4.5 透镜的应用(导学案)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
2026-08-13
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第5节 透镜的应用 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 透镜,透镜的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.58 MB |
| 发布时间 | 2026-08-13 |
| 更新时间 | 2026-08-13 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59193255.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理导学案聚焦透镜的应用,核心知识点包括人眼成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正,以及显微镜、望远镜、照相机等透镜在生活中的应用。通过自主预习填空与教材阅读活动导入,衔接前期透镜成像规律,搭建从基础到应用的学习支架。
资料特色在于注重科学探究与模型建构,如设计自制水透镜实验模拟睫状肌调节焦距,引导学生通过动手操作理解原理,体现“光线”模型的科学思维。联系视力保护等生活实际,结合例题与课堂练习巩固知识,培养学生科学探究能力与科学态度。
内容正文:
第5节 透镜的应用 (导学案)
【学习目标】
1. 了解人眼成像的原理以及近视眼和远视眼的成因。
2. 认识用透镜矫正视力的原理,进一步领会透镜对光的作用,感受“光线”模型的作用。
3. 在了解视力矫正与透镜应用的过程中,增强保护视力意识以及将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。
【学习重点】1. 眼睛成像原理和调节作用。2. 近视眼和远视眼的成因及矫正。
【学习难点】近视眼、远视眼的成因及矫正方法。
【自主预习】阅读教材第5节《透镜的应用》,并完成以下填空:
1. 眼睛及视物原理
(1)眼睛的主要结构:晶状体、角膜、睫状肌、视网膜、视神经与眼轴。晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜;睫状肌可控制晶状体的厚度,从而调节晶状体的 ;视网膜相当于 。
(2)视物原理:物距大于2倍焦距,成 、 的实像。
2. 视力的矫正
(1)近视眼:像成在视网膜的 方,选配合适的 透镜矫正。
(2)远视眼:像成在视网膜的 方,选配合适的 透镜矫正。
3. 显微镜与望远镜
(1)显微镜:物体先通过物镜成倒立、放大的实像;目镜把物镜形成的实像再次放大,最终相对于原物体成倒立、放大的虚像。
(2)开普勒式望远镜:远处物体先通过物镜成倒立、缩小的实像;目镜把物镜形成的实像放大,最终相对于原物体成倒立的虚像。
【探究新知】
探究一、眼睛看清物体的原理
1. 眼睛
【活动】阅读教材第104页《眼睛是如何看清物体的?》内容,回答:
(1)请说出人眼的主要结构。
(2)眼睛的视物原理是什么?
(3)人眼为什么能看清远近不同的物体?
(4)什么是明视距离?
【归纳】
(1)人眼的主要结构:晶状体、角膜、睫状肌、视网膜、视神经与眼轴。
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜;能将光会聚在 上。
②睫状肌可控制晶状体的厚度,从而调节晶状体的 。
③视网膜相当于光屏,视网膜与视神经是相连的。
(2)眼睛的视物原理:眼睛在看物体时,物距通常大于2 倍焦距,因此从物体射入眼睛的光经过角膜和晶状体的折射后,在视网膜上成的是 、 的 像。
(3)正常眼睛的调节
当被观察的物体到眼睛的距离发生变化时,睫状肌会通过调节晶状体的弯曲程度来改变 ,使视网膜上的像保持清晰。
物体在远处时,射向眼睛的光几乎是平行的,这些光刚好会聚在视网膜上,清晰成像。物体在近处时,射向眼睛的光是发散的,需要睫状肌收缩,进一步弯曲晶状体使焦距变小,才能使光重新会聚在视网膜上成像。
(4)远点、近点和明视距离
①远点:睫状肌的调节是有限度的,当睫状肌完全松弛时,晶状体表面弯曲程度最小,此时晶状体最扁,能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在 处。
②近点:当眼睛看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体变得最凸,表面弯曲程度最大,此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约 处。
③明视距离:眼睛观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离大约是 cm,这个距离叫做明视距离。
2. 自制水透镜,了解睫状肌调节晶状体焦距的过程
【活动】自制一个水透镜,可通过注射器向水透镜的透明水袋中注水或抽水,改变水袋的弯曲程度从而改变水透镜的焦距,模拟睫状肌调节焦距的作用。
实验中,应在光具座上依次放置发光物、水透镜、光屏,将发光物放置在较远处,建议按照凸透镜成像规律实验的基本步骤找到像的位置。
通过注射器向水透镜的透明水袋中抽水或注水,模拟睫状肌调节焦距的作用,观察光屏上像的变化情况。保持水透镜、发光物位置不变,再次移动光屏,找到改变水透镜水量后像的位置。分析实验现象,体验睫状肌调节焦距的效果。
【例题1】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
探究二、视力的矫正
【活动】思考并回答。
(1)若眼睛的睫状体不能调节或调节能力减弱会出现什么情况呢?
(2)什么是近视眼?近视眼是怎样形成的?怎样矫正?
(3)什么是远视眼?远视眼是怎样形成的?怎样矫正?
【归纳】
1. 近视眼特征及其成因
(1)近视眼的特征:只能看清近处的物体,但是无论眼睛的睫状肌如何努力调节都不能看清远处的物体。
(2)近视眼的成因:形成近视眼的原因是晶状体的焦距偏 或者眼轴偏 ,来自远处物体的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一个点,而是一片模糊的光斑。
(3)近视眼的矫正:矫正近视眼,应使眼睛的成像点后移,利用凹透镜使光发散的特点,在眼睛前放一个合适的 透镜,就能使光重新会聚在视网膜上,便能看清远处的物体了。
2. 远视眼特征及其成因
(1)远视眼的特征:只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
(2)远视眼的成因:晶状体的焦距偏 或者眼轴较 ,折光能力太弱,近处物体的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,这时看到的物体也是模糊的。
(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 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。
【例题2】图甲所示为小明看远处物体时的光路图,图乙所示为小兰戴着眼镜看远处物体时的光路图。通过这两个光路图可以判断( )
A.小明是近视眼,需要配戴凹透镜来矫正
B.小兰佩戴的是凸透镜,用来矫正她的近视眼
C.小明佩戴小兰的眼镜也可以矫正小明的视力
D.若小兰摘掉眼镜,光线通过她眼睛的光路图将与图甲一致
探究三、透镜在生活中的一些应用
1. 照相机
【活动】阅读教材第105⁓106页《透镜在生活中还有哪些应用》内容,回答:
(1)说出照相机的主要构造。(2)照相机成像的原理是什么?(3)说出照相机的成像特点。
【归纳】
(1)照相机的主要构造:镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。
①镜头:由一组透镜组成,相当于一个 透镜,起到成像作用。
②快门:控制曝光时间。
③光圈:控制进光量的多少。
④调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即调节像距。
⑤胶片:相当于涂有感光材料的光屏。
(2)照相机的成像原理:照相机的镜头可视为凸透镜,被拍摄物体的位置一般在2倍焦距之外,感光元器件上的像是倒立、缩小的。
(3)照相机成像特点
①照相机成 、 的 像(选填像的性质);
②物距(物体到透镜的距离)大于像距(像到透镜的距离);
③像和物体在透镜两侧;
④物体离镜头近,像变 ,像离镜头 ;物体离镜头远,像变 ,像离镜头 。
2. 显微镜
【活动】阅读教材第106页《显微镜》内容,回答:
(1)显微镜的主要构造有哪些?(2)成像的基本原理是什么?
【归纳】
(1)显微镜的主要构造
显微镜的镜筒两端各有一组透镜,每组透镜都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的一组透镜叫做 镜,靠近被观察物体的一组透镜叫做 镜。经过物镜和目镜两次放大,可以观察到肉眼无法直接看到的微小物体。
(2)显微镜成像的基本原理
被观察物体AB首先通过物镜成倒立、放大的实像A'B'(相当于投影仪),这个实像落在了目镜的1倍焦距以内。目镜的作用相当于一个放大镜,把物镜形成的放大的实像再次放大,得到相对于中间像A'B'正立、放大的虚像A''B''。最终物体通过整个显微镜所成的像是倒立、放大的虚像。
3. 开普勒式望远镜
【活动】阅读教材第106页《开普勒式望远镜》内容,回答:
(1)开普勒式望远镜的主要构造有哪些?
(2)开普勒式望远镜成像的原理是什么?
【归纳】
(1)开普勒式望远镜的构造
开普勒式望远镜由两组透镜组成,每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜,焦距比较长,叫 镜。靠近眼睛的凸透镜,焦距比较短,叫做 镜。
(2)开普勒式望远镜的原理
物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜,把物镜形成的倒立、缩小实像放大,最终相对于原物体成倒立的虚像。
【例题3】如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是( )
A.该摄像头相当于一个凹透镜
B.要想成的像变大,人应该远离镜头
C.该摄像头的焦距可能是0.20m
D.该摄像头成像原理是光的直线传播
【例题4】如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器,下列说法正确的是( )
A.显微镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于放大镜
B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机
C.用显微镜观察物体,看到的像是正立的
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,但成像特点不同
【课堂总结】
【课堂练习】
1. 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.视网膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C.晶状体和角膜相当于一个凸透镜
D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
2.如图所示,是小石眼球成像的示意图,下列说法正确的是( )
A.小石属于近视眼
B.小石应佩戴凸透镜矫正视力
C.小石眼球中的晶状体相当于凹透镜
D.小石眼球中的晶状体过于凸起,折光能力较弱
3. (多选题)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是近视眼的成像原理,应戴合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右,是预防近视眼的措施之一
4.(多选题)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。接下来下列操作说法正确的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧,可模拟近视眼
B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧,可模拟近视眼
C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧,可模拟远视眼
D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧,可模拟远视眼
5. 如图是显微镜和望远镜原理示意图,下面关于它们成像的说法正确的是( )
①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;
②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
③望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
④望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
6. 在探究近视眼的矫正课外实验中:调整烛焰(模拟远处的物体)、水凸透镜(模拟晶状体,与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或抽出水来调节)、光屏(模拟视网膜)在光具座上的位置。
(1)如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、缩小的实像,如果把蜡烛和光屏位置对调,则成______、_______的实像。
(2)向水凸透镜内_________(选填“注入”或“抽出”)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。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__________(选填“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。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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第5节 透镜的应用 (导学案)
【学习目标】
1. 了解人眼成像的原理以及近视眼和远视眼的成因。
2. 认识用透镜矫正视力的原理,进一步领会透镜对光的作用,感受“光线”模型的作用。
3. 在了解视力矫正与透镜应用的过程中,增强保护视力意识以及将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。
【学习重点】1. 眼睛成像原理和调节作用。2. 近视眼和远视眼的成因及矫正。
【学习难点】近视眼、远视眼的成因及矫正方法。
【自主预习】阅读教材第5节《透镜的应用》,并完成以下填空:
1. 眼睛及视物原理
(1)眼睛的主要结构:晶状体、角膜、睫状肌、视网膜、视神经与眼轴。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;睫状肌可控制晶状体的厚度,从而调节晶状体的焦距;视网膜相当于光屏。
(2)视物原理:物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
2. 视力的矫正
(1)近视眼:像成在视网膜的前方,选配合适的凹透镜矫正。
(2)远视眼:像成在视网膜的后方,选配合适的凸透镜矫正。
3. 显微镜与望远镜
(1)显微镜:物体先通过物镜成倒立、放大的实像;目镜把物镜形成的实像再次放大,最终相对于原物体成倒立、放大的虚像。
(2)开普勒式望远镜:远处物体先通过物镜成倒立、缩小的实像;目镜把物镜形成的实像放大,最终相对于原物体成倒立的虚像。
【探究新知】
探究一、眼睛看清物体的原理
1. 眼睛
【活动】阅读教材第104页《眼睛是如何看清物体的?》内容,回答:
(1)请说出人眼的主要结构。
(2)眼睛的视物原理是什么?
(3)人眼为什么能看清远近不同的物体?
(4)什么是明视距离?
【归纳】
(1)人眼的主要结构:晶状体、角膜、睫状肌、视网膜、视神经与眼轴。
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;能将光会聚在视网膜上。
②睫状肌可控制晶状体的厚度,从而调节晶状体的焦距。
③视网膜相当于光屏,视网膜与视神经是相连的。
(2)眼睛的视物原理:眼睛在看物体时,物距通常大于2 倍焦距,因此从物体射入眼睛的光经过角膜和晶状体的折射后,在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。
(3)正常眼睛的调节
当被观察的物体到眼睛的距离发生变化时,睫状肌会通过调节晶状体的弯曲程度来改变焦距,使视网膜上的像保持清晰。
物体在远处时,射向眼睛的光几乎是平行的,这些光刚好会聚在视网膜上,清晰成像。物体在近处时,射向眼睛的光是发散的,需要睫状肌收缩,进一步弯曲晶状体使焦距变小,才能使光重新会聚在视网膜上成像。
(4)远点、近点和明视距离
①远点:睫状肌的调节是有限度的,当睫状肌完全松弛时,晶状体表面弯曲程度最小,此时晶状体最扁,能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。
②近点:当眼睛看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体变得最凸,表面弯曲程度最大,此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。
③明视距离:眼睛观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫做明视距离。
2. 自制水透镜,了解睫状肌调节晶状体焦距的过程
【活动】自制一个水透镜,可通过注射器向水透镜的透明水袋中注水或抽水,改变水袋的弯曲程度从而改变水透镜的焦距,模拟睫状肌调节焦距的作用。
实验中,应在光具座上依次放置发光物、水透镜、光屏,将发光物放置在较远处,建议按照凸透镜成像规律实验的基本步骤找到像的位置。
通过注射器向水透镜的透明水袋中抽水或注水,模拟睫状肌调节焦距的作用,观察光屏上像的变化情况。保持水透镜、发光物位置不变,再次移动光屏,找到改变水透镜水量后像的位置。分析实验现象,体验睫状肌调节焦距的效果。
【例题1】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( C )
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
【解析】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。
探究二、视力的矫正
【活动】思考并回答。
(1)若眼睛的睫状体不能调节或调节能力减弱会出现什么情况呢?
(2)什么是近视眼?近视眼是怎样形成的?怎样矫正?
(3)什么是远视眼?远视眼是怎样形成的?怎样矫正?
【归纳】
1. 近视眼特征及其成因
(1)近视眼的特征:只能看清近处的物体,但是无论眼睛的睫状肌如何努力调节都不能看清远处的物体。
(2)近视眼的成因:形成近视眼的原因是晶状体的焦距偏短或者眼轴偏长,来自远处物体的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一个点,而是一片模糊的光斑。
(3)近视眼的矫正:矫正近视眼,应使眼睛的成像点后移,利用凹透镜使光发散的特点,在眼睛前放一个合适的凹透镜,就能使光重新会聚在视网膜上,便能看清远处的物体了。
2. 远视眼特征及其成因
(1)远视眼的特征:只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
(2)远视眼的成因:晶状体的焦距偏长或者眼轴较短,折光能力太弱,近处物体的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,这时看到的物体也是模糊的。
(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。
【例题2】图甲所示为小明看远处物体时的光路图,图乙所示为小兰戴着眼镜看远处物体时的光路图。通过这两个光路图可以判断( A )
A.小明是近视眼,需要配戴凹透镜来矫正
B.小兰佩戴的是凸透镜,用来矫正她的近视眼
C.小明佩戴小兰的眼镜也可以矫正小明的视力
D.若小兰摘掉眼镜,光线通过她眼睛的光路图将与图甲一致
【解析】由图甲可知:远处物体的光会聚在视网膜的前方,所以小明是近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强造成的,应佩戴具有发散功能的凹透镜,使光线推迟会聚,不能配戴凸透镜。由图乙可知:小兰佩戴的是凸透镜,用来矫正她的远视眼,小兰摘掉眼镜,光线通过她眼睛的光路将变得发散一些,光将会聚在视网膜的后方,光路图与图甲不同。综上,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
探究三、透镜在生活中的一些应用
1. 照相机
【活动】阅读教材第105⁓106页《透镜在生活中还有哪些应用》内容,回答:
(1)说出照相机的主要构造。(2)照相机成像的原理是什么?(3)说出照相机的成像特点。
【归纳】
(1)照相机的主要构造:镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。
①镜头:由一组透镜组成,相当于一个凸透镜,起到成像作用。
②快门:控制曝光时间。
③光圈:控制进光量的多少。
④调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即调节像距。
⑤胶片:相当于涂有感光材料的光屏。
(2)照相机的成像原理:照相机的镜头可视为凸透镜,被拍摄物体的位置一般在2倍焦距之外,感光元器件上的像是倒立、缩小的。
(3)照相机成像特点
①照相机成倒立、缩小的实像(选填像的性质);
②物距(物体到透镜的距离)大于像距(像到透镜的距离);
③像和物体在透镜两侧;
④物体离镜头近,像变大,像离镜头远;物体离镜头远,像变小,像离镜头近。
2. 显微镜
【活动】阅读教材第106页《显微镜》内容,回答:
(1)显微镜的主要构造有哪些?(2)成像的基本原理是什么?
【归纳】
(1)显微镜的主要构造
显微镜的镜筒两端各有一组透镜,每组透镜都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的一组透镜叫做目镜,靠近被观察物体的一组透镜叫做物镜。经过物镜和目镜两次放大,可以观察到肉眼无法直接看到的微小物体。
(2)显微镜成像的基本原理
被观察物体AB首先通过物镜成倒立、放大的实像A'B'(相当于投影仪),这个实像落在了目镜的1倍焦距以内。目镜的作用相当于一个放大镜,把物镜形成的放大的实像再次放大,得到相对于中间像A'B'正立、放大的虚像A''B''。最终物体通过整个显微镜所成的像是倒立、放大的虚像。
3. 开普勒式望远镜
【活动】阅读教材第106页《开普勒式望远镜》内容,回答:
(1)开普勒式望远镜的主要构造有哪些?
(2)开普勒式望远镜成像的原理是什么?
【归纳】
(1)开普勒式望远镜的构造
开普勒式望远镜由两组透镜组成,每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜,焦距比较长,叫物镜。靠近眼睛的凸透镜,焦距比较短,叫做目镜。
(2)开普勒式望远镜的原理
物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜,把物镜形成的倒立、缩小实像放大,最终相对于原物体成倒立的虚像。
【例题3】如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是( C )
A.该摄像头相当于一个凹透镜
B.要想成的像变大,人应该远离镜头
C.该摄像头的焦距可能是0.20m
D.该摄像头成像原理是光的直线传播
【详解】A.该摄像头相当于一个凸透镜,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物近像远像变大,要想成的像变大,人应该靠近镜头,故B错误;
C.顾客刷脸时,距摄像头50cm,物距u=50cm>2f,由此可知,该摄像头的焦距f<25cm=0.25m,因此摄像头的焦距可能是0.20m,故C正确;
D.该摄像头成像原理与凸透镜成像原理相同,都是光的折射,故D错误。
故选C。
【例题4】如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器,下列说法正确的是( D )
A.显微镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于放大镜
B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机
C.用显微镜观察物体,看到的像是正立的
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,但成像特点不同
【详解】A.显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像;目镜相当于放大镜,对物镜所成的像再次放大,成正立、放大的虚像,故A错误;
B.天文望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,并非目镜相当于投影仪,故B错误;
C.显微镜的物镜成倒立的像,目镜将这个倒立的像再次放大,最终看到的像是倒立的,并非正立的,故C错误;
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像,成像特点不同,故D正确。
故选D。
【课堂总结】
【课堂练习】
1. 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.视网膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C.晶状体和角膜相当于一个凸透镜
D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
【答案】B
【详解】ACD.人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜是成像的位置,成的是倒立的实像,视网膜的作用类似于光屏,故ACD正确,不符合题意;
B.物体反射的光经晶状体折射在视网膜成像,无论是近处还是远处的物体到晶状体的距离都是大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,故B错误,符合题意。
故选B。
2.如图所示,是小石眼球成像的示意图,下列说法正确的是( )
A.小石属于近视眼
B.小石应佩戴凸透镜矫正视力
C.小石眼球中的晶状体相当于凹透镜
D.小石眼球中的晶状体过于凸起,折光能力较弱
【答案】A
【详解】由图可知,小石眼球中的晶状体相当于凸透镜,眼球的晶状体太厚,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,应戴凹透镜加以矫正,故BCD错误,A正确。故选A。
3. (多选题)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是近视眼的成像原理,应戴合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右,是预防近视眼的措施之一
【答案】ACD
【详解】A.人的眼球像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,故A正确;
B.视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,而不是正立的,故B错误;
C.图丙中光线会聚在视网膜前方,是近视眼的成像原理,近视眼应戴合适的凹透镜进行矫正,使光线发散后能会聚在视网膜上,故C正确;
D.正常情况下,人眼的明视距离(看物体最清晰、最不容易疲劳的距离)大约是25cm。读写时眼睛与书本保持约25cm的距离,能使物体在视网膜上成清晰的像,减少眼睛的调节负担,从而有效预防近视眼的发生,故D正确。
故选ACD。
4.(多选题)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。接下来下列操作说法正确的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧,可模拟近视眼
B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧,可模拟近视眼
C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧,可模拟远视眼
D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧,可模拟远视眼
【答案】BC
【详解】AB.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,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A错误,B正确;
CD.远视眼是晶体变薄,折光能力变弱,像成在视网膜后,所以用水透镜模拟远视眼,需要透镜对光线的会聚能力更弱,所以此时应对水透镜抽水,使凸透镜变薄,焦距变大,像成在光屏右侧,故C正确,D错误。
故选BC。
5. 如图是显微镜和望远镜原理示意图,下面关于它们成像的说法正确的是( )
①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;
②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
③望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
④望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】A
【详解】显微镜物镜和目镜都是凸透镜,把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间,这样得到一个放大的实像,这个放大的实像正好成在目镜焦点以内,由凸透镜成像规律可知,当u< f时,成正立放大的虚像,所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像,故①正确,②错误;
用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像,这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像,故③正确, ④错误。故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 在探究近视眼的矫正课外实验中:调整烛焰(模拟远处的物体)、水凸透镜(模拟晶状体,与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或抽出水来调节)、光屏(模拟视网膜)在光具座上的位置。
(1)如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、缩小的实像,如果把蜡烛和光屏位置对调,则成______、_______的实像。
(2)向水凸透镜内_________(选填“注入”或“抽出”)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。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__________(选填“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。
【答案】(1)倒立;放大;(2)注入;前;凹
【详解】(1)此时在光屏上得到了倒立、缩小的实像,如果把蜡烛和光屏位置对调,根据光路的可逆性则成倒立、放大的实像。
(2)根据近视眼的成因,向水凸透镜内注入水,凸透镜变厚,此时凸透镜对光的会聚作用变强,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。要使像能成在原来光屏的位置,可以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。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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