镜越薄,会聚能力越 ,焦距越 ;反之,凸透镜越厚,会聚能力越 ,焦距越 。
4.近视眼
(1)近视眼的视物特点:只能看清 处的物体,看不清 处的物体。
(2)近视眼的形成原因:晶状体太 (会聚能力太 )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 方。
5.远视眼
(1)远视眼的视物特点:只能看清 处的物体,看不清 处的物体。
(2)远视眼的形成原因:晶状体太 (会聚能力太 )或眼球前后方向上距离太短,使来自近处的光线会聚在视网膜 方。
知识点02 视力的矫正
1.近视眼的矫正: 镜
因为凹透镜对光线有 作用,所以近视眼佩戴 透镜后,可以使物体的像刚好成在视网膜上。
2.远视眼的矫正: 镜
因为凸透镜对光线有 作用,所以近视眼佩戴 透镜后,可以使物体的像刚好成在视网膜上。
知识点03 透镜的应用
1.放大镜
(1)工作原理:物距 焦距时,凸透镜能成 像。
(2)使用方法:物体一定要放在凸透镜的 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 时,凸透镜能成 。
(2)结构:镜头,相当于一个 ;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 距时,凸透镜能成倒立放大实像。
(2)结构:镜头,相当于一个 ;屏幕,相当于 ;平面镜: 。
(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 。物镜,相当于 。
(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 ;物镜,相当于 。
(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1】(2025秋•渝中区校级期中)我国中学生在生长发育阶段用眼过度、缺乏户外运动和足够的休息容易得近视眼。如图所示,下列关于近视眼成像情况及其矫正原理图正确的是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
解|题|技|巧
近视眼和远视眼的成因及矫正
【即时检测1】(2025•罗庄区二模)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”)。
【即时检测2】(2024秋•盐城期末)如图所示,是一款“远近两用”老年眼镜,适用于既患有老花眼又患有近视眼的中老年人群。需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察;需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察。关于这款眼镜,下列说法正确的是( )
A.M区域对光有会聚作用,是远视镜
B.M区域对光有会聚作用,是近视镜
C.N区域对光有会聚作用,是远视镜
D.N区域对光有发散作用,是近视镜
【典例2】(2024秋•武昌区期末)如图是小枫利用橡皮膜和注射器制作的水透镜来模拟眼睛看物体的情境,这时光屏上呈现倒立缩小的实像。下列有关探究结论中正确的是( )
A.图中时刻透镜的焦距f的范围为15cm<f<20cm
B.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应推入水
C.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应抽出水
D.模拟近视眼看远处物体时,应使水透镜变厚,说明近视眼成像在视网膜后
解|题|技|巧
用水透镜模拟眼睛
眼睛通过睫状肌改变晶状体的厚薄,来看清楚近处和远处的物体。当我们看远处的物体时,如图甲,睫状肌放松,晶状体比较薄,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。当看近处的物体时,如图乙,睫状肌收缩,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。
【即时检测1】(2025•石家庄校级二模)小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.注水的胶膜对光有发散作用
B.图中成像原理与投影仪的成像原理相同
C.保持蜡烛、光屏位置不变,将胶膜移到35cm刻度处,屏上可得缩小的实像
D.注水的胶膜再次注水,在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
【即时检测2】(2025•克什克腾旗模拟)小云同学学习了透镜、眼睛和眼镜的知识之后,利用水透镜模拟了眼睛看物体的过程,如图甲,眼睛的结构如图乙。
(1)正常人眼看远近不同物体时能实现自动变焦使物体在视网膜上成一个倒立的、 的实像,与该成像特点相同的光学仪器是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(2)小云移动蜡烛、水透镜和光屏至图甲所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像。将蜡烛再向左移动一段距离;发现光屏上的像变模糊,此过程可模拟 眼成因;此时,若要在光屏上得到清晰的像须向水透镜内 (“注入”或“抽出”)适量的水。
【典例3】(2025•夷陵区模拟)下列能用来说明相机成像原理的图是( )
A. B.
C. D.
解|题|技|巧
凸透镜的应用
应用
成像光路图
成像情况
照相机
u>2f,成倒立、缩小的实像
投影仪
f<u<2f,成倒立、放大的实像
放大镜
u<f,成正立、放大的虚像
显微镜
目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪。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
望远镜
目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机。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
【即时检测1】(2025秋•江阴市期中)如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”,他能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.若使投影仪上的像变大,应使手机屏幕靠近透镜
【即时检测2】(2025•定西三模)如图表示一种光学仪器的成像原理,这种仪器是 (填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于 (填“放大镜”或“投影仪”)。
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(2025秋•南通期中)小明需要佩戴隐形眼镜进行视力矫正。如图所示是他眼睛的成像示意图,所配制的眼镜中心厚度为0.5mm。据此判断,小明患有的视力缺陷及该镜片边缘的厚度是( )
A.近视眼 大于0.5mm B.近视眼 小于0.5mm
C.远视眼 大于0.5mm D.远视眼 小于0.5mm
2.(2025•献县模拟)2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体成像在视网膜的后方
B.近视眼晶状体对光的会聚能力变强
C.远视眼晶状体的焦距变小
D.远视眼戴上合适的凸透镜后,物体在视网膜上成正立的像
3.(2025秋•雁塔区校级期中)如图所示,手表维修店的工匠师维护精密仪表时,会在眼睛前戴一个透镜,便于观察仪表的细微之处。下列说法正确的是( )
A.若想将细微处看的更清晰,需将透镜尽可能靠近仪表
B.该透镜成像的原理是光的反射
C.透镜与仪表的距离应在透镜的1倍焦距到2倍焦距之间
D.通过透镜看到仪表的像是正立的虚像
4.(2025秋•桓台县期中)我县某小区门口经常能看到智能无人驾驶快递车运送包裹,该无人车采用传感器融合技术,车身配有12个摄像头,能够识别车身周边的障碍物,下列说法正确的是( )
A.快递车的摄像头是利用光的反射原理工作的
B.摄像头成像的条件是摄像头前的物体与摄像头的距离大于二倍焦距
C.摄像头所成的像是倒立、放大的实像
D.智能无人驾驶快递车走近障碍物时,其摄像头内所成障碍物的像会变小
5.(2025秋•南通期中)光刻技术是生产电子芯片的核心环节,其基本原理如图所示。紫外线通过镂空掩膜,经缩图透镜后,能在硅片上成极小的清晰的像。下列说法正确的是( )
A.缩图透镜的作用相当于一个发散透镜
B.缩图透镜对不可见光没有会聚的作用
C.缩图透镜与硅片的距离略大于其焦距
D.镂空掩膜在硅片上成倒立缩小的虚像
6.(2025•南岗区三模)如图甲是一种新型的眼镜片,可通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现不同的作用,镜片Ⅱ对光线有 作用;图乙是小明看远处物体的成像情况,矫正时应选择镜片 。
7.(2025秋•宜兴市期中)中国航天员在空间站直播的“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了一个神奇的水球,在水球中注入一个气泡后,水球中形成一正一倒两个像,如图甲所示。若人离水球再远一些,则倒立的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。水和气泡也构成了透镜,透过水球中间气泡部位观察到正立缩小的像,生活中这种透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)的视力缺陷。
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(2025•朝阳区二模)小阳用自制水透镜模拟人眼的晶状体。图甲中的水透镜模拟正常眼睛的晶状体,其焦距为f甲。通过注水和抽水让该水透镜分别形成图乙、丙所示的形状,以此模拟近视眼和远视眼的主要成因,其焦距分别为f乙、f丙。下列说法正确的是( )
A.f乙>f甲>f丙
B.图乙所示的水透镜能够模拟远视眼的成因
C.图乙所示的水透镜的折光能力大于图甲所示的水透镜
D.在图丙所示的水透镜前面放置一个适当的凹透镜可以实现其所模拟的眼睛的矫正
2.(2025•亳州三模)如图甲所示,小红同学闭上左眼,用右眼盯着自己的食指,发现远处的黑板是模糊的;然后她看向远处的黑板,发现近处的手指又模糊了,如图乙。则当她看向黑板时( )
A.右眼的晶状体变厚
B.右眼的晶状体焦距变大
C.手指成像在视网膜前
D.黑板成像在视网膜后
3.(2025•肥城市一模)某兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材,开展了“制作可调节的眼球成像模型”跨学科实践活动。如图甲所示,光屏上成清晰的像,当向水透镜注水时,需要移动光屏向透镜靠近才能重新得到清晰的像。对于本次模拟活动,下列说法中( )
①可变焦的水透镜模拟的是图乙眼球结构中的3和4
②实验前调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一直线上
③该实验模拟的是近视的成因,需配戴凹透镜矫正
④从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,可探究近视眼的成因和矫正
A.只有①④正确 B.只有①②③正确
C.只有①③正确 D.①②③④都正确
4.(2025•吉水县校级模拟)小深在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)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。(图一)小深认为, (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。
(2)如图(二)1是小深妈妈帮小深选配的角膜塑形镜,它可以通过调整角膜的形状来矫正视力。其使用方式如图2所示,晚上佩戴在眼睛上,第二天取下镜片,白天眼睛的视力就可以恢复正常。为了进一步搞清楚这种矫正方式的原理,小深进一步进行了如下探究。
【证据】
①准备实验仪器:如图3所示,小明从实验室找来了一个透明胶膜水透镜,通过注射器注水(或抽水)来改变水透镜的厚薄程度。实验前应调节烛焰中心和光屏的中心以及水透镜的中心在 ;
②模拟近视眼成像:首先调节烛焰和光屏的位置,使光屏上成倒立缩小的实像,然后往水透镜里面注水,使透镜变厚,可以模拟近视眼的成像。水透镜变厚后,会聚能力变强,若要得到清晰的像,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏。实际上,人眼的视网膜是不可移动的。
③模拟角膜塑形镜的功能:通过 (选填“抽”或“注”)水的方式来调节水透镜,来模拟角膜塑形镜的作用。通过实验,光屏上又重新出现了清晰的像。
【解释】角膜塑形镜可以通过将角膜中心区域压平的方式,达到塑形的效果,从而矫正近视。
【交流】矫正近视的方式有很多,佩戴近视眼镜、使用角膜塑形镜或者激光手术等,其共同的特点都是将成像系统的会聚能力 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。实现看不同距离的物体时,在像距不变的前提下,在视网膜上形成清晰的像。
(3)小深还给同学们简单演示了动画片放映原理,图(三)1为哪吒的原图片,图2为该图片利用凸透镜制作而成的光学仪器投影在墙上的像。若减小原图片到凸透镜的距离,通过适当调整凸透镜到墙的距离,又可以在墙上得到一个清晰的像,则所成的像应该是图 (选填“A”“B”或“C”)。
综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2025•陈仓区模拟)如图为某游乐园VR过山车项目中用到的一种VR眼镜,VR眼镜是一种头戴式显示设备,玩家通过看眼镜内的电子屏幕上的画面,再结合封闭性的音效,给用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。下列说法中正确的是( )
A.VR眼镜内有一块电子屏,它经过晶状体在视网膜上成倒立、放大的虚像
B.VR眼镜的两组镜片相当凹透镜
C.VR眼镜成像时的物距小于一倍焦距
D.过山车在前进过程中,坐在过山车上的玩家相对于VR眼镜来说是运动的
2.(2024秋•玄武区期末)如图小兔子佩戴的是 眼镜,若眼镜片的度数D,焦距f以m为单位,已知小明所配戴的眼镜度数为400°,则该眼镜焦距的大小为 cm眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越 。
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