1.5.2 透镜和视觉—放大镜、投影仪和照相机 眼睛 视力缺陷与矫正(举一反三·讲义)-科学新教材浙教版八年级上册
2026-07-14
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第5节 透镜和视觉 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 透镜和视觉 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.97 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58812831.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本初中科学讲义聚焦透镜应用与视觉原理核心知识点,先系统梳理放大镜、投影仪、照相机的凸透镜成像规律及使用方法,再衔接眼睛的结构功能与视觉形成过程,最后关联近视、远视的成因及矫正方法,构建从物理原理到生物应用的完整学习支架。
资料通过表格对比、生活实例(如相机成像、刷脸支付)及实验探究题(如水透镜模拟晶状体),强化科学观念的应用与科学思维的模型建构。分层作业(14基础+7强化)结合例题变式,课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识、查漏补缺,提升探究实践能力。
内容正文:
1.5.2 透镜和视觉—放大镜、投影仪和照相机 眼睛 视力缺陷与矫正
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳)+课后作业(14基础7强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 放大镜、投影仪和照相机】
类别
实质
原理
图示
使用方法
放大镜
放大镜是一种焦距较小的凸透镜
时,物体经过凸透镜成正立、放大的虚像
使用放大镜时,物体先紧靠放大镜,使物体在凸透镜焦距以内,再慢慢远离,调节物距来改变放大倍数;在一倍焦距以内,物体离透镜越远,像越大(物近像远像变大)
投影仪
投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头;屏幕~光屏
时,物体经凸透镜成倒立、放大的实像
把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距之间,并距投影仪镜头比较近的位置时,来自物体(投影片)的光,通过凸透镜后会聚在屏幕上,形成倒立、放大的实像
照相机
照相机镜头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏
时,物体经凸透镜成倒立、缩小的实像
让景物在照相机镜头的二倍焦距以外,按下快门后,来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上
【例1】如图所示,图中成实像的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
【答案】B
【解析】①通过放大镜看字,是利用物距小于1倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像的原理;②照相机是利用凸透镜在物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像的性质制成的;③投影仪是根据凸透镜在物距介于1倍焦距与2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像的性质制成的;④通过平面镜所成的像是正立、等大的虚像;因此成实像的是②③,故A、C、D错误,B正确。故选B。
【变式1-1】四月初,我校组织七年级学生到永嘉书院春游,美丽的景色吸引了不少同学驻足拍摄。如图所示为某款相机的成像原理。下列说法错误的是( )
A.照相机的成像原理是光的折射
B.所成的像是倒立、缩小的实像
C.为扩大拍摄范围,应将镜头远离景物
D.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
【答案】D
【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜,光透过凸透镜时会发生折射,所以照相机的成像原理是光的折射,故A正确,不符合题意。用照相机给景物照相时,景物离镜头较远,感光器件距离镜头较近,由凸透镜成像规律可知,所成的像是倒立、缩小的实像,故B正确,不符合题意。由凸透镜成像规律可知,凸透镜成实像时,物近像远像变大,为拍摄到更大的像,需要减小物距,故应将镜头靠近景物;物远像近像变小,为扩大拍摄范围,需要增大物距,应将镜头远离景物;故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。故选D。
【变式1-2】如图所示是小华同学制作的模型照相机。通过调整内外纸筒的相对距离,可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像。使用此模型照相机,下列说法正确的是( )
A. 看到远处景物的像是虚像
B. 看近景时,她应把内纸筒向右拉一些
C. 使用时,应把内纸筒朝向明亮的室外,凸透镜朝向较暗的室内
D. 凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距
答案:B
解析:A.远处景物的像能成在半透明膜上,是实像;B.看近景时,物体靠近镜头,即物距减小,则像距变大,所以要把内纸筒向右拉;;C.要使室外远处或者近处的物体通过凸透镜成像在半透明膜上,使用时应使凸透镜朝向明亮的室外;D.凸透镜与半透明膜之间的距离是像距,不是凸透镜的焦距。
【知识点2 眼睛】
1.眼的结构和功能
眼睛的主要部分是眼球,眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内,只露出很小一部分,这样有利于保护眼球。且眼球前有眼睑,可随时合上,以防止其他物体进入眼睛,具有保护眼睛的功能。
①眼球:眼球壁(包括角膜、巩膜、虹膜、视网膜等)及其内容物(包括晶状体和玻璃体等)
②眼的折光系统:角膜、房水、晶状体、玻璃体
③晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜;视网膜相当于光屏;
2.眼球的结构
(1)虹膜:眼睛中那一圈有颜色的环形物;虹膜作用是:根据光线的强弱,控制瞳孔的大小。
(2)瞳孔:虹膜中的小孔,光线通过瞳孔进入眼睛。
注意:强光下,瞳孔缩小,弱光下,瞳孔放大;在光亮的环境中瞳孔减少进入眼睛光线的量。
3.视觉的形成
视网膜上有很多感光细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。\\即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢
(1)眼睛的工作原理:
光线→角膜、房水、瞳孔→晶状体、玻璃体→视网膜→感光细胞→视神经→大脑皮层视觉中枢→形成视觉
语言表述:外界物体反射来的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,经过晶状体和玻璃体的折射作用,在视网膜上成倒立、缩小的实像;物像刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的兴奋,沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉。
(2)眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状,使我们能看清远近不同的物体:
项目
看近处物体
看远处物体
睫状肌
收缩
放松
晶状体
变厚
变薄
对光的折射能力
变大
变小
成像原理图
①看近处物体:睫状肌收缩,晶状体变厚,对光的折射能力变强,光线会聚在视网膜形成视觉;
②看远处物体:睫状肌放松(舒张),晶状体变薄,对光的折射能力变弱,光线会聚在视网膜上形成视觉;
(3)人眼视网膜上有两种感光细胞:视杆细胞(成黑白图像)和视锥细胞(成彩色图像)。
4.人类视觉上的限制:
(1)近点:晶状体最凸时,能看到的最近的点;正常眼的近点在离眼睛10~15cm的地方
(2)远点:晶状体最扁时,能看到的最远的点;正常人的远点在无限远处
(3)盲点:在视神经离开视网膜上的地方,视网膜上没有任何感光细胞的地方;
(4)色盲:失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。
色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲。
【例2】足球守门员能一直看清楚朝着他迎面飞来的足球,是因为他的眼球中的晶状体曲度由小变大。这是下列哪个结构对晶状体进行调节的结果( )
A.虹膜 B.睫状肌 C.瞳孔 D.巩膜
【答案】B
【解析】视觉的形成过程大致是:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞。这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉。视觉的形成过程可表示为图:
眼睛通过睫状体(内含平滑肌)调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体。看远处物体时,睫状体舒张,晶状体凸度变小:看近处物体时,睫状体收缩,晶状体凸度变大。
【变式2】如图所示,视觉形成过程中,形成图像和产生视觉的部位分别是( )
A.视网膜、视网膜 B.大脑、大脑
C.视网膜、大脑 D.大脑、视网膜
【答案】C
【解析】外界物体反射来的光线,依次经过角膜、房水、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞,这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉;所以,形成图像的部位是视网膜,产生视觉的部位是大脑;故选:C。
【知识点3 视力缺陷与矫正】
项目
近视
远视
特点
患近视的人只能看清近处的物体,而看不清远处的物体
患远视的人只能看清远处的物体,而看不清近处的物体
形成原因
眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,来自远处物体的光聚焦在视网膜前面(成像在视网膜前面)
眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,来自近处物体的光聚焦在视网膜后面(成像在视网膜后面)
矫正方法
配戴凹透镜可矫正近视
配戴凸透镜可矫正远视
拓展:其他眼睛疾病如斜视、白内障(晶状体代谢紊乱,导致晶状体蛋白质变性而发生混浊)
【例3】科学研究发现,经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图),使像成在视网膜前面。在疾病早期,可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的( )
【答案】C
【解析】根据图片可知,圆锥角膜的凸度偏大,对光线的会聚能力更强,此时成像在视网膜前面。如果要使像向后移动到视网膜上,就必须使光线发散,那么应该用凹透镜进行矫正。故选C。
【变式3-1】如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰地看到前方物体S₁和S₂的光路图,则( )
A.甲为近视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
B.甲为远视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
C.乙为近视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
D.乙为远视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
【答案】B
【解析】由图可知甲所戴的眼镜是凸透镜,凸透镜对光有会聚的作用,故甲是远视眼,远视眼成像在视网膜后,凸透镜使像前移成在视网膜上,故B符合题意,A不符合题意;乙所戴的眼镜是凹透镜,凹透镜对光有发散的作用,故乙是近视眼,近视眼成像在视网膜眼前,凹透镜使像后移成在视网膜上,故C、D不符合题意。故选B。
【变式3-2】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,图_______(填“1”或“2”)表示近视眼成像原理,应佩戴图_______(填“3”或“4”)的眼镜进行矫正。
【答案】2 4
【解析】近视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2是近视的成像原理,所以应戴凹透镜,先将光线发散一下,使像成在视网膜上。图3是放大镜,成正立放大的虚像,放大镜属于凸透镜;而凹透镜成正立缩小的虚像,图4中,近处的物体在镜片里成缩小的像,是凹透镜,因此应戴图4的眼镜进行矫正。
凹透镜总是成正立,缩小的虚像,缩小的像不一定是由凹透镜形成的,还需考虑凸透镜成像中物距较远的情况
模块三 课后作业
基础巩固
1.小明用一架焦距不变的照相机拍摄鸟巢的照片,如图甲所示,他又拍一张照片如图乙所示,拍摄乙时小明的操作是( )
A.小明远离鸟巢,并使镜头往里缩
B.小明远离鸟巢,并使镜头往外伸
C.小明靠近鸟巢,并使镜头往里缩
D.小明靠近鸟巢,并使镜头往外伸
【答案】A
【解析】根据照相机成像的特点,物体在胶片上所成的像越小,物距即镜头到物体的距离越大,像距即胶片到镜头的距离越小。所以在拍摄乙照片时,小明远离了鸟巢,同时使镜头往里缩。
2.“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如顾客只需面对付款设备,该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别,则( )
A.摄像头对光有发散作用
B.人脸识别时,人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C.人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D.当人脸远离摄像头时,人脸经摄像头所成的像会变小
【答案】D
【解析】摄像头是一个凸透镜,对光具有会聚作用,是利用物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,故A、B、C不符合题意;当人脸远离摄像头时,根据凸透镜成像规律,物远像近像变小,可知像距变小且像变小,故D符合题意。故选D。
3.在视觉形成的过程中,形成物像的部位是( )
A.巩膜 B.角膜 C.视网膜 D.虹膜
【答案】C
【解析】白色巩膜是眼球的一层坚韧的保护外壳,A错误。角膜有折射光线的作用,B错误。视网膜上有感光细胞,能接受光的刺激产生神经冲动,能够形成物像,C正确。虹膜中央有瞳孔,不能形成物像,D错误。故选C。
光从空气斜射入角膜时,其传播方向会发生偏折,这种现象叫作光的折射
4.人眼的“白眼球”和“黑眼球”实际上分别是指( )
A.虹膜和角膜 B.角膜和巩膜 C.角膜和虹膜 D.巩膜和虹膜
【答案】D
【解析】白眼球是指构成眼球外膜的白色的巩膜,黑眼球是指角膜后含色素的黑色虹膜,而角膜是无色透明的。故选D。
【点评】虹膜的颜色因含色素的多少和分布的不同而异,一般有黑色、蓝色、灰色和棕色等几种。我们常说的黑眼睛或蓝眼睛指的是虹膜的颜色。
5.下列关于视觉和听觉的叙述,正确的是( )
①视觉信息是由视网膜上的感光细胞产生的
②视觉信息是由角膜产生的
③听觉信息是由耳蜗内的听觉感受器产生的
④听觉信息是由鼓膜产生的
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】B
【解析】根据试题的分析,视觉信息是由视网膜上的视觉细胞产生的,听觉信息是由耳蜗内的听觉感受器产生的,①③正确;②④错误。
6.ICL晶体植入手术可矫正高度近视,其原理可以理解为在眼球的虹膜后、晶状体前植入一个“隐形眼镜”。这种人工晶体植入眼球的具体位置应在图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解析】ICL晶体植入手术矫正高度近视的原理可以理解为在眼球的虹膜后、晶状体前放入一个“隐形眼镜”。由题图可知,①位于晶状体,②位于瞳孔,③位于角膜,④位于视网膜。其中在眼球的虹膜后、晶状体前的是②,B符合题意。
7.有一种眼镜的镜片可以改变 (如图甲), 它是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是某人看远处物体时的成像情况,请问他的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是 ( )
甲 乙
A. 近视眼,镜片 Ⅰ B. 近视眼,镜片 Ⅱ
C. 远视眼,镜片 Ⅰ D. 远视眼,镜片 Ⅱ
【答案】A
【解析】由图乙可知,某人看远处物体时,像成在视网膜的前方,所以是近视眼,需要佩戴对光具有发散作用的凹透镜矫正,即镜片 Ⅰ。故选 A。
8.如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构,它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A. 广告片到镜头的距离应小于f
B. 地面上的广告图标是倒立、放大的虚像
C. 该广告灯的成像原理与投影仪相同,成倒立、放大的实像
D. 为了能从不同角度看见广告图标,应投影在光滑的地面
【答案】C 【解析】当 2f > u > f 时,凸透镜成倒立、放大的实像,此时像在二倍焦距之外,此原理与投影仪成像原理相同,因此广告片到镜头的距离应在一倍焦距与二倍焦距之间,故 C 正确,AB 错误;要使各个方向都能看到地上的广告图标,即发生了漫反射,故应投影在粗糙的地面,故 D 错误。故选 C。
9.请结合眼球的结构示意图,指出下列叙述中错误的是( )
A.结构①病变或损伤可通过移植而使病人重见光明
B.结构②曲度过大,不易看清近处物体
C.结构④相当于数码照相机的影像传感器
D.结构②在成像过程中相当于凸透镜
【答案】B
【解析】角膜是无色透明的,利于光线的透入,如果角膜病变或受损,会影响光线进入眼球内部,使物像模糊不清,甚至失明,可以通过角膜移植来使病人得到恢复,A不符合题意;晶状体相当于凸透镜,可以把来自物体的光会聚在视网膜上,晶状体曲度过大,会使物像落在视网膜的前方,使人看不清远处的物体,造成近视,B符合题意,D不符合题意;视网膜上有感光细胞,能接受光的刺激产生相应信息,相当于数码照相机的影像传感器,C不符合题意。故选B。
角膜含有丰富的感觉神经末梢,任何微小刺激、损伤或发炎皆能引起疼痛、流泪
10.正常的人眼,能将物体的像始终成在视网膜上,从而看清远近不同的物体,这是由于( )
A.不断改变晶状体的焦距,使像成在视网膜上
B.不断改变物距,使像成在视网膜上
C.不断改变像距,使像成在视网膜上
D.以上说法均不正确
【答案】A
【解析】正常的人眼,能将物体的像始终成在视网膜上,从而看清远近不同的物体,这是由于睫状肌不断改变晶状体的焦距,使像成在视网膜上,A正确,B、C、D错误。故选A。
11.小义的奶奶只能看清远处的物体,来自近处的光经眼球折射后会聚焦在视网膜的后面,如图所示。则奶奶( )
A.患远视,可戴凸透镜矫正
B.患远视,可戴凹透镜矫正
C.患近视,可戴凸透镜矫正
D.患近视,可戴凹透镜矫正
【答案】A
【解析】根据图片可知,成像在视网膜后面,应该为远视眼,可用凸透镜矫正,故选A。
12.现在网络发达,各项电子工具广泛普及,有同学在使用时没有注意保护眼睛,导致视力下降。
(1)近视时成像情况如图1所示,那么同学们近视的原因可能是____________________
____________________。
(2)全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图2所示,削去角膜上的一部分组织并从切口取出,从而使角膜相当于一个_________镜,达到矫正近视的目的。
(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,以下会发生改变的是________。(填字母)
A.物体成像的位置
B.眼球折光系统的焦距
C.经过眼球折光系统所成像的性质
【答案】(1)晶状体曲度过大 (2)凹透 (3)A、B
【解析】(1)图1中,近视眼的成因是晶状体的曲度过大,对光的会聚能力过强,使像成在视网膜的前方。(2)全飞秒近视手术,在眼角膜上削去一部分并从切口取出,从而使角膜形成一个凹透镜,由于凹透镜对光线具有发散作用,能使像成在视网膜上。(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,物体成的像后移,成在视网膜上,眼球折光系统的焦距变大,经过眼球折光系统成倒立、缩小的实像,成像的性质不变,故A、B符合题意,C不符合题意。故选A、B。
13.(2024・湖州吴兴区期中)某煤矿一遇险矿工被困井下几天后成功获救。图1和图2分别是耳和眼球的结构示意图,请结合图示分析解答:
(1)遇险矿工的“求救声”刺激救援队员____(填序号)内的听觉感受器,产生信息,这一信息沿着听神经被传递到__________形成听觉。
(2)矿工被救后望着逐渐远去的救援人员时,其眼球中的结构_______(填序号)的曲度变小,从而能清晰看清远去的救援人员。
(3)救援人员进入到黑暗的洞内,眼球中__________ (填名称)会放大以适应黑暗环境。
【答案】(1)⑥ 大脑 (2) ⑫ (3)瞳孔
【解析】(1)遇险矿工的“求救声”刺激救援队员⑥耳蜗内的听觉感受器,产生相应信息,信息沿着听神经传递到大脑形成听觉。(2)矿工被救后望着逐渐远去的救援人员时,其眼球中的结构⑫(晶状体)的曲度变小,从而能清晰看清远去的救援人员。(3)救援人员进入到黑暗的洞内,眼球中瞳孔会放大以适应黑暗环境。
14.学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。
照相机
①________________
胶卷
光圈
眼睛
晶状体和角膜
②________________
③________________
(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。
【答案】(1)镜头;视网膜;瞳孔;(2)①同一高度;③强;前面;④凹;(3)读书写字的姿势要正确,读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右。
【解析】(1)由图可知,人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于镜头,视网膜相当于胶卷(底片);瞳孔相当于光圈,调节光线的射入量,眼睑相当于快门,快门打开才能有光线进入,快门与眼睑的作用是相同的;
(2)①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、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心;
③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能力变强,若将光屏向左移动适当距离,再次得到清晰的像,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;
④需要配戴具有发散作用的凹透镜来矫正。
强化提升
15.小徐自制了一个简易照相机,如图是其实物和结构示意图,凸透镜对准教室外的景物,通过适当调节、间的距离,半透明薄膜上可得到清晰的像,则有( )
A.半透明薄膜上可观察到正立的像
B.半透明薄膜上可观察到虚像
C.把纸筒旋转,倒立的像可以变成正立的像
D.清晰地观察到物体的像后,适当缩短、间的距离可清晰呈现更远处的物体
【答案】D
【解析】照相机的原理是当物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以半透明薄膜上成的是倒立、缩小的实像,虚像不能被光屏承接,所以A、B、C错误;清晰地观察到物体的像后,适当缩短A、B间的距离可清晰呈现更远处的物体的像,因为成实像时物距越大,像距越小,并且像也越小。D正确。故选D。
16.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当时,光屏上不能成像
C.当时成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
【答案】C
【解析】根据图像可知,当时,,解得,故A错误;当时,此时物体的位置满足,则光屏上成倒立、放大的实像,故B错误;当时,此时物体的位置满足,则光屏上成倒立、缩小的实像,应用为照相机,故C正确;把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中,物距大于1倍焦距,成实像,物距增大,根据“物远像近像变小”的规律可知,此时像距减小,像变小,故D错误。故选C。
17.人体能通过感觉器官感知外界刺激,下列表述正确的是( )
A.光线进入人眼依次经过角膜→晶状体→玻璃体→视网膜
B.人有五种基本味觉:甜、酸、苦、辣、咸
C.皮肤是我们人体最大的器官,具有产生冷觉,排汗散热等功能
D.耳蜗内有听觉感受器,能接受刺激产生听觉
【答案】A
【解析】视觉的形成过程:当我们看一个物体时,来自该物体的光经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜。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,形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着视神经传到大脑而形成视觉,我们就看到了物体,A正确。味觉主要有酸、甜、苦、咸,辣是人体对多种刺激综合后形成的感觉,B错误。皮肤是人体最大的器官,具有排泄、保护、调节体温、再生、分泌、感受刺激等功能,但冷、热感觉的形成是在大脑,C错误。耳蜗内有听觉感受器,感受振动刺激,产生相应信息,但听觉是在大脑形成的,D错误。故选A。
18.人眼的结构和功能与照相机非常相似,但在观察远景和近景时调节略有差异。从图中可知:从看近处的物体B到看远处的物体A,此时睫状肌放松,晶状体变__________(填“薄”或“厚”)。
【答案】薄
【解析】从看近处的物体B到看远处的物体A,即物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,此时像成在视网膜的前方,为了使像成在视网膜上,应使晶状体凸度变小,对光的会聚能力变弱,将光线推迟会聚成像,因此晶状体应变薄。
19.近视眼究竟是怎么回事?小张进行了图1所示实验:把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间,使光屏上呈现出清晰的像。拿开眼镜,光屏上的像变得模糊。请观察眼球结构(图2),回答:
(1)你认为眼球中的视网膜相当于图1中实验的____________。
(2)近视眼患者不戴眼镜时,看见的物像落在视网膜的________(填“前方”或“后方”),矫正近视眼要佩戴的眼镜镜片应该是图____(填“3”或“4”)中的透镜。
(3)拿开眼镜后,为了再次呈现出清晰的像,光屏应________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
(4)为预防近视眼,我校提倡课间同学们远眺。在由近及远的远眺过程中,晶状体曲度发生的变化是________________(填“由大变小”或“由小变大”)。
【答案】(1)光屏 (2)前方 4 (3)靠近 (4)由大变小
【解析】(1)人的眼睛相当于一个照相机,视网膜相当于光屏。(2)根据近视的成因,当看物体时会将来自远处的光会聚在视网膜前方,在近视眼眼睛前面放一个凹透镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上,因此矫正近视眼需要用凹透镜。(3)拿开眼镜后,所成像会靠近凸透镜,因此光屏应靠近凸透镜。(4)人们看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体曲度变大;看远处物体时,睫状肌舒张,晶状体曲度变小。因此人在由近及远的远眺过程中,晶状体曲度发生的变化是由大变小。
20.在探究近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1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2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3所示,这说明矫正近视眼应佩戴________透镜。
【答案】(1)同一高度 (2)强 前方 (4)凹
【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,从而使烛焰的像成在光屏的中心。(3)用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜变凸,焦距变短,水透镜对光的偏折能力变强。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,近视眼所成的像在视网膜的前方。(4)近视眼要戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
21.小帆学习了凸透镜的成像规律后,知道了可以靠改变物距来改变物体通过某一个凸透镜所成的实像的大小,可是他看见爸爸用相机拍照时,却能够通过“变焦镜头”使景物的像变大或变小。于是他做出猜想:照相机的成像特点中,物距一定时,同一物体通过焦距越大的凸透镜所成实像的高度越大。为了验证这个猜想,他到实验室借到了光具座(轨道上有刻度尺和固定光具的金属滑块),焦距分别为5cm、10cm和15cm的甲、乙、丙三个凸透镜,F形LED灯(作为物体),光屏,刻度尺等,请帮助他设计实验,验证猜想。
(1)如果实验中装有凸透镜的滑块一直固定在50cm刻度线处不变,实验中应将装有F形LED灯的金属滑块放置在______(填“”或“”)处。
(2)写出实验步骤:
①将F形LED灯、凸透镜甲和光屏从左到右依次固定在光具座的滑块上,将三者的中心调到________________;
②打开LED灯,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,用刻度尺测量像的____________,将____________与____________的数据记录在表格中。
③将透镜分别换成乙和丙,不改变透镜和F形LED灯的位置,仿照步骤②再做两次实验,并将数据记录在表格中。
【答案】(1)A (2)①同一高度 ②高度 焦距 像的高度(像高)
【解析】(1)此实验的猜想是“照相机的成像特点中,物距一定时,同一物体通过焦距越大的凸透镜所成实像的高度越大”。照相机的原理是当物距大于2倍焦距时,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。所以为了让这三个凸透镜都可以成倒立、缩小的实像,实验中应将装有F形LED灯的金属滑块放置在A位置。(2)①将F形LED灯、凸透镜甲和光屏从左到右依次固定在光具座的滑块上,将三者的中心调到同一高度;②由实验猜想可推测,打开LED灯,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,用刻度尺测量像的高度,将焦距与像的高度的数据记录在表格中。
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1.5.2 透镜和视觉—放大镜、投影仪和照相机 眼睛 视力缺陷与矫正
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳)+课后作业(14基础7强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 放大镜、投影仪和照相机】
类别
实质
原理
图示
使用方法
放大镜
放大镜是一种焦距较小的凸透镜
时,物体经过凸透镜成正立、放大的虚像
使用放大镜时,物体先紧靠放大镜,使物体在凸透镜焦距以内,再慢慢远离,调节物距来改变放大倍数;在一倍焦距以内,物体离透镜越远,像越大(物近像远像变大)
投影仪
投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头;屏幕~光屏
时,物体经凸透镜成倒立、放大的实像
把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距之间,并距投影仪镜头比较近的位置时,来自物体(投影片)的光,通过凸透镜后会聚在屏幕上,形成倒立、放大的实像
照相机
照相机镜头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏
时,物体经凸透镜成倒立、缩小的实像
让景物在照相机镜头的二倍焦距以外,按下快门后,来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上
【例1】如图所示,图中成实像的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
【变式1-1】四月初,我校组织七年级学生到永嘉书院春游,美丽的景色吸引了不少同学驻足拍摄。如图所示为某款相机的成像原理。下列说法错误的是( )
A.照相机的成像原理是光的折射
B.所成的像是倒立、缩小的实像
C.为扩大拍摄范围,应将镜头远离景物
D.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
【变式1-2】如图所示是小华同学制作的模型照相机。通过调整内外纸筒的相对距离,可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像。使用此模型照相机,下列说法正确的是( )
A. 看到远处景物的像是虚像
B. 看近景时,她应把内纸筒向右拉一些
C. 使用时,应把内纸筒朝向明亮的室外,凸透镜朝向较暗的室内
D. 凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距
【知识点2 眼睛】
1.眼的结构和功能
眼睛的主要部分是眼球,眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内,只露出很小一部分,这样有利于保护眼球。且眼球前有眼睑,可随时合上,以防止其他物体进入眼睛,具有保护眼睛的功能。
①眼球:眼球壁(包括角膜、巩膜、虹膜、视网膜等)及其内容物(包括晶状体和玻璃体等)
②眼的折光系统:角膜、房水、晶状体、玻璃体
③晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜;视网膜相当于光屏;
2.眼球的结构
(1)虹膜:眼睛中那一圈有颜色的环形物;虹膜作用是:根据光线的强弱,控制瞳孔的大小。
(2)瞳孔:虹膜中的小孔,光线通过瞳孔进入眼睛。
注意:强光下,瞳孔缩小,弱光下,瞳孔放大;在光亮的环境中瞳孔减少进入眼睛光线的量。
3.视觉的形成
视网膜上有很多感光细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。\\即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢
(1)眼睛的工作原理:
光线→角膜、房水、瞳孔→晶状体、玻璃体→视网膜→感光细胞→视神经→大脑皮层视觉中枢→形成视觉
语言表述:外界物体反射来的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,经过晶状体和玻璃体的折射作用,在视网膜上成倒立、缩小的实像;物像刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的兴奋,沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉。
(2)眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状,使我们能看清远近不同的物体:
项目
看近处物体
看远处物体
睫状肌
收缩
放松
晶状体
变厚
变薄
对光的折射能力
变大
变小
成像原理图
①看近处物体:睫状肌收缩,晶状体变厚,对光的折射能力变强,光线会聚在视网膜形成视觉;
②看远处物体:睫状肌放松(舒张),晶状体变薄,对光的折射能力变弱,光线会聚在视网膜上形成视觉;
(3)人眼视网膜上有两种感光细胞:视杆细胞(成黑白图像)和视锥细胞(成彩色图像)。
4.人类视觉上的限制:
(1)近点:晶状体最凸时,能看到的最近的点;正常眼的近点在离眼睛10~15cm的地方
(2)远点:晶状体最扁时,能看到的最远的点;正常人的远点在无限远处
(3)盲点:在视神经离开视网膜上的地方,视网膜上没有任何感光细胞的地方;
(4)色盲:失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。
色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲。
【例2】足球守门员能一直看清楚朝着他迎面飞来的足球,是因为他的眼球中的晶状体曲度由小变大。这是下列哪个结构对晶状体进行调节的结果( )
A.虹膜 B.睫状肌 C.瞳孔 D.巩膜
【变式2】如图所示,视觉形成过程中,形成图像和产生视觉的部位分别是( )
A.视网膜、视网膜 B.大脑、大脑
C.视网膜、大脑 D.大脑、视网膜
【知识点3 视力缺陷与矫正】
项目
近视
远视
特点
患近视的人只能看清近处的物体,而看不清远处的物体
患远视的人只能看清远处的物体,而看不清近处的物体
形成原因
眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,来自远处物体的光聚焦在视网膜前面(成像在视网膜前面)
眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,来自近处物体的光聚焦在视网膜后面(成像在视网膜后面)
矫正方法
配戴凹透镜可矫正近视
配戴凸透镜可矫正远视
拓展:其他眼睛疾病如斜视、白内障(晶状体代谢紊乱,导致晶状体蛋白质变性而发生混浊)
【例3】科学研究发现,经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图),使像成在视网膜前面。在疾病早期,可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的( )
【变式3-1】如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰地看到前方物体S₁和S₂的光路图,则( )
A.甲为近视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
B.甲为远视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
C.乙为近视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
D.乙为远视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
【变式3-2】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,图_______(填“1”或“2”)表示近视眼成像原理,应佩戴图_______(填“3”或“4”)的眼镜进行矫正。
模块三 课后作业
基础巩固
1.小明用一架焦距不变的照相机拍摄鸟巢的照片,如图甲所示,他又拍一张照片如图乙所示,拍摄乙时小明的操作是( )
A.小明远离鸟巢,并使镜头往里缩
B.小明远离鸟巢,并使镜头往外伸
C.小明靠近鸟巢,并使镜头往里缩
D.小明靠近鸟巢,并使镜头往外伸
2.“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如顾客只需面对付款设备,该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别,则( )
A.摄像头对光有发散作用
B.人脸识别时,人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C.人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D.当人脸远离摄像头时,人脸经摄像头所成的像会变小
3.在视觉形成的过程中,形成物像的部位是( )
A.巩膜 B.角膜 C.视网膜 D.虹膜
4.人眼的“白眼球”和“黑眼球”实际上分别是指( )
A.虹膜和角膜 B.角膜和巩膜 C.角膜和虹膜 D.巩膜和虹膜
5.下列关于视觉和听觉的叙述,正确的是( )
①视觉信息是由视网膜上的感光细胞产生的
②视觉信息是由角膜产生的
③听觉信息是由耳蜗内的听觉感受器产生的
④听觉信息是由鼓膜产生的
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
6.ICL晶体植入手术可矫正高度近视,其原理可以理解为在眼球的虹膜后、晶状体前植入一个“隐形眼镜”。这种人工晶体植入眼球的具体位置应在图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
7.有一种眼镜的镜片可以改变 (如图甲), 它是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是某人看远处物体时的成像情况,请问他的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是 ( )
甲 乙
A. 近视眼,镜片 Ⅰ B. 近视眼,镜片 Ⅱ
C. 远视眼,镜片 Ⅰ D. 远视眼,镜片 Ⅱ
8.如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构,它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A. 广告片到镜头的距离应小于f
B. 地面上的广告图标是倒立、放大的虚像
C. 该广告灯的成像原理与投影仪相同,成倒立、放大的实像
D. 为了能从不同角度看见广告图标,应投影在光滑的地面
9.请结合眼球的结构示意图,指出下列叙述中错误的是( )
A.结构①病变或损伤可通过移植而使病人重见光明
B.结构②曲度过大,不易看清近处物体
C.结构④相当于数码照相机的影像传感器
D.结构②在成像过程中相当于凸透镜
10.正常的人眼,能将物体的像始终成在视网膜上,从而看清远近不同的物体,这是由于( )
A.不断改变晶状体的焦距,使像成在视网膜上
B.不断改变物距,使像成在视网膜上
C.不断改变像距,使像成在视网膜上
D.以上说法均不正确
11.小义的奶奶只能看清远处的物体,来自近处的光经眼球折射后会聚焦在视网膜的后面,如图所示。则奶奶( )
A.患远视,可戴凸透镜矫正
B.患远视,可戴凹透镜矫正
C.患近视,可戴凸透镜矫正
D.患近视,可戴凹透镜矫正
12.现在网络发达,各项电子工具广泛普及,有同学在使用时没有注意保护眼睛,导致视力下降。
(1)近视时成像情况如图1所示,那么同学们近视的原因可能是____________________
____________________。
(2)全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图2所示,削去角膜上的一部分组织并从切口取出,从而使角膜相当于一个_________镜,达到矫正近视的目的。
(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,以下会发生改变的是________。(填字母)
A.物体成像的位置
B.眼球折光系统的焦距
C.经过眼球折光系统所成像的性质
13.(2024・湖州吴兴区期中)某煤矿一遇险矿工被困井下几天后成功获救。图1和图2分别是耳和眼球的结构示意图,请结合图示分析解答:
(1)遇险矿工的“求救声”刺激救援队员____(填序号)内的听觉感受器,产生信息,这一信息沿着听神经被传递到__________形成听觉。
(2)矿工被救后望着逐渐远去的救援人员时,其眼球中的结构_______(填序号)的曲度变小,从而能清晰看清远去的救援人员。
(3)救援人员进入到黑暗的洞内,眼球中__________ (填名称)会放大以适应黑暗环境。
14.学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。
照相机
①________________
胶卷
光圈
眼睛
晶状体和角膜
②________________
③________________
(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。
强化提升
15.小徐自制了一个简易照相机,如图是其实物和结构示意图,凸透镜对准教室外的景物,通过适当调节、间的距离,半透明薄膜上可得到清晰的像,则有( )
A.半透明薄膜上可观察到正立的像
B.半透明薄膜上可观察到虚像
C.把纸筒旋转,倒立的像可以变成正立的像
D.清晰地观察到物体的像后,适当缩短、间的距离可清晰呈现更远处的物体
16.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当时,光屏上不能成像
C.当时成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
17.人体能通过感觉器官感知外界刺激,下列表述正确的是( )
A.光线进入人眼依次经过角膜→晶状体→玻璃体→视网膜
B.人有五种基本味觉:甜、酸、苦、辣、咸
C.皮肤是我们人体最大的器官,具有产生冷觉,排汗散热等功能
D.耳蜗内有听觉感受器,能接受刺激产生听觉
18.人眼的结构和功能与照相机非常相似,但在观察远景和近景时调节略有差异。从图中可知:从看近处的物体B到看远处的物体A,此时睫状肌放松,晶状体变__________(填“薄”或“厚”)。
19.近视眼究竟是怎么回事?小张进行了图1所示实验:把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间,使光屏上呈现出清晰的像。拿开眼镜,光屏上的像变得模糊。请观察眼球结构(图2),回答:
(1)你认为眼球中的视网膜相当于图1中实验的____________。
(2)近视眼患者不戴眼镜时,看见的物像落在视网膜的________(填“前方”或“后方”),矫正近视眼要佩戴的眼镜镜片应该是图____(填“3”或“4”)中的透镜。
(3)拿开眼镜后,为了再次呈现出清晰的像,光屏应________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
(4)为预防近视眼,我校提倡课间同学们远眺。在由近及远的远眺过程中,晶状体曲度发生的变化是________________(填“由大变小”或“由小变大”)。
20.在探究近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1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2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3所示,这说明矫正近视眼应佩戴________透镜。
21.小帆学习了凸透镜的成像规律后,知道了可以靠改变物距来改变物体通过某一个凸透镜所成的实像的大小,可是他看见爸爸用相机拍照时,却能够通过“变焦镜头”使景物的像变大或变小。于是他做出猜想:照相机的成像特点中,物距一定时,同一物体通过焦距越大的凸透镜所成实像的高度越大。为了验证这个猜想,他到实验室借到了光具座(轨道上有刻度尺和固定光具的金属滑块),焦距分别为5cm、10cm和15cm的甲、乙、丙三个凸透镜,F形LED灯(作为物体),光屏,刻度尺等,请帮助他设计实验,验证猜想。
(1)如果实验中装有凸透镜的滑块一直固定在50cm刻度线处不变,实验中应将装有F形LED灯的金属滑块放置在______(填“”或“”)处。
(2)写出实验步骤:
①将F形LED灯、凸透镜甲和光屏从左到右依次固定在光具座的滑块上,将三者的中心调到________________;
②打开LED灯,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,用刻度尺测量像的____________,将____________与____________的数据记录在表格中。
③将透镜分别换成乙和丙,不改变透镜和F形LED灯的位置,仿照步骤②再做两次实验,并将数据记录在表格中。
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