第04讲 透镜的应用（暑假预习讲义）新八年级物理新教材苏科版

第04讲 透镜的应用 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 近视眼 远视眼 显微镜 望远镜 1．知道眼睛的构造和眼睛视物的原理； 2．理解近视眼和远视眼的成因； 3．掌握近视眼和远视眼的矫正； 4．知道显微镜和望远镜的基本构造； 5．理解显微镜将物体放大的原理和望远镜望远的原理。 学习重点：掌握照相机与人眼成像原理的相似性，掌握近视眼与远视眼的成因及矫正办法 学习难点：理解望远镜与显微镜两个镜头配置的异同 情｜境｜启｜思 我们每天用眼睛看东西。眼球的结构如图5.4-1所示。眼睛是怎样成像的?近视镜和老花镜是怎样帮助人们看清物体的？ 概｜念｜构｜建 1. 眼睛及其视物原理 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 ，视网膜相当于 （胶卷））。 2. 近视眼： （1）成因：晶状体变得太 ，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之 ，视网膜上得不到清晰的像。如图： （2）矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经 发散 3. 远视眼 （1）成因：晶状体太薄，折光能力太 ，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之 。 （2）矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用 制成的远视眼镜 4. 显微镜由 和 组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。 5. 望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（ 和 ）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 深｜研｜精｜炼 知识点01探究凸透镜成像的规律 1.眼球的主要结构及各部分作用 主要由角膜、 、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。 （1）晶状体和角膜的共同作用相当于一个 镜； （2）视网膜相当于胶片（ ）； （3）睫状体可以改变晶状体的形状（改变焦距）； （4）瞳孔相当于照相机的光圈。 2.眼睛看物体的过程 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，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。 3.正常眼睛的调节 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较 ，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(图5.4-2甲)；当睫状体收缩时，晶状体变 ，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(图5.4-2乙)。 【例1】“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。世界万物在眼睛的视网膜上成的像是（　　） A．放大的虚像 B．缩小的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像 【即练1】眼睛能看清物体，是因为把来自物体的光，会聚在视网膜上，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．像与物体大小相等 B．成倒立、缩小的实像 C．成正立、放大的虚像 D．成倒立、放大的实像 【即练2】人眼能看到远处的物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成了（    ） A．倒立、等大的实像 B．正立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 知识点02 视力的矫正 一、近视眼及其矫正 1.近视眼的特征 近视眼只能看清 的物体，看不清远处的物体。 2.近视眼的成因 晶状体太厚，折光能力 ，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。 3.近视眼的矫正 矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经 变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。 二、远视眼及其矫正 1.远视眼的特征 远视眼只能看清 的物体，看不清近处的物体。 2.远视眼的成因 晶状体太薄，折光能力 ，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。 3.远视眼的矫正 远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用 制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。 【例2】人的眼睛相当于 _____（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），视网膜相当于照相机的 _____。不正确使用眼睛会造成眼部疾病，如图是 _____的眼睛，该带 _____透镜矫正。 探究归纳：近视眼的成因是由于晶状体曲度过大，对光的折射能力变强，使光线会聚在视网膜的前方；矫正办法是配戴凹透镜。 远视眼的成因是由于晶状体曲度变小，对光的折射能力变弱，使光线会聚在视网膜的后方；矫正办法是配戴凸透镜。 【即练3】2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，王大爷从报纸上看到这一消息时，他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是正立、放大的 　 像，他可能患了远视眼，成像于视网膜 　 　（选填“前”或“后”），为矫正视力需要佩戴 　 （选填“凹”或“凸”）透镜。 【即练4】人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（　　） A．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜 B．视网膜相当于光屏 C．来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个正立的像 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 知识点03 显微镜与望远镜 一、显微镜 1．构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示 2．目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫 ，焦距较短；靠近眼睛的叫 ，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。 3．成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在物镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示： 二：望远镜 1．构造：由两种凸透镜组成，靠近被观察物体的叫 ，焦距较长；靠近眼睛的叫 ，焦距较短。如图所示： 2．成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。 【例3】如图所示是简易天文望远镜的内部结构。远处的物体经过物镜成一个 ______的实像，落在目镜 ______的位置；这个实像经过目镜成一个正立、______的 ______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。    【即练5】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（　　） A．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的； B．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的； C．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的； D．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 【即练6】如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的目镜和显微镜的目镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 D．该望远镜最终看到的是一个缩小的实像 一、单选题 1．下列成像的原理，和眼睛成像相同的是（　　） A．小孔成像 B．照相机成像 C．凸面镜成像 D．放大镜成像 2．如图所示，下列光学现象及其解释正确的是（　　） A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C．图丙中，海市蜃楼是由于光的折射现象形成的 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 3．对四幅图阐述正确的是（　　） A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正 B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 C．丙图：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，都成实像 D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机 4．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正立、缩小的实像 5．在“爱眼日”宣传活动中，小明用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 6．在下列四幅图中，描述正确的是（　　） A．乙图是近视眼成像情况，其正确矫正做法是甲图 B．乙图是远视眼成像情况，其正确矫正做法是丁图 C．丙图是近视眼成像情况，其正确矫正做法是丁图 D．丙图是远视眼成像情况，其正确矫正做法是甲图 7．如图所示是正常眼睛的调节示意图，下列有关说法错误的是（　　）    A．甲图是观察远处景物的光路图 B．眼球的成像原理与照相机相同 C．近视眼所成的像落在视网膜之前 D．远视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强造成的 二、填空题 8．显微镜的成像原理：来自被观察物体的光经过物镜后成一个 　 　（选填“放大”或“缩小”）的 　 　像（选填“虚”或“实”），道理就像投影仪的镜头成像一样，目镜的作用则像一个普通的 　 。 9．据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”，如图甲所示，是我国古人用冰取火的情景，这是利用了 　 　透镜对光的作用，该透镜可以用来矫正 　 　图中的视力问题（选填“乙”或“丙”）。 10．小白用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜（如图）。当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；为了再次得到清晰的像，保持透镜和光屏的位置不动，应将蜡烛 　 　（选填“靠近”或“远离”）水透镜，此过程模拟的是 　 　眼的成因，该眼睛用 　 　透镜进行矫正。 11．如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像，凸透镜的焦距为______cm。若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视眼镜片，为得到清晰的像光屏应向______移动。    12. 小明同学用自制的水透镜模拟人眼看远、近不同的物体时晶状体的调节情况，通过推拉注射器，调节水透镜的凸起程度，可以改变水透镜的焦距，如图所示。若物体较近时，恰好能使像成在光屏上；则当物体较远时，应 （填“推”或“拉”）注射器，使水透镜的焦距变 （填“长”或“短”），若不用注射器，但要改变水透镜的焦距，则给水透镜“戴上”适当度数的 （填“近视”或“远视”）眼镜进行矫正，同样可以在光屏上得到清晰的像。 三、实验题 13．创新小组利用如图所示探究“远视眼的矫正”：他们用烛焰模拟近处所视物，水凸透镜模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸取水量来调节，光屏模拟人眼视网膜。 （1）调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置，使三者中心在 　 　。如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、　 　（选填“放大”或“缩小”）的实像。 （2）他们从水凸透镜内吸取适量的水，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，说明凸透镜对光的偏折能力与 　 　有关。 ①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明远视眼将近处的物体成像在视网膜 　 　（填“前”或“后”）。 ②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 　 　透镜，光屏上也能得到清晰的像，说明远视眼镜对光有 　 　作用。 14．某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像规律； （1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的是 ； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒立、 的实像；生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的； （3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，此时清晰的像应在光屏的 （选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。 15．小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中，操作如下：    （1）如图甲所示，该凸透镜的焦距是___________cm； （2）实验前，小明将蜡烛、凸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、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是：___________； （3）蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示，光屏上成清晰的像（像未画出），该像为倒立、___________（填“放大”或“缩小”）的实像，生活中的___________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这个成像原理； （4）乙图中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刻度线处，光屏上会再次出现清晰倒立、___________（填“放大”或“缩小”）的实像； （5）将蜡烛、凸透镜和光屏重新移回到如图乙所示位置，光屏上出现清晰的像。若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新出现清晰的像，光屏应向___________（填“左”或“右”）移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，小明更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此透镜的焦距比原来的凸透镜的焦距更___________（填“大”或“小”）。 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 透镜的应用 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 近视眼 远视眼 显微镜 望远镜 1．知道眼睛的构造和眼睛视物的原理； 2．理解近视眼和远视眼的成因； 3．掌握近视眼和远视眼的矫正； 4．知道显微镜和望远镜的基本构造； 5．理解显微镜将物体放大的原理和望远镜望远的原理。 学习重点：掌握照相机与人眼成像原理的相似性，掌握近视眼与远视眼的成因及矫正办法 学习难点：理解望远镜与显微镜两个镜头配置的异同 情｜境｜启｜思 我们每天用眼睛看东西。眼球的结构如图5.4-1所示。眼睛是怎样成像的?近视镜和老花镜是怎样帮助人们看清物体的？ 概｜念｜构｜建 1. 眼睛及其视物原理 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））。 2. 近视眼： （1）成因：晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图： （2）矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经凹透镜发散 3. 远视眼 （1）成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之后。 （2）矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜 4. 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。 5. 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。 深｜研｜精｜炼 知识点01探究凸透镜成像的规律 1.眼球的主要结构及各部分作用 主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。 （1）晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜； （2）视网膜相当于胶片（光屏）； （3）睫状体可以改变晶状体的形状（改变焦距）； （4）瞳孔相当于照相机的光圈。 2.眼睛看物体的过程 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，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。 3.正常眼睛的调节 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，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(图5.4-2甲)；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(图5.4-2乙)。 【例1】“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。世界万物在眼睛的视网膜上成的像是（　　） A．放大的虚像 B．缩小的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像 【答案】D 【详解】解：人的眼球好像一架照相机，当看物体时，晶状体相当于照相机的镜头﹣﹣凸透镜，将来自物体的光会聚在视网膜上，视网膜相当于照相机的胶卷，外界物体在视网膜上所成的像是缩小、倒立的实像，故D正确、ABC正确。 故选：D。 【即练1】眼睛能看清物体，是因为把来自物体的光，会聚在视网膜上，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．像与物体大小相等 B．成倒立、缩小的实像 C．成正立、放大的虚像 D．成倒立、放大的实像 【答案】B 【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；故选B。 【即练2】人眼能看到远处的物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成了（    ） A．倒立、等大的实像 B．正立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】人的眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 知识点02 视力的矫正 一、近视眼及其矫正 1.近视眼的特征 近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 2.近视眼的成因 晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。 3.近视眼的矫正 矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。 二、远视眼及其矫正 1.远视眼的特征 远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 2.远视眼的成因 晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。 3.远视眼的矫正 远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。 【例2】人的眼睛相当于 _____（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），视网膜相当于照相机的 _____。不正确使用眼睛会造成眼部疾病，如图是 _____的眼睛，该带 _____透镜矫正。 【答案】照相机 胶片 远视眼 凸 【详解】[1][2]人的眼睛在结构上和照相机相同，成倒立、缩小的实像；视网膜相当于照相机的胶片，像成在视网膜上。 [3][4]远视眼看近的物体时，像成在视网膜的后面，所以该图是远视眼的眼睛；为了使像正好呈在视网膜上，应使光线提前会聚，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜矫正。 探究归纳：近视眼的成因是由于晶状体曲度过大，对光的折射能力变强，使光线会聚在视网膜的前方；矫正办法是配戴凹透镜。 远视眼的成因是由于晶状体曲度变小，对光的折射能力变弱，使光线会聚在视网膜的后方；矫正办法是配戴凸透镜。 【即练3】2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，王大爷从报纸上看到这一消息时，他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是正立、放大的 　 像，他可能患了远视眼，成像于视网膜 　 　（选填“前”或“后”），为矫正视力需要佩戴 　 （选填“凹”或“凸”）透镜。 【答案】虚；后；凸。 【详解】解：他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是正立、放大的虚像； 远视眼成像时，像成在视网膜的前方，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜矫正。 故答案为：虚；后；凸。 【即练4】人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（　　） A．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜 B．视网膜相当于光屏 C．来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个正立的像 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】C 【详解】AB．眼睛相当于一架照相机，晶状体和角膜相当于照相机的凸透镜，视网膜相当于光屏，故AB正确，不符合题意 ； CD．我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立缩小的实像，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。 故选C。 知识点03 显微镜与望远镜 一、显微镜 1．构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示 2．目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。 3．成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在物镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示： 二：望远镜 1．构造：由两种凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。如图所示： 2．成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。 【例3】如图所示是简易天文望远镜的内部结构。远处的物体经过物镜成一个 ______的实像，落在目镜 ______的位置；这个实像经过目镜成一个正立、______的 ______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】倒立、缩小 焦点以内 放大 虚 远视 【详解】望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。 [1][2][3][4][5]望远镜中物镜是一个凸透镜，远处的物体处在该凸透镜的二倍焦距之外，经该凸透镜成倒立、缩小的实像；这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦点以内（物距小于一倍焦距）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正立、放大的虚像；近视眼镜片是凹透镜，远视眼镜片是凸透镜，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。 【即练5】用显微镜和望远镜观察物体时，关于像的倒正，以下说法正确的是（　　） A．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像是倒立的； B．用显微镜观察时像是正立的，用天文望远镜观察时像也是正立的； C．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像是正立的； D．用显微镜观察时像是倒立的，用天文望远镜观察时像也是倒立的 【答案】D 【详解】显微镜和天文望远镜的物镜都是成倒立的实像，这个实像再通过它们各自的目镜后成正立放大的虚像。它们分别都经过一次倒立的像，再经过一次正立的像，两次成像的结果，使人们最终观察到的都是倒立的像。但是通过显微镜得到的是物体倒立放大的像，通过天文望远镜得到的是物体倒立缩小的像。 故选D。 【即练6】如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的目镜和显微镜的目镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 D．该望远镜最终看到的是一个缩小的实像 【答案】A 【详解】A．望远镜和显微镜的目镜都相当于一个放大镜，故A正确； BC．望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故BC错误； D．望远镜的物镜是使得远处的物体成一个倒立、缩小的实像，再通过目镜成放大的虚像，则最终看到的是一个缩小的虚像，故D错误； 故选A。 一、单选题 1．下列成像的原理，和眼睛成像相同的是（　　） A．小孔成像 B．照相机成像 C．凸面镜成像 D．放大镜成像 【答案】B 【详解】解：人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立缩小的实像； A、小孔成像成倒立、放大的实像，故A错误； B、照相机成倒立、缩小的实像，故B正确； C、凸面镜成像属于光的反射，故C错误； D、放大镜成正立、放大的虚像，故D错误。 故选：B。 2．如图所示，下列光学现象及其解释正确的是（　　） A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C．图丙中，海市蜃楼是由于光的折射现象形成的 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 【答案】C 【详解】解：A．图中小孔成的是光的直线传播形成的倒立的实像，故A错误。 B．近视眼需要配戴凹透镜矫正，远视眼配戴凸透镜矫正，故B错误； C．“海市蜃楼”是由于一种由光的折射产生的现象，是由于光在密度不均匀的物质中传播时，发生折射而引起的，故C正确； D．漫反射的光线杂乱无章，但也遵循光的反射定律，故D错误。 故选：C。 3．对四幅图阐述正确的是（　　） A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正 B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 C．丙图：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，都成实像 D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机 【答案】D 【详解】解：A、图中像成在了视网膜的前方，该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚，故A错误； B、图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正，使光线提前会聚，故B错误； C、显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，成放大的实像；目镜相当于放大镜，成放大的虚像，故C错误； D、望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像，这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜再对这个像进行放大（即目镜相当于放大镜），故D正确。 故选：D。 4．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正立、缩小的实像 【答案】B 【详解】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倒立、缩小的实像。 故选B。 5．在“爱眼日”宣传活动中，小明用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 【详解】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。所以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，所以此时应对水透镜注水，使得凸透镜变厚，焦距变小，使得像成在光屏左侧。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．在下列四幅图中，描述正确的是（　　） A．乙图是近视眼成像情况，其正确矫正做法是甲图 B．乙图是远视眼成像情况，其正确矫正做法是丁图 C．丙图是近视眼成像情况，其正确矫正做法是丁图 D．丙图是远视眼成像情况，其正确矫正做法是甲图 【答案】B 【详解】AB．乙图中，眼睛的晶状体对光的会聚能力太弱，看近处物体时成像于视网膜后，是远视眼成像情况，应该用对光有会聚作用的凸透镜进行矫正，正确做法是丁图，故A错误，B正确； CD．丙图中，眼睛的晶状体对光的会聚能力过强，看远处物体时成像于视网膜前，是近视眼的成像情况，应该用对光有发散作用的凹透镜进行矫正，正确做法是甲图，故CD错误。 故选B。 7．如图所示是正常眼睛的调节示意图，下列有关说法错误的是（　　）    A．甲图是观察远处景物的光路图 B．眼球的成像原理与照相机相同 C．近视眼所成的像落在视网膜之前 D．远视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强造成的 【答案】D 【详解】A．眼球的晶状体是通过睫状体来改变的，当睫状体放松时，晶状体比较薄对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体，则甲图是观察远处景物的光路图，故A正确，A不符合题意； B．晶状体相当于凸透镜成像实验中的凸透镜，眼球的成像原理与照相机相同，故B正确，B不符合题意； C．近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，形成的物像就会落在视网膜的前方，故C正确，C不符合题意； D．远视眼是晶状体太薄，对光的偏折能力变小，近处物体射来的光会聚在视网膜后，眼睛就可以看不清近处的物体，故D错误，D符合题意。 故选D。 二、填空题 8．显微镜的成像原理：来自被观察物体的光经过物镜后成一个 　 　（选填“放大”或“缩小”）的 　 　像（选填“虚”或“实”），道理就像投影仪的镜头成像一样，目镜的作用则像一个普通的 　 。 【答案】放大；实；放大镜。 【详解】解：显微镜的成像原理：来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜。 故答案为：放大；实；放大镜。 9．据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”，如图甲所示，是我国古人用冰取火的情景，这是利用了 　 　透镜对光的作用，该透镜可以用来矫正 　 　图中的视力问题（选填“乙”或“丙”）。 【答案】凸；乙。 【详解】解：古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，能使太阳光会聚焦点，从而能点燃艾草取火； 远视眼的成因是只能看清远处的物体，看不清近处的物体，晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自远处点的光会聚在视网膜后，图乙是远视眼的成因；凸透镜对光线具有会聚作用，戴上凸透镜制成的眼镜后，能使光线提前会聚，正好会聚在视网膜上，因此可以用凸透镜的镜片进行矫正。 故答案为：凸；乙。 10．小白用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜（如图）。当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；为了再次得到清晰的像，保持透镜和光屏的位置不动，应将蜡烛 　 　（选填“靠近”或“远离”）水透镜，此过程模拟的是 　 　眼的成因，该眼睛用 　 　透镜进行矫正。 【答案】靠近；近视眼；凹透镜 【详解】解：当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，焦距变小，光屏上原来清晰的像变模糊了，将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，这是近视眼的成因，由于凹透镜对光线具有发散作用，所以可以用凹透镜矫正近视眼。 故答案为：靠近；近视眼；凹透镜。 11．如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像，凸透镜的焦距为______cm。若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视眼镜片，为得到清晰的像光屏应向______移动。    【答案】10 左 【详解】[1]根据凸透镜成像规律中，当成等大的实像时，物距刚好等于二倍焦距，图中 则。 [2]远视眼镜片为凸透镜，当再放置凸透镜后，导致透镜对光线的会聚能力增强，所成像会靠近透镜，因此光屏应向左移动。 12. 小明同学用自制的水透镜模拟人眼看远、近不同的物体时晶状体的调节情况，通过推拉注射器，调节水透镜的凸起程度，可以改变水透镜的焦距，如图所示。若物体较近时，恰好能使像成在光屏上；则当物体较远时，应 （填“推”或“拉”）注射器，使水透镜的焦距变 （填“长”或“短”），若不用注射器，但要改变水透镜的焦距，则给水透镜“戴上”适当度数的 （填“近视”或“远视”）眼镜进行矫正，同样可以在光屏上得到清晰的像。 【答案】拉 长 近视 【详解】[1][2]当物体较远时，物距增大，像距减小，焦距应变大，因此应拉注射器，使水透镜的焦距变长。 [2]若不用注射器，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，因凹透镜对光线有发散作用，所以应该配戴凹透镜眼镜进行矫正，同样可以在光屏上得到清晰的像。   三、实验题 13．创新小组利用如图所示探究“远视眼的矫正”：他们用烛焰模拟近处所视物，水凸透镜模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸取水量来调节，光屏模拟人眼视网膜。 （1）调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置，使三者中心在 　 　。如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、　 　（选填“放大”或“缩小”）的实像。 （2）他们从水凸透镜内吸取适量的水，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，说明凸透镜对光的偏折能力与 　 　有关。 ①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明远视眼将近处的物体成像在视网膜 　 　（填“前”或“后”）。 ②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 　 　透镜，光屏上也能得到清晰的像，说明远视眼镜对光有 　 　作用。 【答案】（1）同一高度；缩小；（2）凸起程度（或凸透镜的焦距）；①后；②凸；会聚。 【详解】解：（1）调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置，使三者中心在同一高度； 由图知，像距小于物距，所以此时成倒立缩小的实像； （2）他们从水凸透镜内吸取适量的水，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，凸透镜变薄，此时凸透镜对光的折射作用变弱，像将成在光屏之后，即远视眼将远处的物体成像在视网膜之后；说明凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的焦距（凸透镜的凸起程度）有关。 ①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明远视眼将近处的物体成像在视网膜后。 ②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凸透镜，使光线会聚，光屏上也能得到清晰的像，说明远视眼镜对光有会聚作用。 故答案为：（1）同一高度；缩小；（2）凸起程度（或凸透镜的焦距）；①后；②凸；会聚。 14．某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像规律； （1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的是 ； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒立、 的实像；生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的； （3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，此时清晰的像应在光屏的 （选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。 【答案】使像成在光屏中央 缩小 照相机 左侧 近视眼 【详解】（1）[1]该实验中，为使像成在光屏中央，方便观察，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。 （2）[2][3]由图可知，将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，此时物距 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 （3）[4]保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在光屏的左侧。 [5]由于近视眼的晶状体屈光能力变强，像成在视网膜的前方，所以此现象可以模拟近视眼的成像情况。 15．小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中，操作如下：    （1）如图甲所示，该凸透镜的焦距是___________cm； （2）实验前，小明将蜡烛、凸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、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是：___________； （3）蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示，光屏上成清晰的像（像未画出），该像为倒立、___________（填“放大”或“缩小”）的实像，生活中的___________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这个成像原理； （4）乙图中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刻度线处，光屏上会再次出现清晰倒立、___________（填“放大”或“缩小”）的实像； （5）将蜡烛、凸透镜和光屏重新移回到如图乙所示位置，光屏上出现清晰的像。若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新出现清晰的像，光屏应向___________（填“左”或“右”）移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，小明更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此透镜的焦距比原来的凸透镜的焦距更___________（填“大”或“小”）。 【答案】 使像成在光屏中央 缩小 照相机 35.0 放大 右 小 【详解】（1）[1]由图甲可知，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[2]探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中央。 （3）[3][4]由图乙可知，物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机应用此原理制成的。 （4）[5][6]蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，要在光屏上再次得到清晰的像，根据光路的可逆性，此时的像距v′=30.0cm（即此时的像距与原来的物距相等），此时的物距u′=v=15.0cm所以此时凸透镜的位置在 50.0cm-15.0cm=35.0cm处，蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间，所以成倒立、放大的实像。 （5）[7]若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，使光线发散，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向右移动。 [8]若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，焦距变小，像距也变小，此透镜焦距比原来的凸透镜的焦距更小。 4 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $