摘要:
**基本信息**
4.6跨学科实践:眼睛同步练习,初中物理新授课同步练。分层覆盖近视/远视成因与矫正、透镜作用等核心知识点,通过选择、填空、简答梯度设计,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|单一知识点(近视/远视成因、矫正方法)|单选题(1-10题)直接考查概念,填空题(12-15题)巩固晶状体、视网膜作用等基础考点|
|提升层|综合应用(透镜对光作用、实验现象分析)|多选题(11题)区分凹凸透镜特性,简答题(16-17题)结合生活情境分析眯眼原理|
|拓展层|跨学科实践(实验探究与数据处理)|简答题(18-19题)模拟近视眼矫正实验,计算眼镜度数,体现科学探究与科学态度|
内容正文:
4.6 跨学科实践:眼睛 同步练习
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)仔细观察如图所示四幅图,能说明远视眼的成像原理及其矫正方法的是
A. 丙甲 B. 丙丁 C. 乙甲 D. 乙丁
2.(3分)如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距为,现有一点光源在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,半径为,且,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是
A. B. C. D.
3.(3分)加强青少年近视防控,促进视力健康是社会关注的“光明工程”。关于近视眼成像及其矫正,下列说法正确的是
A. 像成在视网膜的后方,应使用凸透镜矫正
B. 像成在视网膜的前方,应使用凸透镜矫正
C. 像成在视网膜的后方,应使用凹透镜矫正
D. 像成在视网膜的前方,应使用凹透镜矫正
4.(3分)如图所示是常见的近视眼和远视眼成像示意图,现要进行视力矫正,则下列判断及矫正措施正确的是
A. 甲是近视眼的示意图,需配戴凹透镜矫正
B. 乙是近视眼的示意图,需配戴凸透镜矫正
C. 甲是远视眼的示意图,需配戴凸透镜矫正
D. 乙是近视眼的示意图,需配戴凹透镜矫正
5.(3分)下列对近视眼的成像位置和矫正方法,描述正确的是
A. 成像在视网膜前方,应配戴凹透镜片 B. 成像在视网膜前方,应配戴凸透镜片
C. 成像在视网膜后方,应配戴凹透镜片 D. 成像在视网膜后方,应配戴凸透镜片
6.(3分)智能手机给人们带来了许多便利,但使用不当,会严重影响视力。小金同学正是过度使用手机,视力严重下降。物体通过小金眼球的晶状体所成的像在视网膜和晶状体之间。下列说法正确的是
A. 小金的晶状体变薄了,眼睛近视了 B. 小金的晶状体变厚了,眼睛远视了
C. 配戴凹透镜可以矫正小金的视力 D. 配戴凸透镜可以矫正小金的视力
7.(3分)下列关于眼的明视距离的说法错误的是
A. 正常人眼睛明视距离为 B. 近视眼的明视距离小于
C. 远视眼的明视距离大于 D. 所有人眼的明视距离均为
8.(3分)现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是
A. 甲、乙 B. 甲、丁 C. 丙、乙 D. 丙、丁
9.(3分)下列图片中模拟了人眼球成像的是
A. B.
C. D.
10.(3分)图中所示为张老师戴着眼镜清晰地看到远处物体的光路图,下列说法正确的是( )
A. 张老师的眼睛是远视眼 B. 凹透镜对光有会聚作用
C. 用凹透镜可以矫正近视眼 D. 矫正前,远处物体的像成在视网膜后面
二 、多选题(本大题共1小题,共3分)
11.(3分)有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形完全一样,如图所示,小明要想找出自己的眼镜,下列做法正确的是
A. 用手摸镜时,中间薄边缘厚的是近视镜
B. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视镜
C. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视镜
D. 拿着镜片看字,把字放大的是近视镜
三 、填空题(本大题共4小题,共16分)
12.(4分)眼睛看物体和成像的原理一样,眼睛中的 ______就是一个凸透镜。______相当于光屏,根据成像的条件可知,物体在视网膜上成的是 ______、______的 ______像。
13.(4分)如图所示是一玻璃球的平面图,若将其分成、、三个透镜,则______(选填“”“”或“”)透镜对光有发散作用,且此类透镜可以用来矫正______眼。
14.(4分)如图是某人看近处物体时的光路图,由图可知他是 ______选填“近视”或“远视”眼。若他配戴的眼镜镜片中心的厚度为,则该镜片边缘的厚度应 ______选填“大于”、“等于”或“小于”。戴上这种眼镜后,相当于眼镜和晶状体组成了一个焦距 ______选填“变小”或“变大”的凸透镜。
15.(4分)眼球中的晶状体相当凸透镜,在观察靠近人的物体时,若晶状体的调节能力不足,物体的像会落在 ______ 选填“视网膜的前方”、“视网膜的后方”或“视网膜上”。
四 、简答题(本大题共4小题,共24分)
16.(6分)阅读短文,回答问题:
人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是:人的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______、缩小的实像,如图所示;普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。由眼睛的调节作用所能看清的最远点,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眼睛是人体的重要器官,长时间的用眼,比如看书,看电视、计算机,都可以引起眼睛的疲劳,眼睛疲劳常见症状是头疼脑涨、眼睛发干。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。
请把文中像的性质补充完整。如果来自近处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜后,这就是______选填“近”或“远”视眼。
人的眼睛是通过改变晶状体的焦距获得清晰的像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变______使像变得清晰。
根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是:______填以下选项。
A. 一极远处
如何预防眼睛疲劳,请你提出一条合理化建议:______。
17.(6分)近视的同学在不佩戴眼镜时总爱眯着眼睛看远处的物体,因为眼能看清楚远处的物体,但医生建议同学们不能长期这么做,请你结合以下材料,并运用所学的光学知识对此加以解释:
材料一:眼睛的角膜、晶状体、玻璃体等折光系统相当于凸透镜,其不同部位对光线的折射能力不同,如图甲所示一般越接近光心的折射能力稍弱,焦距越大:而越接近边缘,折射能力越强,焦距越小。
材料二:图乙、图丙分别为某近视眼同学在眯眼前和眯眼后的光路示意图,眯眼后比眯眼前看东西更清晰一些。
材料三:最清晰像就是指来自远处的光经过凸透镜折射后在光屏上呈现的光斑最小:如果该光斑变大,图象就变模糊。
18.(6分)在探究“近视眼的矫正”课外实验中:
调整烛焰模拟远所视物、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收水量来调节、光屏模拟人眼视网膜在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、______的______像。
向水凸透镜内______填“注入”或“吸取”适量的水来模拟近视眼,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。
若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像,说明近视眼将远处的物体成像在视网膜______填“前”或“后”。
若光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜,光屏上也能得到清晰的像。说明近视眼镜是______透镜。
19.(6分)小东同学通过调查,得到如下关于近视眼和远视眼的一些信息:
人的眼球就像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。
正常人眼的晶状体厚度可以改变,对光的偏折能力随之改变,使得近处和远处物体射来的光都能够会聚在视网膜上,所以正常人眼睛既可以看清近处的物体又能看清远处的物体。
当晶状体太厚或太薄,对光的偏折能力太强或太弱时,使得近处和远处物体射来的光在前后方向偏离视网膜,导致近视眼或远视眼的产生。
眼镜度数的计算方法是:当焦距单位为时,用透镜焦距的倒数乘以即可。
请你根据所学的物理知识和以上的信息,回答问题:
人的眼球的晶状体和角膜共同组成一个______镜。由于近视眼的晶状体太厚,对光的偏折能力太强,因此来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之______填“前”或“后”,所以近视眼看不清远处的物体。
近视眼的矫正措施:近视者应该佩带______透镜,利用这种透镜对光线的______作用,使图象聚焦在人眼的______上,以便看清远处的物体。
现有一度数为度的眼镜,它的焦距应该为______。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,即折光能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜凸透镜,使光线提前会聚。
因此图乙能够说明远视眼的成像原理,图丁给出了远视眼的矫正方法。
故选:。
解答本题需掌握:远视眼是晶状体会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正。
此题主要考查学生对远视眼的成因,以及矫正方法的理解和掌握,是中考的热点。
2.【答案】C;
【解析】
该题考查了凸透镜成像时的物距与像距的关系。要仔细对照物与像的对应关系才能正确解答。
根据物距与像距的关系分析点在不同位置时,像点的位置及与凸透镜两倍焦距处的距离分析。
解:将点光源运动的轨迹看成一个物体,在物体上找出四个点:上、下、左、右各一个,利用凸透镜成像的规律作出像点,可以发现,四个点正好围成一个不规则的圆,且转动方向为逆时针,故AB错误;
当时,物体移动的速度较大,即;当时,像移动的速度较大,即;所以结合题图可知,像的左边被压缩,右边被拉伸,故C正确,D错误。
故选:。
3.【答案】D;
【解析】解:近视眼是由于晶状体太厚、折光能力太强或眼球的前后径太长,使远处物体成像在视网膜的前方而形成的。要配戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。故只有说法正确。
故选:。
近视眼是由于晶状体的聚光能力太强,使远处物体成像在视网膜的前方而形成的。因此要戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。
远视眼是由于晶状体对光线的会聚能力太弱,使近处物体成像在视网膜的后方而形成的。因此要戴对光线有会聚作用的凸透镜来矫正。
此题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因及矫正方法的理解,注意对比记忆。
4.【答案】A;
【解析】
解答本题需掌握:近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正;远视眼是晶状体会聚能力减弱,使像成在了视网膜的后面,需要佩戴凸透镜进行矫正。
此题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因,以及矫正方法的理解和掌握,是一道基础题,也是中考的热点。
由甲图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼,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,使光线推迟会聚;
乙图中像成在了视网膜的后面,该眼睛是远视眼,远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正。
故选。
5.【答案】A;
【解析】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,应佩戴发散透镜即凹透镜,使光线推迟会聚,故正确。
故选:。
近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方。
近视眼戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上。
此题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因,以及矫正方法的理解和掌握,是中考的热点。
6.【答案】C;
【解析】解:近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,产生近视眼的原因是:长时间看手机,导致眼球的晶状体变厚,折光能力太强,因此来自远处点的光会聚在视网膜和晶状体之间;对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正;故正确。
故选:。
近视眼成因:眼球晶状体变厚,曲度过大,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方造成近视眼。
此题主要考查了眼睛及其视物原理与近视眼的成因与矫正,属于识记性内容,比较简单。
7.【答案】D;
【解析】解:是正常人眼睛的明视距离,大于时为远视眼,小于时为近视眼,因此,都是正确的。不同眼睛的明视距离会不同,因此中的说法错误。
故选:。
明视距离是一个专用名词,它是指最适合正常人眼观察近处较小物体的距离,约厘米。
是正常人眼睛的明视距离,这时人眼的调节功能不太紧张,可以长时间观察而不易疲劳,近视与远视的人明视距离都发生了变化,我们要注意区分。
8.【答案】D;
【解析】解:甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图佩戴凸透镜,是远视眼的矫正;
丙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丁图佩戴凹透镜,是近视眼的矫正。故符合题意。
故选:。
近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼佩戴凹透镜进行矫正。
图示的四个图来源于课本,分别表示了远视眼和近视眼的成因与矫正的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
9.【答案】C;
【解析】解:人的眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,满足,成倒立、缩小的实像;
外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
A、图中,,成倒立、等大的实像;不符合题意;
B、,成倒立、放大的实像;不符合题意;
C、,成倒立、缩小的实像,符合题意;
D、,成正立放大的虚像,不符合题意;
故选:。
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,外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像。
这道题主要考查学生对眼睛的视物原理的了解和掌握,考查学生应用物理知识解释生活中物理现象的能力,体现了“物理来源于生活并应用于生活”的物理理念,是一道好题。
10.【答案】C;
【解析】由图可知,张老师用对光有发散作用的凹透镜矫正自己的眼睛,说明张老师的眼睛是近视眼。
11.【答案】AC;
【解析】解:、中间薄边缘厚的是凹透镜,用于矫正近视眼,故A正确;
B、让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,即是远视镜,故B错误;
C、让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑,即能使得光线发散,所以是凹透镜,即是近视镜,故C正确;
D、拿着镜片看字,把字放大的是放大镜,即是凸透镜,是远视镜,故D错误;
故选:。
中间厚边缘薄的是凸透镜,用于矫正远视眼;同时凸透镜能使得光线会聚,能成像;
中间薄边缘厚的是凹透镜,用于矫正远视眼;同时凹透镜能使得光线发散;
判断凸透镜和凹透镜的方法:比较中间和边缘的厚薄、阳光聚焦法、放大镜法、成实像的方法。这四种方法比较常用,一定要掌握。
12.【答案】晶状体 视网膜 倒立 缩小 实;
【解析】解:人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,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。
故答案为:晶状体;视网膜;倒立;缩小;实。
眼睛和照相机类似,晶状体相当于是一个凸透镜,可以将倍焦距以外的物体成像在视网膜上;当物距大于倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像。
此题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握,无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像。
13.【答案】近视;
【解析】透镜的中间比边缘薄,是凹透镜,凹透镜对光起发散作用,可以矫正近视眼。而、中间比边缘厚,是凸透镜。
14.【答案】远视 小于 变小;
【解析】解:
由图可知,物体的像成在了视网膜的后面,所以该眼睛是远视眼,需要配戴凸透镜进行矫正;
因为凸透镜的中间厚边缘薄,所以如果他配戴的眼镜镜片中心的厚度为,则该镜片边缘的厚度应小于;
凸透镜对光线有会聚作用,戴上这种眼镜后,相当于眼镜和晶状体组成了一个焦距变小的凸透镜。
故答案为:远视;小于;变小。
解决此题要知道远视眼是像成在了视网膜的后方,远视要用凸透镜来矫正;中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。凸透镜对光线有会聚作用。
此题主要考查了远视眼的判断及矫正方法,知道凸透镜形状的特点,本题与学生的实际生活联系密切,能够体现从物理走向生活的理念。
15.【答案】视网膜的后方;
【解析】解:在观察靠近人的物体时,若晶状体的调节能力不足,物体的像会落在视网膜的后方,这是远视眼的特征。
故答案为:视网膜后方。
眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜,相当于照相机的镜头,正常眼睛成的像在视网膜上;
人看远处的物体时,入射光线从远处来几乎是平行的,看近处的物体时,入射光线几乎是从一点发散出来的。所以当看远处的物体时,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上;当看近处的物体时,晶状体变厚,对光的折射能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,否则,像会落在视网膜的后面。
此题主要考查眼睛的成像原理的运用,基础题。
16.【答案】倒立 远 像距 做眼保健操,不在过强或过暗的光线下看书等 ;
【解析】解: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,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,通过视神经把信号传给大脑,我们就看到了物体,物体成一个倒立的、缩小的实像。
如果来自近处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜后,即看不清近处的物体,所以是远视眼的成因。
人的眼睛的晶状体相当于凸透镜,晶状体的曲度可以调节,当晶状体的曲度变大,焦距变短,反之亦然;而照相机的镜头是用玻璃做成的,其曲度不能调节,所以在物距确定的情况下,一般是通过调节像距,使像变得更清晰。
根据题干可知:正常眼睛的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼睛的近点约距眼睛所以正常眼睛的观察范围是:到极远处
预防眼睛疲劳眼睛保健很关键,不要到过强或过暗的光线下看书,不要躺着、坐车看书,以及做眼保健操等。
故答案为:
倒立;远;像距;;做眼保健操,不在过强或过暗的光线下看书等。
要解答本题需掌握:人眼成像和照相机成像的不同之处,人眼是通过调节晶状体的曲度,即焦距,来使远近不同的物体在视网膜上呈现清晰的倒立缩小的实像,而照相机是焦距不变,改变像距,使远近不同的物体的像变清晰。
材料阅读分析题所占比例逐年递增,这类题型给出一个情景材料,要求学生在短时间内阅读理解,从材料中捕捉信息,解决实际问题。材料阅读题取材广泛,涉及的知识面较宽,所举事例贴近生活,要求学生思维活跃,利用所掌握的基础知识联系实际进行探究。
17.【答案】答:造成近视的原因主要是眼球的前后径过长或者晶状体曲度过大,眼球折光系统相当于凸透镜,其边缘与中央的折射不同,边缘折射能力强,中央折射能力弱,来自远处的光经折射后在视网膜上形成的一定大小的光斑。眯眼时阻挡了靠近边缘的光线,这些光线无法折射到视网膜上,这样光斑变小,像就变得清晰些,但又因进入人眼的光大大减少,视野明显变暗,使眼睛容易疲劳,不能长期做。;
【解析】
造成近视的原因主要是眼球的前后径过长或者晶状体曲度过大;结合文中信息可知,边缘和中央的折射能力不同;眯眼时阻挡了靠近边缘的光线,这些光线无法折射到视网膜上,导致视野明显变暗,使眼睛容易疲劳。
该题考查近视眼的成因及矫正,关键是从文中获取信息进行解释,难度较大。
18.【答案】缩小;实;注入;凸透镜的焦距凸透镜的凸起程度;前;凹 ;
【解析】解:由图知,像距小于物距,所以此时成倒立缩小的实像;
根据近视眼的成因,向水凸透镜内注入水,凸透镜变厚,此时凸透镜对光的折射作用变强,像将成在光屏之前,即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前;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。
要使像能成在原来光屏的位置,应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜,光屏上也能得到清晰的像。说明近视眼镜是凹透镜。
故答案为:缩小;实;注入;凸透镜的焦距凸透镜的凸起程度;前;凹。
根据像距与物距的大小关系判断成像的特点;
近视眼是因为晶状体变厚,折光能力太强引起的;
近视眼的像成在视网膜之前,需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正。
本题是探究凸透镜成像规律实验,主要考查了成像规律的应用及近视眼的成因及矫正。
19.【答案】凸透; 前; 凹;发散;视网膜; ;
【解析】解:眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,满足,成倒立、缩小的实像;
近视眼是像成在视网膜之前,原因是晶状体过厚或眼睛的前后距离过长,
故答案为:凸透;前。
凹透镜对光线有发散作用,因此近视者应该佩带凹透镜,使光线错后会聚,使像正好呈在视网膜上,以便看清远处的物体。
故答案为:凹;发散;视网膜。
眼镜度数,
透镜的焦距:。
故答案为:。
根据凸透镜的成像规律:,成倒立、缩小的实像,应用是照相机;
近视眼的形成原因:晶状体过凸或眼睛的前后距离过长,使物体的像成在视网膜前。
近视眼的矫正:近视眼戴凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使光线错后会聚,使像呈在视网膜上,看清物体。
眼镜的度数,根据公式计算凸透镜的焦距。
本题把书本理论和生活联系起来,即有实验的设计,又有从给定的信息内提炼信息的能力。体现了物理和生活的密切关系。本题涉及到的知识多,其实就是课的阅读材料,还涉及到保护眼睛的问题,给解题带来很大的难度。
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