第四章 神奇的透镜第三节 神奇的“眼睛” 寒假巩固 专项练习--2025-2026学年沪科版物理八年级全一册上学期
2026-02-15
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.81 MB |
| 发布时间 | 2026-02-15 |
| 更新时间 | 2026-02-15 |
| 作者 | xkw_349585834 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56472121.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
沪科版(2024)八年级全一册 第四章 神奇的透镜第三节 神奇的“眼睛” 寒假巩固
【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】如图是生物教材上的一幅“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2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
【举一反三2】“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
【举一反三3】“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
【举一反三4】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。
【举一反三5】近段时期,我国多地上空出现了如图所示的“日晕”,它是光线射入卷层云经过两次 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)分散成各种颜色的光;而我们眼睛所看到的日晕是光通过折射在视网膜上成的实像,眼睛成像特点与 成像特点相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
【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。
【题型2】近视眼的成因及其矫正
【典型例题】在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧
C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
【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】6月6日是全国爱眼日。人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,某同学制作的眼球模型如图所示,其中凸透镜相当于晶状体,烧瓶(内有透明液体)相当于玻璃体,其后壁相当于视网膜。该图模拟的是 (选填“近视眼”或“远视眼”),需要佩戴用____________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜来矫正视力。
【举一反三3】近年来,中小学生近视眼发病率逐年增加,近视眼的成因是晶状体太薄还是太厚?很多学生戴上了近视眼镜,那么近视眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜?
【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】将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,当蜡烛、凸透镜处在如图所示位置时,然后进行了如下的判断和操作(每次操作均在如图基础上),下列正确的是( )
A.将蜡烛和光屏对调,透镜位置不动,光屏上无法再次成清晰的烛焰像
B.根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
C.将蜡烛放在42cm刻度线处,移动光屏,光屏上成放大正立的烛焰像
D.如在烛焰与透镜之间放一远视眼镜的镜片,将光屏适当左移,光屏上可再次呈现一个清晰的烛焰像
【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
【举一反三3】明代张宁在《方洲杂言》中说:“老人目昏,不辨细字,张此物于双目,字明大加倍。”是说上年纪的人,眼睛内晶状体会变得 (选填“突出”或“扁平”)一些,焦距会变 (选填“长”或“短”),看不清近处的字,句中的“此物”属于 (选填“凸”或“凹”)透镜。
【举一反三4】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?
【题型4】眼镜的度数
【典型例题】眼镜的度数等于镜片焦距(单位:m)的倒数乘100得到的数值。小明想帮爷爷配一副200度的老花眼镜,需要选择 透镜,焦距为 m。
【举一反三1】“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。
【举一反三2】眼镜的度数等于镜片焦距(单位:m)的倒数乘100得到的数值。小明想帮爷爷配一副200度的老花眼镜,需要选择 透镜,焦距为 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】关于保护眼睛,下列措施不正确的是( )
A.患近视眼后应及时到医院检查并戴合适的眼镜
B.经常做眼保健操可以保护视力
C.眼镜度数越大越好
D.不要在运动的车上看书
【举一反三2】教室黑板会反光,有时能“晃”着一些同学的眼睛,其原因是反光部分发生了 反射;为了保护同学的眼睛,请你根据所学的知识提出改变这种现状的一条建议: 。
【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,小兰用放大镜和手电筒鉴定南阳玉石的品质,下列说法正确的是( )
A.鉴别玉石的放大镜镜片和近视镜镜片都是凸透镜
B.鉴别玉石的放大镜成放大、正立的实像
C.手电筒光照下闪闪发光的南阳玉石是光源
D.手电筒的光照到玉石上会发生反射和折射现象
【举一反三1】如图所示,小明通过焦距为的凸透镜观察到邮票放大、正立的像。下列说法正确的是( )
A.通过凸透镜观察到的像是放大实像
B.邮票到凸透镜的距离等于
C.邮票到凸透镜的距离小于
D.邮票到凸透镜的距离大于
【举一反三2】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
【举一反三3】工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到 的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表 (选填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
【举一反三4】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。
【举一反三5】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。
【举一反三6】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】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
【举一反三1】科学家们利用纳米光学结构对光进行控制,研发了一种新型光学技术——超透镜。它可以将光线聚焦到比传统透镜更小的点上,从而实现更精确的成像。这种技术的原理是利用一种特殊的材料,可以将光线弯曲得更强,从而实现更高得聚焦能力。关于超透镜的信息,下列说法不合理的是( )
A.超透镜的轻薄可以解决手机摄像头凸透镜厚度导致焦距过长问题
B.超透镜对光有会聚作用,可以理解为是在凸透镜的基础上改造出来的
C.使用到超透镜时,物距必须小于像距
D.超透镜还可以应用到显微镜、相机等物体中
【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】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】如图甲所示是模拟矫正近视眼的实验,给近视眼带上“眼镜”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜,烛焰的像将向 (选填“前”或“后”)移;用显微镜观察“上”字装片时,观察到的视野图像如图乙所示,“上”字图像没有在视野的正中央,若要使“上”字图像位于视野正中央,则应将装片向 (选填“左下”或“右上”)移动。
【举一反三6】如图甲所示是模拟矫正近视眼的实验,给近视眼带上“眼镜”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜,烛焰的像将向 (选填“前”或“后”)移;用显微镜观察“上”字装片时,观察到的视野图像如图乙所示,“上”字图像没有在视野的正中央,若要使“上”字图像位于视野正中央,则应将装片向 (选填“左下”或“右上”)移动。
【举一反三7】小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”(如图甲)。调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。
(1)水滴相当于显微镜的 (选填“目镜”或“物镜”),标本经过水滴成放大、 (选填“正立”或“例立”)的 (选填“实”或“虚”)像;
(2)若要让标本放大倍数更高,可以使水滴适当 (选填“靠近”或“远高”)标本。
【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】如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜,该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星,甚至能清晰地看到木星表面的斑纹,图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是( )
A.颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B.看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播
C.清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D.木星到物镜的距离u满足f<u<2f(f为物镜的焦距)
【举一反三3】透过圆形鱼缸看到的金鱼要比实际的鱼大,鱼缸和水相当于一个 ,显微镜的物镜相当于一个 ,望远镜的物镜相当于一个 。(均选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)
【举一反三4】小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ,目的是 ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为 、 的实像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座 cm刻线处,光屏上会再次出现 、 的实像;
(4)将凸透镜重新移到如图所示的位置,若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,这时应向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能在光屏上重新出现清晰的像;
(5)小明在光具座70cm刻线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏。在这两个凸透镜右侧通过凸透镜也可以观察到蜡烛所成的像,生活中的 (选填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个成像原理。
【举一反三5】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。
【题型9】自制“望远镜”
【典型例题】望远镜的物镜相当于人眼中的 ,但它可以会聚更多的光,从而使所成的像变得更亮;现代天文望远镜都力求把物镜的口径 (选填“缩小”或“加大”),以便观测到更暗的星。
【举一反三1】如图是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个 (选填“放大”“等大”或“缩小”)、 (选填“倒立”或“正立”)的实像,这个实像经过目镜成一个正立 (选填“虚”或“实”)像。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
【举一反三2】如图为某望远镜内部部分光路图,物镜是凸透镜,为光心,为物镜焦点,焦距为900mm。
(1)在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线;
(2)目镜是 (选填“凹”或“凸”)透镜;
(3)用此望远镜观察距离约100m的小鸟时,小鸟经物镜成一个 (选填“放大”“等大”或“缩小”)、 (选填“倒立”或“正立”)的像。
【举一反三3】简单的折射望远镜分为两种类型:由凸透镜作为目镜的称开普勒望远镜,由凹透镜作为目镜的称伽利略望远镜,它们的共同点是都用凸透镜作为物镜.如图所示是用两种望远镜察看远处物体的示意图,两种望远镜观察远处物体的共同点是像相对观察者 (选填“变远”或“变近”)、 (选填“变大”或“变小”)了,不同之处是用开普勒望远镜看到的像是 的,而用伽利略望远镜看到的像是 的(均选填“正立”或“倒立”);我们通常看戏用的望远镜属于 望远镜。
沪科版(2024)八年级全一册 第四章 神奇的透镜第三节 神奇的“眼睛” 寒假巩固(参考答案)
【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】如图是生物教材上的一幅“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2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
【解析】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;
人的眼睛相当于一架照相机,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缩小、倒立的实像,故B错误,C、D正确。
【举一反三2】“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。
【举一反三3】“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。
【举一反三4】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。
【举一反三5】近段时期,我国多地上空出现了如图所示的“日晕”,它是光线射入卷层云经过两次 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)分散成各种颜色的光;而我们眼睛所看到的日晕是光通过折射在视网膜上成的实像,眼睛成像特点与 成像特点相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
【答案】折射 照相机
【解析】光的色散现象是由光的折射形成的。光线射入卷层云中的冰晶时经过两次折射,将太阳光分散成不同颜色的色光。
眼睛成缩小、倒立的实像,与照相机成像特点相同。
【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。
【题型2】近视眼的成因及其矫正
【典型例题】在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧
C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
【答案】B
【解析】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜前。用水透镜模拟近视眼,也就是需要透镜对光线的会聚能力更强,此时应对水透镜注水,使得凸透镜变厚,焦距变小,使像成在光屏左侧,故B符合题意,A、C、D不符合题意。
【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】6月6日是全国爱眼日。人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,某同学制作的眼球模型如图所示,其中凸透镜相当于晶状体,烧瓶(内有透明液体)相当于玻璃体,其后壁相当于视网膜。该图模拟的是 (选填“近视眼”或“远视眼”),需要佩戴用____________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜来矫正视力。
【答案】照相机 近视眼 凹透镜
【解析】人的眼睛成缩小、倒立的实像,与照相机的成像原理相同。
由图可知,像成在视网膜的前方,所以该图模拟的是近视眼。
近视眼是由于晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,为了使像成在视网膜上,应配戴具有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚到视网膜上。
【举一反三3】近年来,中小学生近视眼发病率逐年增加,近视眼的成因是晶状体太薄还是太厚?很多学生戴上了近视眼镜,那么近视眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜?
【答案】:近视眼是由于晶状体太厚,把远处物体的像成在视网膜之前,应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。
【解析】近视眼是由于晶状体太厚,对光线的会聚作用太强,使像成在视网膜的前方,为了使像成在视网膜上,就要戴凹透镜来矫正,使光线在进行人的眼睛以前先发散一下,以便使像成在视网膜上。
【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】将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,当蜡烛、凸透镜处在如图所示位置时,然后进行了如下的判断和操作(每次操作均在如图基础上),下列正确的是( )
A.将蜡烛和光屏对调,透镜位置不动,光屏上无法再次成清晰的烛焰像
B.根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
C.将蜡烛放在42cm刻度线处,移动光屏,光屏上成放大正立的烛焰像
D.如在烛焰与透镜之间放一远视眼镜的镜片,将光屏适当左移,光屏上可再次呈现一个清晰的烛焰像
【答案】D
【解析】将蜡烛和光屏对调,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,光屏上能再次成清晰的烛焰像,故A错误;
凸透镜成实像时,物距大于像距,此时凸透镜成缩小、倒立的实像,是照相机的原理,故B错误;
将蜡烛放在42cm刻度线处,成放大、正立的虚像,虚像不能用光屏承接,故C错误;
如在烛焰与透镜之间放一远视眼镜的镜片,远视眼镜的镜片是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,因此应将光屏适当左移,故D正确。
【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。
【举一反三3】明代张宁在《方洲杂言》中说:“老人目昏,不辨细字,张此物于双目,字明大加倍。”是说上年纪的人,眼睛内晶状体会变得 (选填“突出”或“扁平”)一些,焦距会变 (选填“长”或“短”),看不清近处的字,句中的“此物”属于 (选填“凸”或“凹”)透镜。
【答案】扁平 长 凸
【解析】老年人由于机体功能退化,眼睛内晶状体会变薄,即变得扁平一些,折射能力减弱,焦距变长,近处物体的像成在视网膜的后方,看不清,矫正方法是佩戴凸透镜,利用凸透镜的会聚作用使像成在视网膜上,所以句中的“此物”属于凸透镜。
【举一反三4】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。
【题型4】眼镜的度数
【典型例题】眼镜的度数等于镜片焦距(单位:m)的倒数乘100得到的数值。小明想帮爷爷配一副200度的老花眼镜,需要选择 透镜,焦距为 m。
【答案】凸 0.5
【解析】老花镜能矫正远视眼,老花镜是凸透镜制成的。
由题意可知,所以焦距f=0.5m。
【举一反三1】“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。
【举一反三2】眼镜的度数等于镜片焦距(单位:m)的倒数乘100得到的数值。小明想帮爷爷配一副200度的老花眼镜,需要选择 透镜,焦距为 m。
【答案】凸 0.5
【解析】老花镜能矫正远视眼,老花镜是凸透镜制成的。
由题意可知,所以焦距f=0.5m。
【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】关于保护眼睛,下列措施不正确的是( )
A.患近视眼后应及时到医院检查并戴合适的眼镜
B.经常做眼保健操可以保护视力
C.眼镜度数越大越好
D.不要在运动的车上看书
【答案】C
【解析】患近视眼后应及时到医院检查并戴合适的眼镜,故A正确;
常做眼保健操可以保护视力,预防近视眼,故B正确;
眼镜并非度数越大越好,要结合自己眼睛近视的程度选配合适的眼镜,故C错误;
不要在运动的车上看书,否则容易眼疲劳,故D正确。
【举一反三2】教室黑板会反光,有时能“晃”着一些同学的眼睛,其原因是反光部分发生了 反射;为了保护同学的眼睛,请你根据所学的知识提出改变这种现状的一条建议: 。
【答案】镜面 用不易反光的材料做黑板(把反光部分的表面弄的粗糙些)
【解析】被晃了眼睛,说明这个方向上的反射光特别强,即光射在黑板上发生了镜面反射,反射光射向一个方向,导致这个方向的光特别强。
将镜面反射变成漫反射,使用不易反光的材料作黑板,或者将黑板表面弄得粗糙些。
【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,小兰用放大镜和手电筒鉴定南阳玉石的品质,下列说法正确的是( )
A.鉴别玉石的放大镜镜片和近视镜镜片都是凸透镜
B.鉴别玉石的放大镜成放大、正立的实像
C.手电筒光照下闪闪发光的南阳玉石是光源
D.手电筒的光照到玉石上会发生反射和折射现象
【答案】D
【解析】鉴别玉石的放大镜镜片是凸透镜,近视眼镜片是凹透镜,故A错误;
鉴别玉石的放大镜成放大、正立的虚像,故B错误;
南阳玉石自身不会发光,不是光源,故C错误;
手电筒的光照到玉石上,玉石表面反射手电筒的光,同时,手电筒的光还会进入玉石内部,发生折射现象,故D正确。
【举一反三1】如图所示,小明通过焦距为的凸透镜观察到邮票放大、正立的像。下列说法正确的是( )
A.通过凸透镜观察到的像是放大实像
B.邮票到凸透镜的距离等于
C.邮票到凸透镜的距离小于
D.邮票到凸透镜的距离大于
【答案】C
【解析】通过凸透镜观察到邮票正立放大的像,说明此时物距小于1倍焦距,成放大、正立的虚像,故A错误;
通过凸透镜观察到邮票放大、正立的像,说明此时物距小于1倍焦距,即邮票到凸透镜的距离小于10cm,故C正确,B、D错误。
【举一反三2】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。
【举一反三3】工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到 的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表 (选填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
【答案】(1)放大镜(2)1倍(3)正立 同
【解析】(1)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,凸透镜起到放大镜的作用。
(2)当物体在凸透镜1倍焦距范围内时,成放大、正立的虚像,故凸透镜与仪表的距离应在1倍焦距范围之内。
(3)当物体在凸透镜1倍焦距范围内时,通过凸透镜看到的是仪表正立的虚像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
【举一反三4】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。
【举一反三5】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:
【举一反三6】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】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。
【举一反三1】科学家们利用纳米光学结构对光进行控制,研发了一种新型光学技术——超透镜。它可以将光线聚焦到比传统透镜更小的点上,从而实现更精确的成像。这种技术的原理是利用一种特殊的材料,可以将光线弯曲得更强,从而实现更高得聚焦能力。关于超透镜的信息,下列说法不合理的是( )
A.超透镜的轻薄可以解决手机摄像头凸透镜厚度导致焦距过长问题
B.超透镜对光有会聚作用,可以理解为是在凸透镜的基础上改造出来的
C.使用到超透镜时,物距必须小于像距
D.超透镜还可以应用到显微镜、相机等物体中
【答案】C
【解析】手机镜头的厚度不能太大,超透镜的轻薄可以解决手机摄像头凸透镜厚度导致焦距过长问题,故A合理;
超透镜对光有会聚作用,其实质就是凸透镜,是在凸透镜的基础上改造出来的,故B合理;
使用到超透镜时,物距必须大于像距,才能成缩小、倒立的实像,故C不合理;
超透镜可以应用到显微镜、相机等物体中,故D合理。
【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】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】如图甲所示是模拟矫正近视眼的实验,给近视眼带上“眼镜”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜,烛焰的像将向 (选填“前”或“后”)移;用显微镜观察“上”字装片时,观察到的视野图像如图乙所示,“上”字图像没有在视野的正中央,若要使“上”字图像位于视野正中央,则应将装片向 (选填“左下”或“右上”)移动。
【答案】前 左下
【解析】凹透镜对光线有发散作用,给近视眼带上凹透镜制成的“眼镜”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜,光线发散程度减弱,所以烛焰的像将向前移。
显微镜的目镜成放大、正立的虚像,物镜成放大、倒立的实像,由图可知,像在左下方,物体运动的方向和像移动的方向是相反的,若要使“上”字图像位于视野正中央,则应将装片向左下方移动。
【举一反三6】如图甲所示是模拟矫正近视眼的实验,给近视眼带上“眼镜”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜,烛焰的像将向 (选填“前”或“后”)移;用显微镜观察“上”字装片时,观察到的视野图像如图乙所示,“上”字图像没有在视野的正中央,若要使“上”字图像位于视野正中央,则应将装片向 (选填“左下”或“右上”)移动。
【答案】前 左下
【解析】凹透镜对光线有发散作用,给近视眼带上凹透镜制成的“眼镜”,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜,光线发散程度减弱,所以烛焰的像将向前移。
显微镜的目镜成放大、正立的虚像,物镜成放大、倒立的实像,由图可知,像在左下方,物体运动的方向和像移动的方向是相反的,若要使“上”字图像位于视野正中央,则应将装片向左下方移动。
【举一反三7】小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”(如图甲)。调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。
(1)水滴相当于显微镜的 (选填“目镜”或“物镜”),标本经过水滴成放大、 (选填“正立”或“例立”)的 (选填“实”或“虚”)像;
(2)若要让标本放大倍数更高,可以使水滴适当 (选填“靠近”或“远高”)标本。
【答案】(1)物镜 倒立 实(2)靠近
【解析】(1)从图甲可以看到,水滴靠近标本,所以水滴相当于光学显微镜中的物镜。
水滴相当于显微镜的物镜,物镜有放大的作用,即标本经过水滴成放大、倒立的实像。
(2)若要让标本放大倍数更高,水滴相当于凸透镜,根据凸透镜的动态成像规律,物近像远像变大,可以使水滴适当靠近标本。
【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】如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜,该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星,甚至能清晰地看到木星表面的斑纹,图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是( )
A.颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B.看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播
C.清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D.木星到物镜的距离u满足f<u<2f(f为物镜的焦距)
【答案】C
【解析】望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成,所以颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凸透镜,故A错误;
光线通过望远镜的凸透镜,发生了折射,故B错误;
望远镜的目镜相当于放大镜,成放大、正立的虚像,物镜相当于照相机,木星到物镜的距离u满足u>2f,成缩小、倒立的实像,故C正确,D错误。
【举一反三3】透过圆形鱼缸看到的金鱼要比实际的鱼大,鱼缸和水相当于一个 ,显微镜的物镜相当于一个 ,望远镜的物镜相当于一个 。(均选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)
【答案】放大镜 幻灯机 照相机
【解析】圆形的鱼缸中中间凸出,符合凸透镜的特征,成放大、正立的虚像,鱼缸和水相当于一个放大镜。
显微镜的物镜成放大、倒立的实像,与幻灯机的成像原理相同。
望远镜的物镜成缩小、倒立的实像,与照相机的成像原理相同。
【举一反三4】小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ,目的是 ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为 、 的实像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座 cm刻线处,光屏上会再次出现 、 的实像;
(4)将凸透镜重新移到如图所示的位置,若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,这时应向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能在光屏上重新出现清晰的像;
(5)小明在光具座70cm刻线处又放置一个相同的凸透镜,取走光屏。在这两个凸透镜右侧通过凸透镜也可以观察到蜡烛所成的像,生活中的 (选填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个成像原理。
【答案】(1)同一高度 使像成在光屏中央(2)缩小 倒立 照相机(3)35.0 放大 倒立(4)右(5)望远镜
【解析】(1)为了使像呈现在光屏中央,实验时要在点燃蜡烛后,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)图中物距等于30.0cm,大于2倍焦距,凸透镜成的是缩小、倒立的实像,与照相机的成像原理相同。
(3)光路具有可逆性,图中物距为30.0cm,像距为15.0cm,将物距调整为15.0cm,像距调整为30.0cm,即将凸透镜移至35.0cm刻度处,光屏上能成清晰的像。此时物距在1倍和2倍焦距之间,成的是放大、倒立的实像。
(4)将凸透镜重新移到如图所示的位置,若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,具有发散光线的能力,即会使像延迟会聚,所以这时应向右移动光屏,才能在光屏上重新出现清晰的像。
(5)将凸透镜重新移回到题图所示位置,在光具座70.0cm刻度线处又放置一个相同的凸透镜,由于此时前一个凸透镜的像正好在后一个凸透镜的焦点以内,后一个凸透镜对第1个凸透镜的像进行了放大,生活中的望远镜利用了这个成像原理。
【举一反三5】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:
【题型9】自制“望远镜”
【典型例题】望远镜的物镜相当于人眼中的 ,但它可以会聚更多的光,从而使所成的像变得更亮;现代天文望远镜都力求把物镜的口径 (选填“缩小”或“加大”),以便观测到更暗的星。
【答案】晶状体 加大
【解析】望远镜的物镜和人眼中的晶状体相同,成缩小、倒立的实像,物距越远,像距越小,像越接近焦点。
现代天文望远镜的物镜口径越大,折射光线越多,像越清晰。
【举一反三1】如图是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个 (选填“放大”“等大”或“缩小”)、 (选填“倒立”或“正立”)的实像,这个实像经过目镜成一个正立 (选填“虚”或“实”)像。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
【答案】缩小 倒立 虚 远视
【解析】望远镜中物镜的作用是使远处的物体成缩小、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。
因远视眼的镜片是凸透镜,所以想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的远视镜片来代替。
【举一反三2】如图为某望远镜内部部分光路图,物镜是凸透镜,为光心,为物镜焦点,焦距为900mm。
(1)在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线;
(2)目镜是 (选填“凹”或“凸”)透镜;
(3)用此望远镜观察距离约100m的小鸟时,小鸟经物镜成一个 (选填“放大”“等大”或“缩小”)、 (选填“倒立”或“正立”)的像。
【答案】(1)见解析图(2)凹(3)缩小 倒立
【解析】(1)物镜是凸透镜,O为光心,F为物镜的焦点;折射光线a过焦点,其入射光线平行于主光轴;折射光线b过光心传播方向不变,则其入射光线过光心。如图所示:
(2)光线经目镜折射后远离主光轴,说明目镜对光线有发散作用,凹透镜对光线有发散作用,可知目镜是凹透镜。
(3)伽利略望远镜的物镜是凸透镜,目镜是凹透镜,物镜成缩小、倒立的像。
【举一反三3】简单的折射望远镜分为两种类型:由凸透镜作为目镜的称开普勒望远镜,由凹透镜作为目镜的称伽利略望远镜,它们的共同点是都用凸透镜作为物镜.如图所示是用两种望远镜察看远处物体的示意图,两种望远镜观察远处物体的共同点是像相对观察者 (选填“变远”或“变近”)、 (选填“变大”或“变小”)了,不同之处是用开普勒望远镜看到的像是 的,而用伽利略望远镜看到的像是 的(均选填“正立”或“倒立”);我们通常看戏用的望远镜属于 望远镜。
【答案】变近 变小 倒立 正立 伽利略
【解析】伽利略望远镜:它由一个凹透镜(目镜)和一个凸透镜(物镜)构成。其优点是结构简单,能直接成正像,物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方(靠近人目的后方)焦点上,这像对目镜是一个虚像,因此经它折射后成一放大的正立虚像;开普勒望远镜物镜和目镜都是凸透镜,长焦的物镜成一个缩小倒立的实像,而短焦的目镜对它进行放大,就成了放大倒立的虚像,经过眼睛晶状体的聚焦之后在视网膜上面成正立的实像。两种望远镜观察远处物体的共同点是像相对观察者“变近”“变小”了,不同之处是用开普勒望远镜看到的像是倒立的,而用伽利略望远镜看到的像是正立的,所以我们通常看戏用的望远镜属于伽利略望远镜。
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