1.5.2 透镜和视觉——视觉及矫正（高效培优·讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本讲义聚焦“透镜和视觉——视觉及矫正”核心知识点，衔接透镜成像原理，系统梳理眼球结构（晶状体、角膜等）及功能、视觉形成过程、晶状体调节机制（看远近时曲度变化），深入解析近视（像在视网膜前，凹透镜矫正）与远视（像在视网膜后，凸透镜矫正）的成因及矫正方法，构建完整知识链条。 该资料亮点显著，通过“避坑指南”辨析晶状体薄厚与折光能力等易错点，用“眼球与照相机类比模型”帮助理解调节机制，设计水透镜模拟实验探究近视成因，体现科学思维与探究实践。课中辅助教师突破难点，课后通过真题及三阶练习助力学生查漏补缺，结合护眼知识培养健康生活态度。

1.52透镜和视觉——视觉及矫正 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 眼睛 考点02 视力缺陷与矫正 考点03 爱护眼睛保护视力 03 避坑指南·解题通法 角度01 眼球调节机制的辨析 角度02 近视与远视的成因及矫正 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 认识眼球的结构及各部分的功能，理解视觉的形成过程； 2. 应用凸透镜理解解释眼球的作用； 3. 了解近视、远视的成因及相应的矫正措施。 1. 用图片分析法了解眼球的结构； 2. 用模拟小实验的方法了解近视和远视的成因，掌握矫正的相应方法。 考点01 眼睛 1. 核心结构与功能 晶状体：相当于凸透镜，通过改变曲度（厚度）来调节对光的会聚能力。 角膜：无色透明，起初步折射作用。 瞳孔：虹膜中央的小孔，可调节大小以控制进入眼球的光量（类似相机光圈）。 视网膜：含有感光细胞，相当于光屏，承接像并将光信号转化为神经信号。 玻璃体：透明胶状物质，支撑眼球形状并参与光的折射。 巩膜：眼球外层坚韧的保护壳。 光学原理 晶状体和角膜共同作用≈一个凸透镜（可变焦距）。 视网膜≈光屏，上面有感光细胞。 虹膜的作用：调节瞳孔的大小，可以控制进入眼球内的光线的强弱。 2. 视觉的形成过程 路径：外界光线 →角膜 →瞳孔 →晶状体 →玻璃体 →视网膜（形成倒立、缩小的实像）​ →视神经 →大脑皮层的视觉中枢 →形成视觉（正立）。 3. 晶状体的调节机制 （1）看近处：睫状肌收缩​ →晶状体变厚​ →折光能力变强​ →像向前移动落在视网膜上。 运用规律：物近像远像变大，物体靠近透镜，像距会变大，则需要增大透镜的折射能力，使像距变小，成像在视网膜上，即晶状体变厚，凸度变大，折射能力变强。 （2）看远处：睫状肌放松​ →晶状体变薄​ →折光能力变弱​ →像向后移动落在视网膜上。 运用规律：物远像近像变小，物体远离透镜，像距会变小，则需要减小透镜的折射能力，使像距变大，成像在视网膜上，即晶状体变薄，凸度变小，折射能力变弱。 【温馨提示】 1. 概念混淆：“薄”与“厚”的影响 易错：学生常认为晶状体变薄折光能力就变强。 纠正：晶状体越凸（厚），焦距越短，折光能力越强；反之越弱。这与凸透镜的形状规律一致。 2. 生理结构的动态变化 易错：认为看远看近晶状体都在“变薄”。 纠正：看远是自然放松变薄，看近是主动收缩变厚。这是一个动态的对焦过程。 1．在眼球的结构中，感受光的刺激，形成物像的部位是（     ） A．角膜 B．视网膜 C．晶状体 D．大脑的特定区域 【答案】B 【详解】视觉的形成过程是：外界物体反射的光线，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，形成一个倒置的物像。视网膜上的感光细胞接受物像的刺激产生神经冲动，然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。所以在眼球的结构中，感受光的刺激、形成物像的部位是视网膜。B正确，ACD错误。 故选B。 2．用照相机拍照时，人到镜头的距离应远远__________（填“大于”或“小于”）镜头的焦距。如图所示，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__________（填“凸”或“凹”）透镜，外界物体在视网膜上所成的像是__________（填“正立”或“倒立”）的实像。 【答案】 大于 凸 倒立 【详解】[1]用照相机拍照时，人到镜头的距离应该大于2倍焦距，所以应远大于镜头的焦距。 [2][3]人的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视物时与照相机工作原理相似，外界物体在视网膜上所成的像是倒立的缩小的实像。 3．眼睛是心灵的窗户，青少年要珍惜眼睛，保护健康视力。 （1）对着平面镜观察自己的眼睛，可以看见一圈有颜色的环形物（结构1），这就是________； （2）外界物体的光经晶状体折射后会聚在________（填结构名称）上，形成倒立、缩小实像； （3）看近处物体时，晶状体会变________（选填“薄”或“厚”），对光的会聚能力变强。 【答案】(1)虹膜 (2)视网膜 (3)厚 【详解】（1）虹膜是眼球壁中层的扁圆形环状薄膜，含有色素，不同人种的虹膜颜色不同，对着平面镜观察自己的眼睛时看到的有颜色的环形物就是虹膜。 （2）视觉的形成过程中，外界物体反射的光线经晶状体等折射后，会会聚在视网膜上，形成倒立、缩小的实像，视网膜上的感光细胞将光信号转化为神经冲动，通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢形成视觉。 （3）晶状体的曲度可以调节，看近处物体时，晶状体变厚，对光的会聚能力变强，从而使像能清晰地成在视网膜上。 考点02 视力缺陷与矫正 1. 近视眼 （1）近视眼的特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （2）形成原因：近视的原因主要是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，使物像模糊不清。 （3）矫正方法：佩戴凹透镜，使来自远处物体的光聚焦在视网膜上。 （4）原理：减弱折射能力，增大像距。 （5）危害：高度近视患者由于眼球前后径增长较多，眼球壁会变薄，从而引起一系列的眼部变化，甚至引起玻璃体浑浊、视网膜脱离等并发症，严重影响视力。高度近视往往不可逆，预防高度近视，需要避免不良的用眼习惯，如长时间看手机、电脑，在黑暗处看手机等。 2. 远视眼（老花眼） （1）远视眼特点：能清楚地看见远处的物体，却看不清近处的物体。 （2）形成原因：眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面。 （3）矫正措施：佩戴凸透镜，使来自近处物体的光能偏折而聚焦在视网膜上。 （4）原理：增大折射能力，减小像距。 【温馨提示】 近视与远视的矫正镜片 口诀：“近凹远凸”。 理解：近视眼像成在前面，需要把光线散开一点让像往后退，所以用凹透镜；远视眼像成在后面，需要把光线聚拢一点让像往前移，所以用凸透镜。切忌死记硬背导致张冠李戴。 1．青少年用眼习惯差易导致近视，而眼球调节能力强导致验光结果不准确。阿托品是一种抗胆碱药，少量可以起到麻痹肌肉迫使肌肉舒张的效果，故临床上多用作散瞳药或者近视治疗用药。滴加阿托品后，睫状肌失去部分收缩能力，迫使眼球放松，晶状体曲度变小。同样距离看同一物体，与正常状态的晶状体相比，此时晶状体（      ） A．焦距变短，像距变短 B．焦距变短，像距变长 C．焦距变长，像距变短 D．焦距变长，像距变长 【答案】D 【详解】晶状体相当于凸透镜，其曲度（厚度）直接影响对光线的会聚能力。当晶状体曲度变小时，相当于凸透镜“变薄”，对光线的会聚能力减弱。对于凸透镜，会聚能力越弱，平行光经透镜后会聚的焦点离透镜越远，即焦距变长。当看同一物体（物距不变）时，根据凸透镜成像规律，焦距变长，相当于物距相对变小，像距会变长。D正确，ABC错误。 故选D。 2．有一种满足特殊人群需求的可变镜片眼镜，通过注入或抽出光学液体改变镜片（如图甲）。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） 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】D 【详解】由图乙可知，像成在视网膜的后方，所以该人患的是远视眼；近视眼是晶状体曲度变小，折光能力减弱，应佩戴凸透镜，使光线提前会聚；凸透镜的特点是中间厚边缘薄，所以矫正时应选择的镜片Ⅱ，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．小明将凸透镜配在指甲刀上以便于老年人使用（如图1）。剪指甲时，通过凸透镜看到的是指甲正立______的虚像；此透镜还可以用来矫正哪种视力缺陷：______（选填“甲”或“乙”）。 【答案】 放大 乙 【详解】[1][2]小明将凸透镜配在指甲刀上以便于老年人使用，此时凸透镜相当于放大镜，剪指甲时，通过凸透镜看到的是指甲正立、放大的虚像。甲中晶状体的折光能力增强，成像在视网膜前，是近视眼的成像原理图，乙中晶状体的折光能力减弱，成像在视网膜后，是远视眼的成像原理图。凸透镜对光具有会聚作用，可以用来矫正远视眼，即矫正乙所示的视力缺陷。 考点03 爱护眼睛保护视力 1. 保持正确的读写姿势与适宜环境 姿势与距离：读书写字时姿势要端正，眼睛与书本的距离应保持在约 33 cm（约一尺）。 光线要求：应在光线强度适宜的环境下阅读，避免在过亮或过暗的地方用眼。 2. 科学安排用眼时间（劳逸结合） 定时休息：连续看书或写字 1小时左右 应当休息片刻，或者向远处眺望一会儿。 目的：让眼睛的肌肉（睫状肌）得以放松，防止持续紧张导致视力下降。 3. 合理使用电子产品 保持距离：使用电脑时，眼睛与屏幕应保持约 50~70 cm 的距离。 控制时长：不要长时间连续使用电脑，避免电子屏幕蓝光及长时间聚焦造成视疲劳。 4. 定期检查与及时治疗 定期检查：应定期接受专业的眼科检查，尤其是儿童和青少年。 及时干预：若感觉眼睛出现不适、视物模糊等症状，应及时治疗或矫正，切勿拖延。 5. 养成良好的日常习惯（避免不良行为） 异物处理：如有异物进入眼睛，绝对不要用手揉搓，以免划伤角膜或带入细菌，可尝试用干净的手帕或眼药水冲洗。 禁忌场景：不要躺着看书，也不要在坐车、走路时看书。这些不稳定的状态下用眼会导致眼睛过度调节，极易引起视力下降。 【温馨提示】 高度近视不仅是视力问题，更主要是眼球壁变薄导致的眼底病变风险（如视网膜脱落），这种眼部结构改变往往是不可逆的。预防关键在于避免长时间近距离用眼和不良姿势。 1．同学们要爱护眼睛，保护视力。下列行为符合科学用眼原则的是（     ） A．睡觉前躺在床上看书 B．如有异物进入，马上用手擦拭 C．学习需要可以长时间连续使用手机、电脑等 D．定期去正规医院接受眼睛检查 【答案】D 【分析】预防近视要做到“三要”“四不看”。 三要是：读书写字的姿势要正确；看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿；要认真做眼保健操，所按穴位要准确。 四不看是：不要在暗弱光线下；不在直射的阳光下看书写字；不要躺卧看书；不走路时看书；解答即可。 【详解】A．睡觉前躺在床上看书，不利于保护眼睛，A错误。 B．如果异物较大，揉眼则擦伤角膜，甚至会将异物嵌在角膜内不易脱落出来，加重损伤，影响视力，B错误。 C．看手机、电脑等1小时后要休息，远眺可以放松睫状体，使晶状体的曲度变小，有利于促进眼的血液循环，保护视力；如果长时间连续使用手机、电脑等，不利于保护眼睛，C错误。 D．要定期检查视力，认真做眼保健操，可起到调整眼及头部的血液循环，调节肌肉，改善眼疲劳，能预防近视，D正确。 故选D。 2．2018年，世界卫生组织的一项研究报告显示，中国近视患者达6亿，青少年的近视率已居世界第一，且仍然不断呈上升趋势。 （1）近视眼的眼球在结构上不同于正常眼的特点，主要是眼球的前后径过长或______（选填图一中的数字序号）的曲度过大。 （2）近视眼患者需要配戴___________（选填图中的字母）加以矫正。 A． B． C． D． （3）下列关于保护眼睛的做法正确的是_____________。 ①书与眼睛的距离要保持约33厘米；应在光线充足的环境下阅读。 ②连续看书或写字1小时左右要休息片刻，或者向远处眺望一会，让眼睛的肌肉得以放松。 ③使用电脑时，眼睛与屏幕应相距25～30厘米。 ④定期接受眼睛检查，若眼睛出现不适，应及时治疗或矫正。 ⑤如有异物进入眼睛，不要用手乱揉，可用眼药水等冲洗眼睛。 ⑥不要躺着或坐车、走路时看书。 【答案】 4 D ①②③④⑤⑥ 【分析】1）近视眼：如果晶状体的凸度过大大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼。戴凹透镜加以矫正。 。 （2）远视眼：如果眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的。戴凸透镜进行矫正。 【详解】（1）如果我们长期不注意用眼卫生，会使4晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，远处物体形成的像落在视网膜前方，导致看不清远方的物体形成近视眼，可配带凹透镜纠正。因此从眼球结构看，造成近视的原因是晶状体的曲度过大，或眼球前后径过长，导致物像落在视网膜的前方。 （2）如果眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，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，因此看不清远处的物体，这样的眼叫近视。近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。故选D。 （4）青少年出现“假性近视”，是由于长期不注意用眼卫生，长期处于收缩状态的睫状体不能恢复，致使晶状体凸度变大造成的。如果及时注意用眼卫生、防止眼疲劳，视力还是可以恢复的。①书与眼睛的距离要保持约33厘米；应在光线充足的环境下阅读。②连续看书或写字1小时左右要休息片刻，或者向远处眺望一会，让眼睛的肌肉得以放松。③使用电脑时，眼睛与屏幕应相距25～30厘米。④定期接受眼睛检查，若眼睛出现不适，应及时治疗或矫正。⑤如有异物进入眼睛，不要用手乱揉，可用眼药水等冲洗眼睛。⑥不要躺着或坐车、走路时看书。都能够起到保护眼睛的作用。 眼球与照相机的类比——改焦距vs改像距 一、典型错误 1.认为眼睛看远近不同物体时，是“视网膜前后移动”来调节——错，眼球像距（视网膜位置）基本固定，靠的是睫状体调节晶状体曲度（改焦距）。 2.类比照相机时，把“镜头伸缩（改像距）”直接套到眼球上——错，照相机是改像距，眼睛是改焦距，两者调节机制不同。 3.看近处时睫状肌“放松还是收缩”判断反——应收缩（晶状体变厚、折光变强，让近处物体的像仍能落在视网膜上）。 二、解题通法——调节机制对比法 项目 照相机 眼球 镜头 凸透镜（镜头） 晶状体（含角膜） 底片 胶片/传感器 视网膜（感光） 看近处时 物距u↓→像距v↑→镜头前伸（远离底片） 物距u↓→睫状体收缩→晶状体变厚→折光变强→焦距f↓→像仍能落在视网膜上（像距不变） 看远处时 物距u↑→像距v↓→镜头后缩（靠近底片） 物距u↑→睫状体放松→晶状体变薄→折光变弱→焦距f↑→像落视网膜 调节对象 像距v（镜头位置） 焦距f（晶状体曲度） 共同点 都成倒立缩小实像于“底片/视网膜”上；大脑视觉中枢自动转正 近视/远视的成因—矫正光路逻辑 一、解题通法——前凹后凸光路法 “近前凹（像在视网膜前，凹透发散，像后移回网膜）； 远后凸（像在视网膜后，凸透会聚，像前移回网膜）。” 二、光路逻辑拆解（以近视为例） 1.成因：晶状体太厚（或眼球前后径太长）→折光过强→平行光会聚在视网膜前→视网膜上是一片模糊光斑。 2.矫正思路：需要在光线进晶状体之前先让它发散一点→凹透镜（对光有发散作用）。 3.矫正后光路：凹透镜发散 → 再经晶状体会聚 → 整体会聚点后移​ → 刚好落在视网膜上。 4.远视同理反推：凸透镜会聚 → 整体会聚点前移​ → 从视网膜后前移到视网膜上。 角度01 眼球调节机制的辨析 1．下列有关眼、耳的叙述，错误的是（　　） A．能够看清远近不同的物体，是因为角膜可以调节 B．近视患者看远处物体时，物像落到视网膜前方 C．用尖锐的东西掏耳易损伤鼓膜 D．由远眺转为看书，晶状体的曲度由小变大 【答案】A 【分析】晶状体曲度可调节，使眼睛看清远近不同物体；视网膜能感受光刺激形成物像。鼓膜能将声波转化为振动。 【详解】A．能够看清远近不同的物体，是因为晶状体可以调节，而不是角膜。晶状体像双凸透镜，有弹性，依靠睫状体来调节曲度。当看远处物体时，睫状体舒张，晶状体曲度变小；看近处物体时，睫状体收缩，晶状体曲度变大，A错误。 B．近视是由于眼球前后径过长或晶状体曲度过大，使得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，导致看不清远处的物体，B正确。 C．用尖锐的东西掏耳，很容易碰到鼓膜，鼓膜很薄，易受到损伤，从而影响听力，C正确。 D．由远眺转为看书，距离由远变近，为了看清近处的字，晶状体的曲度需要由小变大，从而使物像清晰地落在视网膜上，D正确。 故选A。 2．保护视力是当下青少年关注的焦点。小科同学在长时间的学习中出现了假性近视现象，但他发现通过眺望远处绿植的方法可以改善用眼疲劳。当小科由看书状态到眺望远方状态的过程中，眼球晶状体厚度和对光的会聚能力的变化情况分别是（　　） A．晶状体变厚，对光的会聚能力变弱 B．晶状体变薄，对光的会聚能力变强 C．晶状体变厚，对光的会聚能力变强 D．晶状体变薄，对光的会聚能力变弱 【答案】D 【详解】小科看书时，书距离眼睛较近，书反射的光线较发散，晶状体较厚对光线的会聚能力强，使像成在视网膜上；看远处的物体时，远处物体反射的光线近似平行光，晶状体变薄，对光线的会聚能力变弱，使像正好成在视网膜上，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 角度02 近视与远视的成因及矫正 1．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。下列关于近视眼成像情况及其矫正原理示意图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】A 【详解】近视眼是由于眼球前后径过长或晶状体曲度过大，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜的前方，因而看不清远处的物体，即甲图所示。 矫正近视需要佩戴凹透镜（发散透镜），使光线发散后再进入眼睛，从而使物像后移到视网膜上，即丙图所示。故A正确，BCD错误。 故选A。 2．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，中间厚边缘薄的是近视眼镜 B．拿着镜片近距离看书本上的字，把字放大的是近视眼镜 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眼镜 D．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眼镜 【答案】C 【详解】A．凸透镜的特点是中间厚、边缘薄，凹透镜的特点是中间薄、边缘厚。所以用手摸镜时，中间厚边缘薄的是凸透镜，也就是老花镜，而不是近视眼镜，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，当拿着凸透镜近距离看书本上的字时，会起到放大镜的作用，能把字放大；凹透镜对光线有发散作用，拿着凹透镜近距离看书本上的字，看到的字是缩小的。所以拿着镜片近距离看书本上的字，把字放大的是老花镜（凸透镜），而不是近视眼镜（凹透镜），故B错误； C．凹透镜对光线有发散作用，让凹透镜（近视眼镜）正对太阳光，太阳光通过镜片后会发散，能呈现一个大光斑；凸透镜对光线有会聚作用，让凸透镜（老花镜）正对太阳光，太阳光通过镜片后会会聚在一点，形成一个明亮的小光斑。所以让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视眼镜，故C正确； D．由上述分析可知，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，即老花镜，而不是近视眼镜，故D错误。 故选C。 3．杭十三用自制的水透镜来模拟近视眼的成因。 （1）如图，恰能在光屏上呈一清晰的像，此时水透镜的焦距可能是___________。 A．5.8cm B．14.3cm C．25.5cm （2）水透镜模拟的是眼球中的___________结构。杭十三想要模拟近视眼看东西模糊的情景，此时应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜___________（选填“注水”或“抽水”）。 【答案】(1)B (2) 晶状体 注水 【分析】水透镜模拟的是眼球中的晶状体结构，凸透镜凸度越到，焦距越短，像距越小。 【详解】（1）题目中恰能在光屏上呈一清晰的像， 说明此时物距大于焦距(u > f)。根据图中信息可知，u=50>2f且2f>v=20>f，因此选项中满足条件的只有B。B正确，AC错误。 故选B。 （2）眼球中负责折射光线的主要结构是晶状体。 水透镜通过调节水的多少改变焦距，模拟晶状体的调节功能。 近视眼的成因是晶状体折射能力过强(或眼球前后径过长)，导致光线聚焦在视网膜前。 模拟时需要让水透镜的焦距变短(折射能力变强)，可以通过注水增加透镜的凸度。 4．近视已经成为青少年常见的视力问题之一，科学小组利用如下实验装置来模拟眼球成像。 （1）搭建“正常眼球”模型 调节蜡烛和光屏的位置，直至在光屏上呈现_________（填像的性质）的实像，记录蜡烛和光屏所处的刻度。 （2）模拟“正常眼球”调节 在（1）的基础上，保持水透镜、光屏的位置不变，将蜡烛适当远离水透镜，要使光屏上重新成清晰的像，应该向水透镜中___________（填“注水”或“抽水”），模拟睫状肌调节晶状体曲度。 （3）搭建“近视眼球”模型 要想搭建“近视眼球”模型，根据近视的成因，请在（1）的基础上，写出一种调节实验装置的方法：___________。 （4）探究近视的矫正 在（3）搭建的模型中，将不同焦距的________（填“凹”或“凸”）透镜放在蜡烛与水透镜之间，模拟佩戴近视眼镜进行矫正。 【答案】(1)倒立缩小 (2)抽水 (3)向水透镜中注水 (4)凹 【分析】视觉形成的过程是：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，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动每，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。 【详解】（1）正常眼在调节后，物体放在远处或明视距离时，能在视网膜上形成倒立、缩小的实像(因为晶状体相当于凸透镜，物体在2倍焦距外时成倒立缩小实像)。故调节蜡烛和光屏的位置，直至在光屏上呈现倒立缩小的实像，记录蜡烛和光屏所处的刻度。 （2）保持水透镜(晶状体)、光屏(视网膜)位置不变，蜡烛远离，物距变大，像距会变小(凸透镜成实像规律：物距变大→像距变小)。想使像仍落在原来光屏处，就要减弱透镜的会聚能力。对水透镜，抽水可以减弱透镜弯曲度，让像重新成在光屏上。 （3）近视眼成因：晶状体曲度过大(焦距太短)，或眼球前后径过长，导致远处物体成像在视网膜前。在(1)的基础上，通过向水透镜中注水，使其变厚(焦距变小)，模拟晶状体曲度过大；将光屏(视网膜)适当向远离水透镜方向移动，模拟眼球前后径过长。 （4）近视成像在视网膜前，由于凹透镜对光线有发散作用，使物体成像在视网膜上，因此近视眼镜选用凹透镜。故在（3）搭建的模型中，将不同焦距的凹透镜放在蜡烛与水透镜之间，模拟佩戴近视眼镜进行矫正。 1．（2023·浙江衢州·中考真题）今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学，所佩戴眼镜的镜片是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】近视眼由于晶状体太厚，其折光能力太强，或眼球的前后距离方向太长，使得远处的物体的像成在视网膜的前方造成的，因此近视眼看不清远处的物体；若想使得像成在视网膜上，即需要让原来的光线发散一些，由于凹透镜对光线有发散的作用，故用凹透镜来矫正近视眼，ABC为凸透镜，D为凹透镜，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．（2024·浙江·中考真题）人体眼球中的晶状体相当于（　　） A．凹透镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．平面镜 【答案】C 【分析】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。这些细胞将图象信息通过视神经传给大脑的一定区域，人就产生了视觉。 【详解】人眼的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，可以把外界物体在视网膜上成倒立的实像，C正确，ABD错误。 故选C。 3．（2023·浙江湖州·中考真题）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的________像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图2所示，他应配戴________透镜来矫正近视。 【答案】 实 凹 【详解】[1]由凸透镜成像规律可知，当景物在离镜头2倍焦距之外时，像成在一倍焦距与二倍焦距之间，像距小于物距，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像。 [2]如果我们长期不注意用眼卫生，就会使晶状体的曲度增大，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；凹透镜对光线有发散作用，可以使过早会聚的像正好成在视网膜上，因此近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。 ⚡基础速刷 1．根据2020年的调查，中国青少年的近视率已接近70%，居世界第一，视力的保护问题引起学校、家长和社会的高度关注。下列叙述不正确的是（　　） A．在学校做眼保健操，主要是为了预防近视等眼部疾病 B．近视眼的形成是晶状体曲度过大，来自物体的光聚焦在视网膜后 C．近视眼患者可通过配戴凹透镜作为镜片的眼镜来矫正 D．少数高度近视与遗传有关，多数近视主要由不良用眼习惯造成的 【答案】B 【详解】A．在学校做眼保健操，坚持认真做眼保健操，可起到调整眼及头部的血液循环，调节肌肉，改善眼疲劳，有效地预防了近视眼的发生，故A正确，不符合题意； B．近视眼的形成是晶状体曲度过大，来自物体的光聚焦在视网膜前方，故B错误，符合题意； C．近视眼患者眼球的前后径过长或者晶状体曲度过大，物像落在视网膜的前方，看不清远处的物体。可通过配戴凹透镜加以矫正，故C正确，不符合题意； D．少数高度近视眼属常染色体隐性遗传，一般近视眼属多因子遗传病，但是多数近视主要由不良用眼习惯造成的，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．为提升儿童青少年视力和口腔健康整体水平，我市率全国之先启动儿童青少年“明眸皓齿”工程。下列行为有利于保护视力的是（　　） A．趴着看电脑 B．坐车时看书 C．做眼保健操 D．黑暗中玩手机 【答案】C 【详解】ABD．趴着看电脑、坐车时看书、黑暗中玩手机都会影响视力，故ABD不符合题意； C．做眼保健操可以缓解眼疲劳，保护视力，故C符合题意。 故选C。 3．眼睛通过配戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图，下列说法正确的是（　　） A．此图模拟的是矫正近视眼的情况 B．若去掉镜片，来自物体的光将会聚在眼球内 C．配戴此镜片，能够帮助眼睛看清近处的物体 D．图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更强 【答案】C 【详解】AB．由图可知，镜片为凸透镜，对光具有会聚作用，此图模拟的是矫正远视眼的情况，若去掉镜片，来自近处物体的光将会聚在视网膜的后方，故AB错误； C．远视眼看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，故配戴此镜片，可以将近处物体的光线会聚在视网膜上，能够帮助眼睛看清近处的物体，故C正确； D．远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，故图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更弱，故D错误。 故选C。 4．人眼中的晶状体相当于凸透镜，如图甲所示是来自近处的光线经某人眼球折光系统的光路，则该人矫正视力时应配戴的眼镜镜片是图乙中的（　　） A．①④ B．②④ C．②③ D．①③ 【答案】C 【详解】图中来自近处物体上的光，经某同学眼球折光系统折射后，会聚在视网膜的后方，说明该同学为远视眼，应佩戴凸透镜进行矫正，图乙中②和③是凸透镜，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．下列关于眼睛和眼镜的说法中不正确的是（　　） A．人的眼睛相当于凸透镜 B．近视眼看近处的物体清晰 C．近视眼的折光能力太弱 D．近视眼眼镜的镜片是凹透镜 【答案】C 【详解】A．人眼的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，故A正确，不符合题意； B．近视眼看近处的物体清晰，远处的物体成像在视网膜的前方，看不清晰，故B正确，不符合题意； CD．近视眼是晶状体曲度变厚，折光能力太强，提前会聚，所以矫正近视应戴发散透镜，即凹透镜，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 6．针对近视患者，现在有一种眼球植入式隐形眼镜（简称ICL）手术，将ICL晶体嵌入眼球内（如图所示）。ICL晶体属于（    ） A．凹透镜 B．凸面镜 C．凸透镜 D．凹面镜 【答案】A 【分析】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强或眼球的前后径太长，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。近视眼配戴凹透镜进行矫正。 【详解】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前;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，所以ICL晶体属于凹透镜。A正确，BCD错误。 故选A。 7．每年的3月3日和6月6日分别是“国际爱耳日”和“国际爱眼日”，提醒全人类爱护自己的耳朵和眼睛。如图是眼睛结构示意图，对其分析错误的是（　　） A．视觉最终形成的部位是大脑皮层的视觉中枢 B．在成像过程中，对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是2 C．眼球的成像原理与凸透镜成像相似，相当于光屏的眼球结构是4 D．近视眼的眼球前后径过短，远处物体所形成的像落到视网膜前方 【答案】D 【详解】A．外界物体反射的光线，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，形成一个倒置的物像，视网膜上的感光细胞接受物像的刺激产生神经冲动，然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉，所以视觉最终形成的部位是大脑皮层的视觉中枢，A正确。    B．晶状体似双凸透镜，有折光作用，在成像过程中，对进入眼球的光线起主要折射作用的结构是2晶状体，B正确。    C．眼球的成像原理与凸透镜成像相似，视网膜上有感光细胞，能接受光的刺激产生神经冲动，相当于光屏，即相当于光屏的眼球结构是4视网膜，C正确。    D．近视眼的成因是眼球前后径过长，或晶状体曲度过大，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，而不是眼球前后径过短，D错误。 故选D。 8．下列关于正常人眼、近视眼以及远视眼的说法中正确的是（　　） A．正常人眼观察远处物体时，清晰像成在视网膜上 B．甲图为近视眼，可以配戴凸透镜进行矫正 C．乙图为近视眼，可以配戴凹透镜进行矫正 D．乙图为远视眼，可能是由于晶状体曲度过大导致 【答案】A 【详解】A．正常的眼睛，晶状体比较薄，眼球可以看清远处的物体，清晰像成在视网膜上，故A正确； BC．甲图中，眼球对光线的会聚能力较强，使远处物体的像成在视网膜前，看不清远处的物体，是近视眼，近视眼需佩戴对光线具有发散作用的凹透镜进行校正，故B错误，D正确； D．乙图，近处物体的像成在视网膜后方，看不清近处的物体，是远视眼，可能是由于晶状体曲度过小导致的，故D错误。 故选A。 9．现在网络发达，各项电子工具的传播广泛，有同学没有注意保护眼睛，导致视力下降。 （1）近视时成像情况如图甲所示，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。如图乙所示，削去眼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)晶状体曲度过大或眼球前后径过长 (2)凹透镜 (3)AB 【详解】(1)近视的成因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，导致远处物体的像成在视网膜前方。结合图甲，同学们近视的原因可能是晶状体太厚，折光能力太强(或眼球前后径过长)。 (2)全飞秒手术削去眼角膜部分组织，使角膜的折光能力减弱，相当于一个凹透镜(凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上)，从而矫正近视。 (3)近视矫正后，角膜的折光能力改变，会导致焦距发生变化，且成像的位置也会随之变化，但依然是成倒立缩小的实像，所以AB符合题意，C不符合题意。 10．无论是较近还是较远的物体，对于正常人来说都能使像落在视网膜上，其主要原因是什么？同学们通过制作“眼球成像模型”来探究其中原理。如图为某小组设计的眼球成像模型，改变“F”型光源的距离，通过注射器向水透镜（相当于晶状体）内注水，调节水透镜的曲度（凸透镜曲度越大，焦距越小），直至A4纸（相当于视网膜）上呈现清晰物像，记录相关数据如表所示。 实验组数 1 2 3 4 5 光源距离/cm 35 30 25 20 15 注水量/mL 5 6 7 8 10 水透镜（晶状体）曲度变化 由小变大 （1）模型中，像距指的是哪两个元件之间的距离______（填“a”或“b”）。 （2）根据实验结果，人能看清远近不同的物体，其主要原因是____________________________________。 （3）将光源调到水透镜的距离为27.5cm，调节注水量至7mL，光屏上无法呈现清晰的像。此时模拟的眼部疾病是____________。 （4）小科根据评价指标指出“眼球成像模型”的“结构完整性”这一项为合格，为使其达到优秀标准可选择下列材料中的______来制作相应的结构（填字母）。 评价指标 评价等级与标准（节选） 优秀 合格 待改进 结构完整性 晶状体、视网膜、瞳孔结构完整，无缺失。 结构基本完整，缺少1处结构 缺少2处及以上结构 A．可变光圈 B．蓝色玻璃 C．透明果冻 D．矿泉水瓶 【答案】(1)a (2)当看远近不同的物体时，人眼（睫状肌）调节晶状体的曲度，使物体的光线聚焦在视网膜上 (3)近视眼 (4)A 【详解】（1）在眼球成像的模型中，A4纸相当于视网膜，变焦水透镜相当于晶状体。像距是指像到透镜的距离，也就是A4纸（视网膜）到变焦水透镜（晶状体）的距离，对应图中的a。 （2）根据实验，改变光源（物体）距离时，通过注射器向水透镜（晶状体）内注水，调节水透镜的曲度（凸透镜曲度越大，焦距越小），使像清晰地呈现在A4纸（视网膜）上。这模拟了人眼的调节机制：当看远近不同的物体时，人眼通过睫状肌调节晶状体的曲度，使物体的光线能够聚焦在视网膜上，从而看清物体。 （3）将光源调到水透镜的距离为27.5cm，调节注水量至7mL（即晶状体曲度对应看25cm物体的状态），此时光屏上无法呈现清晰的像。因为27.5cm比25cm远，说明晶状体曲度过大（相当于近视眼的晶状体太厚，折光能力太强），远处物体的像成在视网膜前方，模拟的是近视眼。 （4）选择制作相应结构的材料 要使“结构完整性”达到优秀标准，需要补充瞳孔结构。可变光圈可以模拟瞳孔的收缩和舒张（调节进入眼内的光线量），蓝色玻璃、透明果冻、矿泉水瓶都不能模拟瞳孔的功能。所以选择A（可变光圈）来制作瞳孔结构。 🚀能力跃升 1．如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当靠近凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（　　） A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜 C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜 【答案】A 【详解】由题知，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当靠近凸透镜，光屏上重新得到清晰的像，而把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间时，光屏要远离凸透镜才能成清晰的像，说明该眼镜片能使光线推迟会聚，即该镜片对光有发散作用，则该眼镜为凹透镜，属于近视眼镜，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．视网膜是眼球内一个非常重要的结构，与视觉形成密切相关，下列叙述正确的是（　　） A．视觉是在视网膜上形成的 B．外界光线经折光系统最终在视网膜上成虚像 C．近视眼的成因是成像在视网膜前，用凹透镜矫正 D．视网膜上的感光细胞能感受光的刺激，是反射弧中的效应器 【答案】C 【详解】A．视觉是在大脑皮层的视觉中枢形成的，并非在视网膜上形成，A错误。    B．外界光线经折光系统最终在视网膜上成的是实像，而不是虚像，B错误。    C．近视眼的成因是晶状体曲度过大，成像在视网膜前，需要用凹透镜矫正，C正确。   D．视网膜上的感光细胞能感受光的刺激，是反射弧中的感受器，而不是效应器，D错误。 故选C。 3．现代电子产品的普及使得视力问题备受关注。如图模拟了眼睛在不同状态下的成像情况及矫正方法。下列相关说法不正确的是（　　） A．长期不正确使用手机，可能会导致眼睛成像特点如图①所示 B．图②的成因是晶状体过于扁平或眼球前后径过短 C．图③所示的矫正方法，不适用于因年龄增长、晶状体弹性下降而看不清手机屏幕的老人 D．图④表示配戴凹透镜矫正近视，镜片使进入眼睛的光线发散，晶状体的焦距随之变小 【答案】D 【详解】A．近视眼是由于晶状体太厚、折光能力太强或眼球前后径过长，导致像成在视网膜前方，长期不正确使用手机，可能导致近视眼，成像特点如图①，即像成在视网膜前方，故A正确，不符合题意； B．远视眼是由于晶状体过扁、折光能力太弱或眼球前后径过短，导致像成在视网膜后方，则图②是远视眼成像，故B正确，不符合题意； C．图③是用凹透镜矫正近视眼，因年龄增长晶状体弹性下降的老人是远视眼，需用凸透镜矫正，故该矫正方法不适用于这类老人，故C正确，不符合题意； D．图④表示配戴凸透镜矫正远视眼，凸透镜使进入眼睛的光线会聚，不会使晶状体的焦距变小，故D错误，符合题意。 故选D。 4．眼睛是心灵的窗户，爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。 （1）图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是_____________的实像。 （2）近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是 _______（选填“①”或“②”）。 （3）长时间用眼，会使眼睛干涩，有的同学喜欢用眼药水对其进行缓解。下列不支持使用眼药水的是____。 A．有的眼药水，会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解 B．有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状 C．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害 【答案】(1)倒立、缩小 (2)② (3)AC 【详解】（1）人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，外界物体在二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。所以把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是倒立、缩小的实像。 （2）近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，使得来自远处物体的光会聚在视网膜前。为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光有发散作用的凹透镜来矫正。图乙中②图佩戴的是凹透镜，用于矫正近视眼；①图佩戴的是凸透镜，用于矫正远视眼。所以属于近视眼矫正的是②。 （3）A．有的眼药水会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解。使用这种眼药水不仅不能缓解眼睛疲劳，还可能加重疲劳，所以不支持使用，A正确。 B．有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状。这种眼药水能有效缓解眼睛干涩的症状，是支持使用的，B错误。 C．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害。为了避免对眼睛造成潜在伤害，不支持长期使用含有防腐剂的眼药水，C正确。 故选AC。 5．某同学在探究凸透镜成像的规律时，碰到以下两种情况： ①让三束平行光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上一个亮点； ②将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下实验数据，见下表： 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 1 40.0 13.0 缩小 2 30.0 18.0 缩小 3 20.0 20.0 等大 4 15.0 30.0 放大 5 12.0 50.0 放大 根据以上情况： （1）当蜡烛距离透镜中心60cm时，光屏到透镜中心的距离v为______。 A．10cm~13cm B．13cm~18cm C．18cm~20cm （2）将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为2s，则物体移动的平均速度______物体的像移动的平均速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，若要在光屏上再次成清晰的像，接下来的操作是，向______移动光屏（选填“左”或“右”），此时成______（选填“放大”或“缩小”）的像。随后，该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向______移动（选填“左”或“右”）。 【答案】(1)A (2)大于 (3) 左 缩小 左 【详解】（1）由情况①可知，凸透镜的焦距。由表格数据可知，当 时，；当 时，；根据凸透镜成像规律：物距时，物距越大，像距越小，且 当 像距会比13.0cm更小，因此像距v一定在10cm~13cm之间。故选A。 （2）物体从40cm移动到20cm，物体移动的距离 时间，物体平均速度 对应像移动的距离 像的平均速度 因此，物体移动的平均速度大于像移动的平均速度。 （3）向水凸透镜内注水，透镜的焦距会变小，会聚能力变强，光线会提前会聚，像距变小，因此光屏应向左移动；由图可知，此时物距 焦距变小后u>2f，成缩小的实像；近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使像距变大。当拿掉眼镜后，光线的发散作用消失，像会向透镜方向移动，像距变小。因此光屏应向左移动，才能再次接收到清晰的像。 🌟思维挑战 1．近年来，青少年近视低龄化问题日益严重。在学校的“健康用眼”科学探究活动中，小瑞同学对眼睛如何看清远近物体产生兴趣，于是他和同学们成立了研究小组展开了下列探究。 （1）项目化探究一：构建模型——人眼如何成像 视觉的形成相当于一套精密的折光系统，在“模拟人眼视觉原理”的项目学习中，研究小组构建了如图甲所示的物理模型。 ①从成像原理看，正常眼能看清物体，是因为物体反射的光经晶状体等结构的折射后，在___________上形成清晰的像。 ②小组准备用图乙所示的“F”光源、凸透镜和光屏来模拟人眼的成像过程，为使像能成在光屏中央，他们需要进行的首要操作是__________________________________________________________________。 ③实验时，若光屏上已成清晰的像。接着将“F”光源和光屏互换位置，光屏上还能成清晰的像吗？请你做出判断并运用光学知识解释__________________________________________________________________。 （2）项目化探究二：数据分析————人眼如何变焦 在成功构建人眼模型后，研究小组开始设计实验探究人眼为何既能看清远处，又能看清近处？他们查阅资料得知，人眼视网膜到晶状体的距离是基本不变的。于是他们猜测：人眼是通过改变晶状体的焦距来实现这一功能的。为验证猜想，他们设计了实验并记录了数据。(物体高度H=5.0cm) 实验次数 像距/ cm 焦距/ cm 物距/ cm 像的高度/cm 1 15.0 8.0 17.1 4.4 2 15.0 10.0 30.0 2.5 3 15.0 12.0 60.0 1.3 ①该实验为了模拟人眼视网膜到晶状体的距离不变，在实验中保持相等的量是___________。 ②结合表中的数据，研究小组总结了晶状体焦距的变化规律：______________________________________ _____________________________________________________________。 ③知识应用：摄像师用照相机依次拍摄由远及近的花朵 (如右图所示)，为了使照片更清晰。在拍摄近处的花朵时，他应该把照相机的焦距___________（选填“调大”或“调小”）。 （3）项目化探究三：迁移应用——如何矫正视力缺陷 在项目的拓展学习阶段，小组关注到视力矫正技术，目前流行的全飞秒近视手术和OK镜 (又称角膜塑形镜)是两种常见的矫正方法。 ①他们了解到，近视眼是由于晶状体变厚或眼球前后径过长，导致像成在视网膜___________（选填“前”或“后”）方。 ②如图丙所示，全飞秒近视手术的原理是在角膜内部切削出一个微型透镜，然后将这个透镜取出，这相当于使角膜中央相对于边缘变得更薄，从而形成了一个___________（填“凸透镜”或“凹透镜”）的形状，利用其对光线的___________（填“会聚”或“发散”）作用，使来自远处物体的光经折射后能会聚在视网膜上，达到矫正近视的目的。 ③OK 镜是通过夜间佩戴，暂时性改变角膜的几何形态，关于OK 镜与全飞秒近视手术，下列说法正确的是___________。 A．OK镜的原理与全飞秒近视手术完全相同，且效果都是永久性的 B．激光手术永久性地改变了角膜形态，而OK 镜是暂时性地改变 C．两者塑造的角膜形态相同，都是为了增强对光线的会聚能力 D．OK镜和全飞秒手术都通过切削角膜组织来矫正近视 【答案】(1) 视网膜 调节“F”光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度 能成清晰的像，解释：在光的折射现象中，光路是可逆的 (2) 像距 当像距不变时，物距变大，晶状体焦距变大或者当像距不变时，物距变小，晶状体焦距变小 调小 (3) 前 凹透镜 发散 B 【详解】（1）[1]人眼的成像原理中，物体反射的光线经过角膜和晶状体的折射后，最终会在视网膜上形成清晰的倒立缩小的实像。视网膜相当于光学系统中的光屏，负责接收图像信号并传递给大脑。 [2]在光学实验中，为了使像能成在光屏中央，根据光的直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知需要保证光源、透镜和光屏的中心在同一高度。 [3]根据光路的可逆性原理，如果“F”光源和光屏互换位置，光线会沿着原路径反向传播，依然能在光屏上形成清晰的像。 （2）[1]题目中提到“人眼视网膜到晶状体的距离是基本不变的”，实验中用像距模拟这一距离，因此实验中保持像距不变。 [2]从数据表可以看出，随着物距的增大，晶状体的焦距也增大。这说明人眼通过增大晶状体的焦距来看清远处的物体。 [3]拍摄近处物体时，需要缩短焦距(调小)以增大透镜的折光能力，使像能清晰成在感光元件上，这与表中数据规律一致。 （3）[1][2]近视眼的成因是晶状体过厚或眼球过长，导致像成在视网膜前方，因此需要凹透镜发散光线来矫正。 [3]全飞秒手术切削角膜中央使其变薄，相当于形成一个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，可以矫正近视。 [4]A．OK镜是暂时性矫正，手术是永久性的，故A错误； B．OK镜通过夜间佩戴暂时改变角膜形态，手术是永久性改变，故B正确； C．OK镜和手术的目的是减弱对光线的会聚能力，使像延后会聚，成在视网膜上，故C错误； D．OK镜不切削角膜，而是通过压力塑形，故D错误。 故选B。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.52透镜和视觉——视觉及矫正 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 眼睛 考点02 视力缺陷与矫正 考点03 爱护眼睛保护视力 03 避坑指南·解题通法 角度01 眼球调节机制的辨析 角度02 近视与远视的成因及矫正 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 认识眼球的结构及各部分的功能，理解视觉的形成过程； 2. 应用凸透镜理解解释眼球的作用； 3. 了解近视、远视的成因及相应的矫正措施。 1. 用图片分析法了解眼球的结构； 2. 用模拟小实验的方法了解近视和远视的成因，掌握矫正的相应方法。 考点01 眼睛 1. 核心结构与功能 晶状体：相当于凸透镜，通过改变曲度（厚度）来调节对光的会聚能力。 角膜：无色透明，起初步折射作用。 瞳孔：虹膜中央的小孔，可调节大小以控制进入眼球的光量（类似相机光圈）。 视网膜：含有感光细胞，相当于光屏，承接像并将光信号转化为神经信号。 玻璃体：透明胶状物质，支撑眼球形状并参与光的折射。 巩膜：眼球外层坚韧的保护壳。 光学原理 晶状体和角膜共同作用≈一个凸透镜（可变焦距）。 视网膜≈光屏，上面有感光细胞。 虹膜的作用：调节瞳孔的大小，可以控制进入眼球内的光线的强弱。 2. 视觉的形成过程 路径：外界光线 →角膜 →瞳孔 →晶状体 →玻璃体 →视网膜（形成倒立、缩小的实像）​ →视神经 →大脑皮层的视觉中枢 →形成视觉（正立）。 3. 晶状体的调节机制 （1）看近处：睫状肌收缩​ →晶状体变厚​ →折光能力变强​ →像向前移动落在视网膜上。 运用规律：物近像远像变大，物体靠近透镜，像距会变大，则需要增大透镜的折射能力，使像距变小，成像在视网膜上，即晶状体变厚，凸度变大，折射能力变强。 （2）看远处：睫状肌放松​ →晶状体变薄​ →折光能力变弱​ →像向后移动落在视网膜上。 运用规律：物远像近像变小，物体远离透镜，像距会变小，则需要减小透镜的折射能力，使像距变大，成像在视网膜上，即晶状体变薄，凸度变小，折射能力变弱。 【温馨提示】 1. 概念混淆：“薄”与“厚”的影响 易错：学生常认为晶状体变薄折光能力就变强。 纠正：晶状体越凸（厚），焦距越短，折光能力越强；反之越弱。这与凸透镜的形状规律一致。 2. 生理结构的动态变化 易错：认为看远看近晶状体都在“变薄”。 纠正：看远是自然放松变薄，看近是主动收缩变厚。这是一个动态的对焦过程。 1．在眼球的结构中，感受光的刺激，形成物像的部位是（     ） A．角膜 B．视网膜 C．晶状体 D．大脑的特定区域 2．用照相机拍照时，人到镜头的距离应远远__________（填“大于”或“小于”）镜头的焦距。如图所示，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__________（填“凸”或“凹”）透镜，外界物体在视网膜上所成的像是__________（填“正立”或“倒立”）的实像。 3．眼睛是心灵的窗户，青少年要珍惜眼睛，保护健康视力。 （1）对着平面镜观察自己的眼睛，可以看见一圈有颜色的环形物（结构1），这就是________； （2）外界物体的光经晶状体折射后会聚在________（填结构名称）上，形成倒立、缩小实像； （3）看近处物体时，晶状体会变________（选填“薄”或“厚”），对光的会聚能力变强。 考点02 视力缺陷与矫正 1. 近视眼 （1）近视眼的特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （2）形成原因：近视的原因主要是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，使物像模糊不清。 （3）矫正方法：佩戴凹透镜，使来自远处物体的光聚焦在视网膜上。 （4）原理：减弱折射能力，增大像距。 （5）危害：高度近视患者由于眼球前后径增长较多，眼球壁会变薄，从而引起一系列的眼部变化，甚至引起玻璃体浑浊、视网膜脱离等并发症，严重影响视力。高度近视往往不可逆，预防高度近视，需要避免不良的用眼习惯，如长时间看手机、电脑，在黑暗处看手机等。 2. 远视眼（老花眼） （1）远视眼特点：能清楚地看见远处的物体，却看不清近处的物体。 （2）形成原因：眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面。 （3）矫正措施：佩戴凸透镜，使来自近处物体的光能偏折而聚焦在视网膜上。 （4）原理：增大折射能力，减小像距。 【温馨提示】 近视与远视的矫正镜片 口诀：“近凹远凸”。 理解：近视眼像成在前面，需要把光线散开一点让像往后退，所以用凹透镜；远视眼像成在后面，需要把光线聚拢一点让像往前移，所以用凸透镜。切忌死记硬背导致张冠李戴。 1．青少年用眼习惯差易导致近视，而眼球调节能力强导致验光结果不准确。阿托品是一种抗胆碱药，少量可以起到麻痹肌肉迫使肌肉舒张的效果，故临床上多用作散瞳药或者近视治疗用药。滴加阿托品后，睫状肌失去部分收缩能力，迫使眼球放松，晶状体曲度变小。同样距离看同一物体，与正常状态的晶状体相比，此时晶状体（      ） A．焦距变短，像距变短 B．焦距变短，像距变长 C．焦距变长，像距变短 D．焦距变长，像距变长 2．有一种满足特殊人群需求的可变镜片眼镜，通过注入或抽出光学液体改变镜片（如图甲）。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） 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 3．小明将凸透镜配在指甲刀上以便于老年人使用（如图1）。剪指甲时，通过凸透镜看到的是指甲正立______的虚像；此透镜还可以用来矫正哪种视力缺陷：______（选填“甲”或“乙”）。 考点03 爱护眼睛保护视力 1. 保持正确的读写姿势与适宜环境 姿势与距离：读书写字时姿势要端正，眼睛与书本的距离应保持在约 33 cm（约一尺）。 光线要求：应在光线强度适宜的环境下阅读，避免在过亮或过暗的地方用眼。 2. 科学安排用眼时间（劳逸结合） 定时休息：连续看书或写字 1小时左右 应当休息片刻，或者向远处眺望一会儿。 目的：让眼睛的肌肉（睫状肌）得以放松，防止持续紧张导致视力下降。 3. 合理使用电子产品 保持距离：使用电脑时，眼睛与屏幕应保持约 50~70 cm 的距离。 控制时长：不要长时间连续使用电脑，避免电子屏幕蓝光及长时间聚焦造成视疲劳。 4. 定期检查与及时治疗 定期检查：应定期接受专业的眼科检查，尤其是儿童和青少年。 及时干预：若感觉眼睛出现不适、视物模糊等症状，应及时治疗或矫正，切勿拖延。 5. 养成良好的日常习惯（避免不良行为） 异物处理：如有异物进入眼睛，绝对不要用手揉搓，以免划伤角膜或带入细菌，可尝试用干净的手帕或眼药水冲洗。 禁忌场景：不要躺着看书，也不要在坐车、走路时看书。这些不稳定的状态下用眼会导致眼睛过度调节，极易引起视力下降。 【温馨提示】 高度近视不仅是视力问题，更主要是眼球壁变薄导致的眼底病变风险（如视网膜脱落），这种眼部结构改变往往是不可逆的。预防关键在于避免长时间近距离用眼和不良姿势。 1．同学们要爱护眼睛，保护视力。下列行为符合科学用眼原则的是（     ） A．睡觉前躺在床上看书 B．如有异物进入，马上用手擦拭 C．学习需要可以长时间连续使用手机、电脑等 D．定期去正规医院接受眼睛检查 2．2018年，世界卫生组织的一项研究报告显示，中国近视患者达6亿，青少年的近视率已居世界第一，且仍然不断呈上升趋势。 （1）近视眼的眼球在结构上不同于正常眼的特点，主要是眼球的前后径过长或______（选填图一中的数字序号）的曲度过大。 （2）近视眼患者需要配戴___________（选填图中的字母）加以矫正。 A． B． C． D． （3）下列关于保护眼睛的做法正确的是_____________。 ①书与眼睛的距离要保持约33厘米；应在光线充足的环境下阅读。 ②连续看书或写字1小时左右要休息片刻，或者向远处眺望一会，让眼睛的肌肉得以放松。 ③使用电脑时，眼睛与屏幕应相距25～30厘米。 ④定期接受眼睛检查，若眼睛出现不适，应及时治疗或矫正。 ⑤如有异物进入眼睛，不要用手乱揉，可用眼药水等冲洗眼睛。 ⑥不要躺着或坐车、走路时看书。 眼球与照相机的类比——改焦距vs改像距 一、典型错误 1.认为眼睛看远近不同物体时，是“视网膜前后移动”来调节——错，眼球像距（视网膜位置）基本固定，靠的是睫状体调节晶状体曲度（改焦距）。 2.类比照相机时，把“镜头伸缩（改像距）”直接套到眼球上——错，照相机是改像距，眼睛是改焦距，两者调节机制不同。 3.看近处时睫状肌“放松还是收缩”判断反——应收缩（晶状体变厚、折光变强，让近处物体的像仍能落在视网膜上）。 二、解题通法——调节机制对比法 项目 照相机 眼球 镜头 凸透镜（镜头） 晶状体（含角膜） 底片 胶片/传感器 视网膜（感光） 看近处时 物距u↓→像距v↑→镜头前伸（远离底片） 物距u↓→睫状体收缩→晶状体变厚→折光变强→焦距f↓→像仍能落在视网膜上（像距不变） 看远处时 物距u↑→像距v↓→镜头后缩（靠近底片） 物距u↑→睫状体放松→晶状体变薄→折光变弱→焦距f↑→像落视网膜 调节对象 像距v（镜头位置） 焦距f（晶状体曲度） 共同点 都成倒立缩小实像于“底片/视网膜”上；大脑视觉中枢自动转正 近视/远视的成因—矫正光路逻辑 一、解题通法——前凹后凸光路法 “近前凹（像在视网膜前，凹透发散，像后移回网膜）； 远后凸（像在视网膜后，凸透会聚，像前移回网膜）。” 二、光路逻辑拆解（以近视为例） 1.成因：晶状体太厚（或眼球前后径太长）→折光过强→平行光会聚在视网膜前→视网膜上是一片模糊光斑。 2.矫正思路：需要在光线进晶状体之前先让它发散一点→凹透镜（对光有发散作用）。 3.矫正后光路：凹透镜发散 → 再经晶状体会聚 → 整体会聚点后移​ → 刚好落在视网膜上。 4.远视同理反推：凸透镜会聚 → 整体会聚点前移​ → 从视网膜后前移到视网膜上。 角度01 眼球调节机制的辨析 1．下列有关眼、耳的叙述，错误的是（　　） A．能够看清远近不同的物体，是因为角膜可以调节 B．近视患者看远处物体时，物像落到视网膜前方 C．用尖锐的东西掏耳易损伤鼓膜 D．由远眺转为看书，晶状体的曲度由小变大 2．保护视力是当下青少年关注的焦点。小科同学在长时间的学习中出现了假性近视现象，但他发现通过眺望远处绿植的方法可以改善用眼疲劳。当小科由看书状态到眺望远方状态的过程中，眼球晶状体厚度和对光的会聚能力的变化情况分别是（　　） A．晶状体变厚，对光的会聚能力变弱 B．晶状体变薄，对光的会聚能力变强 C．晶状体变厚，对光的会聚能力变强 D．晶状体变薄，对光的会聚能力变弱 角度02 近视与远视的成因及矫正 1．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。下列关于近视眼成像情况及其矫正原理示意图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 2．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，中间厚边缘薄的是近视眼镜 B．拿着镜片近距离看书本上的字，把字放大的是近视眼镜 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眼镜 D．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眼镜 3．杭十三用自制的水透镜来模拟近视眼的成因。 （1）如图，恰能在光屏上呈一清晰的像，此时水透镜的焦距可能是___________。 A．5.8cm B．14.3cm C．25.5cm （2）水透镜模拟的是眼球中的___________结构。杭十三想要模拟近视眼看东西模糊的情景，此时应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜___________（选填“注水”或“抽水”）。 4．近视已经成为青少年常见的视力问题之一，科学小组利用如下实验装置来模拟眼球成像。 （1）搭建“正常眼球”模型 调节蜡烛和光屏的位置，直至在光屏上呈现_________（填像的性质）的实像，记录蜡烛和光屏所处的刻度。 （2）模拟“正常眼球”调节 在（1）的基础上，保持水透镜、光屏的位置不变，将蜡烛适当远离水透镜，要使光屏上重新成清晰的像，应该向水透镜中___________（填“注水”或“抽水”），模拟睫状肌调节晶状体曲度。 （3）搭建“近视眼球”模型 要想搭建“近视眼球”模型，根据近视的成因，请在（1）的基础上，写出一种调节实验装置的方法：___________。 （4）探究近视的矫正 在（3）搭建的模型中，将不同焦距的________（填“凹”或“凸”）透镜放在蜡烛与水透镜之间，模拟佩戴近视眼镜进行矫正。 1．（2023·浙江衢州·中考真题）今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学，所佩戴眼镜的镜片是（　　） A．   B．   C．   D．   2．（2024·浙江·中考真题）人体眼球中的晶状体相当于（　　） A．凹透镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．平面镜 3．（2023·浙江湖州·中考真题）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的________像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图2所示，他应配戴________透镜来矫正近视。 ⚡基础速刷 1．根据2020年的调查，中国青少年的近视率已接近70%，居世界第一，视力的保护问题引起学校、家长和社会的高度关注。下列叙述不正确的是（　　） A．在学校做眼保健操，主要是为了预防近视等眼部疾病 B．近视眼的形成是晶状体曲度过大，来自物体的光聚焦在视网膜后 C．近视眼患者可通过配戴凹透镜作为镜片的眼镜来矫正 D．少数高度近视与遗传有关，多数近视主要由不良用眼习惯造成的 2．为提升儿童青少年视力和口腔健康整体水平，我市率全国之先启动儿童青少年“明眸皓齿”工程。下列行为有利于保护视力的是（　　） A．趴着看电脑 B．坐车时看书 C．做眼保健操 D．黑暗中玩手机 3．眼睛通过配戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图，下列说法正确的是（　　） A．此图模拟的是矫正近视眼的情况 B．若去掉镜片，来自物体的光将会聚在眼球内 C．配戴此镜片，能够帮助眼睛看清近处的物体 D．图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更强 4．人眼中的晶状体相当于凸透镜，如图甲所示是来自近处的光线经某人眼球折光系统的光路，则该人矫正视力时应配戴的眼镜镜片是图乙中的（　　） A．①④ B．②④ C．②③ D．①③ 5．下列关于眼睛和眼镜的说法中不正确的是（　　） A．人的眼睛相当于凸透镜 B．近视眼看近处的物体清晰 C．近视眼的折光能力太弱 D．近视眼眼镜的镜片是凹透镜 6．针对近视患者，现在有一种眼球植入式隐形眼镜（简称ICL）手术，将ICL晶体嵌入眼球内（如图所示）。ICL晶体属于（    ） A．凹透镜 B．凸面镜 C．凸透镜 D．凹面镜 7．每年的3月3日和6月6日分别是“国际爱耳日”和“国际爱眼日”，提醒全人类爱护自己的耳朵和眼睛。如图是眼睛结构示意图，对其分析错误的是（　　） A．视觉最终形成的部位是大脑皮层的视觉中枢 B．在成像过程中，对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是2 C．眼球的成像原理与凸透镜成像相似，相当于光屏的眼球结构是4 D．近视眼的眼球前后径过短，远处物体所形成的像落到视网膜前方 8．下列关于正常人眼、近视眼以及远视眼的说法中正确的是（　　） A．正常人眼观察远处物体时，清晰像成在视网膜上 B．甲图为近视眼，可以配戴凸透镜进行矫正 C．乙图为近视眼，可以配戴凹透镜进行矫正 D．乙图为远视眼，可能是由于晶状体曲度过大导致 9．现在网络发达，各项电子工具的传播广泛，有同学没有注意保护眼睛，导致视力下降。 （1）近视时成像情况如图甲所示，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。如图乙所示，削去眼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 10．无论是较近还是较远的物体，对于正常人来说都能使像落在视网膜上，其主要原因是什么？同学们通过制作“眼球成像模型”来探究其中原理。如图为某小组设计的眼球成像模型，改变“F”型光源的距离，通过注射器向水透镜（相当于晶状体）内注水，调节水透镜的曲度（凸透镜曲度越大，焦距越小），直至A4纸（相当于视网膜）上呈现清晰物像，记录相关数据如表所示。 实验组数 1 2 3 4 5 光源距离/cm 35 30 25 20 15 注水量/mL 5 6 7 8 10 水透镜（晶状体）曲度变化 由小变大 （1）模型中，像距指的是哪两个元件之间的距离______（填“a”或“b”）。 （2）根据实验结果，人能看清远近不同的物体，其主要原因是____________________________________。 （3）将光源调到水透镜的距离为27.5cm，调节注水量至7mL，光屏上无法呈现清晰的像。此时模拟的眼部疾病是____________。 （4）小科根据评价指标指出“眼球成像模型”的“结构完整性”这一项为合格，为使其达到优秀标准可选择下列材料中的______来制作相应的结构（填字母）。 评价指标 评价等级与标准（节选） 优秀 合格 待改进 结构完整性 晶状体、视网膜、瞳孔结构完整，无缺失。 结构基本完整，缺少1处结构 缺少2处及以上结构 A．可变光圈 B．蓝色玻璃 C．透明果冻 D．矿泉水瓶 🚀能力跃升 1．如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当靠近凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（　　） A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜 C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜 2．视网膜是眼球内一个非常重要的结构，与视觉形成密切相关，下列叙述正确的是（　　） A．视觉是在视网膜上形成的 B．外界光线经折光系统最终在视网膜上成虚像 C．近视眼的成因是成像在视网膜前，用凹透镜矫正 D．视网膜上的感光细胞能感受光的刺激，是反射弧中的效应器 3．现代电子产品的普及使得视力问题备受关注。如图模拟了眼睛在不同状态下的成像情况及矫正方法。下列相关说法不正确的是（　　） A．长期不正确使用手机，可能会导致眼睛成像特点如图①所示 B．图②的成因是晶状体过于扁平或眼球前后径过短 C．图③所示的矫正方法，不适用于因年龄增长、晶状体弹性下降而看不清手机屏幕的老人 D．图④表示配戴凹透镜矫正近视，镜片使进入眼睛的光线发散，晶状体的焦距随之变小 4．眼睛是心灵的窗户，爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。 （1）图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是_____________的实像。 （2）近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是 _______（选填“①”或“②”）。 （3）长时间用眼，会使眼睛干涩，有的同学喜欢用眼药水对其进行缓解。下列不支持使用眼药水的是____。 A．有的眼药水，会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解 B．有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状 C．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害 5．某同学在探究凸透镜成像的规律时，碰到以下两种情况： ①让三束平行光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上一个亮点； ②将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下实验数据，见下表： 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 1 40.0 13.0 缩小 2 30.0 18.0 缩小 3 20.0 20.0 等大 4 15.0 30.0 放大 5 12.0 50.0 放大 根据以上情况： （1）当蜡烛距离透镜中心60cm时，光屏到透镜中心的距离v为______。 A．10cm~13cm B．13cm~18cm C．18cm~20cm （2）将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为2s，则物体移动的平均速度______物体的像移动的平均速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，若要在光屏上再次成清晰的像，接下来的操作是，向______移动光屏（选填“左”或“右”），此时成______（选填“放大”或“缩小”）的像。随后，该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向______移动（选填“左”或“右”）。 🌟思维挑战 1．近年来，青少年近视低龄化问题日益严重。在学校的“健康用眼”科学探究活动中，小瑞同学对眼睛如何看清远近物体产生兴趣，于是他和同学们成立了研究小组展开了下列探究。 （1）项目化探究一：构建模型——人眼如何成像 视觉的形成相当于一套精密的折光系统，在“模拟人眼视觉原理”的项目学习中，研究小组构建了如图甲所示的物理模型。 ①从成像原理看，正常眼能看清物体，是因为物体反射的光经晶状体等结构的折射后，在___________上形成清晰的像。 ②小组准备用图乙所示的“F”光源、凸透镜和光屏来模拟人眼的成像过程，为使像能成在光屏中央，他们需要进行的首要操作是__________________________________________________________________。 ③实验时，若光屏上已成清晰的像。接着将“F”光源和光屏互换位置，光屏上还能成清晰的像吗？请你做出判断并运用光学知识解释__________________________________________________________________。 （2）项目化探究二：数据分析————人眼如何变焦 在成功构建人眼模型后，研究小组开始设计实验探究人眼为何既能看清远处，又能看清近处？他们查阅资料得知，人眼视网膜到晶状体的距离是基本不变的。于是他们猜测：人眼是通过改变晶状体的焦距来实现这一功能的。为验证猜想，他们设计了实验并记录了数据。(物体高度H=5.0cm) 实验次数 像距/ cm 焦距/ cm 物距/ cm 像的高度/cm 1 15.0 8.0 17.1 4.4 2 15.0 10.0 30.0 2.5 3 15.0 12.0 60.0 1.3 ①该实验为了模拟人眼视网膜到晶状体的距离不变，在实验中保持相等的量是___________。 ②结合表中的数据，研究小组总结了晶状体焦距的变化规律：______________________________________ _____________________________________________________________。 ③知识应用：摄像师用照相机依次拍摄由远及近的花朵 (如右图所示)，为了使照片更清晰。在拍摄近处的花朵时，他应该把照相机的焦距___________（选填“调大”或“调小”）。 （3）项目化探究三：迁移应用——如何矫正视力缺陷 在项目的拓展学习阶段，小组关注到视力矫正技术，目前流行的全飞秒近视手术和OK镜 (又称角膜塑形镜)是两种常见的矫正方法。 ①他们了解到，近视眼是由于晶状体变厚或眼球前后径过长，导致像成在视网膜___________（选填“前”或“后”）方。 ②如图丙所示，全飞秒近视手术的原理是在角膜内部切削出一个微型透镜，然后将这个透镜取出，这相当于使角膜中央相对于边缘变得更薄，从而形成了一个___________（填“凸透镜”或“凹透镜”）的形状，利用其对光线的___________（填“会聚”或“发散”）作用，使来自远处物体的光经折射后能会聚在视网膜上，达到矫正近视的目的。 ③OK 镜是通过夜间佩戴，暂时性改变角膜的几何形态，关于OK 镜与全飞秒近视手术，下列说法正确的是___________。 A．OK镜的原理与全飞秒近视手术完全相同，且效果都是永久性的 B．激光手术永久性地改变了角膜形态，而OK 镜是暂时性地改变 C．两者塑造的角膜形态相同，都是为了增强对光线的会聚能力 D．OK镜和全飞秒手术都通过切削角膜组织来矫正近视 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $