4.3 神奇的“眼睛”(高效培优·讲义)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-08-26
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精品
摘要:
本讲义聚焦“神奇的眼睛”核心知识点,从凸透镜成像规律迁移到眼睛的结构与视物原理,系统解析近视与远视的成因及凹/凸透镜矫正方法,进而延伸至放大镜、显微镜、望远镜的透镜组合成像应用,构建“原理-问题-应用”的学习支架。
资料通过跨学科实践活动(如自制望远镜、水滴显微镜)培养科学探究能力,结合“中国天眼”FAST等科技成就渗透科学态度与责任,真题演练与分层练习(基础、能力、思维)助力科学思维中的模型建构与推理,课中辅助教师教学,课后帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第4.3节 神奇的“眼睛”
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 眼睛的结构与视物原理
考点02 视力的矫正
考点03 透镜的应用
03 避坑指南·解题通法
角度01 眼镜的度数
角度02 自制望远镜
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.能将透镜成像与人眼成像、视力矫正联系起来,知道科学用眼。
2.知道透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用。
3.能为我国在观察外太空方面的成就感到自豪。
1.迁移凸透镜成像规律,对照晶状体调焦原理区分近视/远视成因,依据物距与焦点位置关系理解凹/凸透镜矫正作用并践行科学用眼习惯。
2.按“放大镜—显微镜—望远镜”的逻辑链匹配透镜组合成像特点。
3.结合“中国天眼”FAST等大口径光学/射电观测成就,认识凸透镜折射与天文观测设备的技术同源,建立民族科技认同感。
考点01 眼睛的结构与视物原理
1.人眼看物体类似于凸透镜成像。在如图所示的眼睛结构示意图中,晶状体和角膜可发挥凸透镜的作用,与视神经相连的视网膜相当于光屏。
2.如图所示,来自物体的光线通过瞳孔,经晶状体成像在视网膜上,再由神经系统传到大脑,大脑处理后我们就看到了物体。物体在视网膜上成缩小、倒立的实像,与照相机成像原理类似。
【深化点拨】
正常眼睛观察近处物体时,最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm,这个距离叫作明视距离。
1.(2025•牡丹江期末)一双眼睛可尽观广袤世界。下列能够解释眼睛成像原理的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025•盘锦期末)人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜(用“E”表示),正常眼睛能看清远近不同的物体,如图所示。以下判断正确的是( )
A.眼球好像一架投影仪
B.视网膜上所成的像是倒立的
C.观察的物体越来越远时,“E”的焦距不变
D.观察的物体越来越远时,它在视网膜上成像的像距变小
3.(2026•常州模拟)如图是人眼的成像原理图,当人们看较远的物体时,物体成像在视网膜上。当走近物体时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜 (前/后)方,导致看不清物体。但健康眼睛有调节功能,当人眼由远到近观察物体时,晶状体的焦距会 (变大/不变/变小),从而看清物体。
4.(2025•哈尔滨二模)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,视网膜相当于光屏。如图所示,小文同学利用注射器和水球模拟眼睛,光屏上出现清晰的烛焰的像。该像的性质是倒立缩小的 (选填“实像”或“虚像”);接下来,小文模拟正常人眼看远处物体,水球和光屏位置不动,将蜡烛移至“10cm”刻线处,注射器应 (选填“推入”或“抽出”)水,光屏上才能得到清晰的像。
考点02 视力的矫正
1.正常的人眼通过调节晶状体的形状,能使远处或近处的物体都成像在视网膜上。因此,无论是远处还是近处的物体,人们通常都能看清。
2.有些人的眼睛调节晶状体的形状后仍只能看清近处的物体,而不能看清远处的物体,即只能将近处的物体成像在视网膜上,而将远处的物体成像在视网膜前,如图所示,这样的眼睛被称为近视眼。
3.一些人的眼睛调节晶状体的形状后仍只能将物体成像在视网膜后,如图所示,这样的眼睛称为远视眼。
4.在近视眼前加一个焦距合适的凹透镜,在远视眼前加一个焦距合适的凸透镜,都能改善物体在“视网膜”上的成像情况。
【深化点拨】
老年人眼球周围肌肉松弛,张力不足,导致眼睛的自我调节范围减小,看不清近处的物体,这便是常说的老花眼。利用凸透镜制作的老花眼镜可帮助老人看清近处的物体。
5.(2026•邵阳模拟)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。如果不注意用眼卫生,长期玩手机,就会导致晶状体变厚,眼球前后径变长,这时就需要佩戴眼镜进行矫正,这种眼镜其实是( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜
6.(2025•武汉期末)小好同学自制了一个水透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜。如图所示,此时光屏上得到光源清晰的像;当用注射器从膜内抽水,使水透镜变薄时,发现光屏上的像变模糊;仅将光源适当远离水透镜,光屏上的像又变清晰。此过程模拟的眼睛及对应的矫正方法是( )
A.近视眼,用凹透镜矫正
B.远视眼,用凸透镜矫正
C.近视眼,用凸透镜矫正
D.远视眼,用凹透镜矫正
7.(2026•成都模拟)取两个大烧杯,里面充以烟雾,倒扣在桌上,然后在杯底分别放一个透镜。用手电筒射出一束平行光,垂直杯底射入烧杯中,可观察到烧杯中的光束,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中的透镜只会对平行光有会聚作用
B.利用甲图中的透镜可以成倒立放大的虚像
C.乙图中焦距合适的透镜可用来矫正近视眼
D.乙图中的透镜对任何光线都有会聚作用
8.(2026•阳泉模拟)某品牌智能眼镜有动态视力补偿的功能,内置可调节透镜,通过传感器实时监测用户眼球焦距。当用户突然看远景或近景时,眼镜中的液晶透镜会自动改变形状,避免因过度调节导致视疲劳。若用户为轻度远视,透镜会自动调节成( )
A.凸透镜,增强聚光能力
B.凸透镜,减弱聚光能力
C.凹透镜,增强聚光能力
D.凹透镜,减弱聚光能力
9.(2025•厦门期末)小闽看远处的某点时,光线进入眼睛的光路如图所示。下列关于他眼睛的说法中正确的是( )
A.晶状体太薄,折光能力太弱
B.视网膜上成正立缩小的实像
C.属于远视眼,应佩戴甲透镜做成的眼镜
D.属于近视眼,应佩戴乙透镜做成的眼镜
10.(2026•潮州模拟)如图所示,近视眼激光矫正手术是在电脑控制下,依据近视度数。指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上,在角膜中心削除部分角膜。下列关于手术后晶状体和角膜构成的结构说法正确的是( )
A.相当于一块凹透镜,对光有发散作用
B.相当于一块凸透镜、对光有发散作用
C.相当于一块凸透镜,对光的会聚能力变强
D.相当于一块凸透镜,对光的会聚能力变弱
11.(2026•柳州二模)某同学把一副眼镜放在台灯下,看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗(如图所示)。由此可以判断该眼镜的镜片对光有 作用,这是一副 视眼镜。
12.(2026•聊城模拟)大自然中有很多天然的“透镜”,如清晨植物枝叶上的露珠。我们通过露珠看叶面的脉络,看到的脉络比实际的要 (填“粗”或“细”),这种透镜适合做 (填“近视眼”或“老花眼”)的眼镜。
考点03 透镜的应用
1.镶嵌有凸透镜的放大镜可将较小的、肉眼不易辨清的物体“放大”,通过放大镜看到的是正立放大的虚像。
2.常见光学显微镜的目镜和物镜都是凸透镜。利用显微镜可以观察微生物、细胞等肉眼无法看见的物体,因此,显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产等领域。
3.望远镜能使很远的物体成像在眼前,就像物体被拉近了。望远镜在生活、军事、生产和天文观测等方面都有广泛的应用。
【深化点拨】
1.显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立放大实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像。
2.望远镜的物镜相当于照相机,成倒立缩小实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像。
13.(2025•咸阳期末)关于如图所示的显微镜,下列说法正确的是( )
A.显微镜的物镜是凹透镜
B.显微镜的物镜成像原理与望远镜的物镜成像原理不同
C.显微镜的目镜成正立、放大的实像
D.显微镜的反光镜使用的是凹面镜,对光有发散作用
14.(2025•南京期末)如图所示在跨学科实践中,小明用两个凸透镜自制天文望远镜观察月球,下列说法正确的是( )
A.靠近眼睛的镜片为物镜,靠近被观测物体的镜片为目镜
B.目镜和物镜的作用相同
C.月球通过物镜成的像是倒立缩小的实像
D.物镜的焦距应该比目镜小一点
15.(2025•泰州期末)为了模拟探究显微镜的工作原理,小明在白纸上画上红色箭头,放在高约为15mm的透明塑料盒下方,在盒的上方滴上一滴水,如图甲所示,通过水滴(相当于凸透镜)可看到位于水滴下方红色箭头放大的像;将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方,如图乙所示,保持凸透镜水平,调整凸透镜与水滴之间的距离,会看到箭头更大的像。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.水滴模拟显微镜的目镜
B.箭头通过水滴成放大的实像
C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜
D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
16.(2025•南京期末)如图甲所示是天文爱好者自制的望远镜,使用该望远镜可以看到8亿公里外的木星。图乙是望远镜内部简化结构及光路示意图。下列说法正确的是( )
A.木星表面发出的光在真空中传播的速度为3×105m/s
B.木星通过物镜成像的原理与照相机相似
C.眼睛看到的是木星的倒立的实像
D.目镜的成像原理与投影仪相同
17.(2026•镇江二模)如图为一单筒天文望远镜,其物镜和目镜均为凸透镜,f物 f目(选填“>”、“=”或“<”),将它对准远处的物体观察时,物体通过物镜成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,再通过目镜的放大作用,增大 ,从而看清远处物体的像。
18.(2025•西安期末)如图是小文自制的“水滴显微镜”,利用该显微镜观察标本时,先调节标本与水滴(相当于凸透镜)间的距离,使之略 (选填“大于”或“小于”)水滴透镜的焦距,此时通过水滴可观察到 (选填“倒立”或“正立”)放大的像;若轻轻晃一晃让水滴再摊开一点,通过水滴成的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.眼镜的度数
眼镜镜片的规格通常用“度”表示,其数值等于焦距(单位为米)倒数的100倍,即焦距越短,折射越明显,度数对应的数字越大。例如,100度的镜片,其焦距为1m;200度的镜片,其焦距为0.5m。凸透镜(远视镜片)的度数是正的,凹透镜(近视镜片)的度数是负的。
2.自制望远镜
(1)确定望远镜的放大倍率。望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。
(2)选择物镜和目镜。根据放大倍数,选择焦距合适的两块凸透镜,物镜的直径还要比目镜的直径大一些。
(3)设计镜筒。最佳成像间距约等于物镜焦距与目镜焦距之和。
角度01 眼镜的度数
19.(2025•苏州期中)远视眼镜镜片的度数为“+”,近视眼镜镜片的度数为“﹣”。小明经过认真测量后,得知外婆戴的远视眼镜镜片的焦距是40cm,则镜片的度数是( )
A.+250度 B.+40度 C.﹣250度 D.﹣400度
20.(2025•昭通期中)已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.5m,下列说法中正确的是( )
A.该眼镜的焦度为50m﹣1
B.该眼镜的焦度为﹣2m﹣1
C.该眼镜的度数为500度
D.该眼镜的度数为200度
21.(2025•兰州期末)若眼镜片的度数,焦距f以m为单位,已知小明所配戴的眼镜度数为400°,则该眼镜焦距的大小为 cm(不计正负);眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越 。
22.(2025•沈阳期末)戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同,为了区分它们,他把其中一副眼镜靠近物理课本,发现课本上的文字变大了,则说明这副眼镜是 (选填“近视镜”或“老花镜”)。若该眼镜的度数是200度,则该透镜的焦距为 m。
角度02 自制望远镜
23.(2026•晋城二模)如图所示,在跨学科实践学习中小明用自制望远镜在观察远处物体,该望远镜由A、B两个凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A.透镜A是物镜作用相当于放大镜
B.透镜A的焦距大于透镜B的焦距
C.透镜B是目镜成倒立放大的实像
D.透镜A和透镜B口径大小应该相等
24.(2026•平顶山二模)在“自制简易望远镜”的跨学科实践活动中,制作的望远镜示意图如图所示,关于透镜的作用和距离调整,下列说法正确的是( )
A.物镜的作用是放大近处的物体,方便观察
B.目镜的作用与照相机的镜头成像原理相同
C.调节镜片间距时,使物体通过物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内
D.为看清远处景物,物镜和目镜的间距应略大于物镜的二倍焦距
25.(2025•南通期末)如图所示,是小红制作的一架简易的天文望远镜,选用的凸透镜焦距为5cm和50cm。她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三脚架上,用于观察月球,下列说法中正确的是( )
A.应该将f=5cm的凸透镜作为物镜,f=50cm的凸透镜作为目镜
B.通过寻星装置寻找月球,是利用了光沿直线传播的原理
C.观察时调节套筒的长度,使物镜和目镜的距离约为50cm
D.通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像
26.(2025•武汉期末)如图是小年同学模仿制作的简易望远镜,其物镜A、目镜B为焦距不同的凸透镜。下列说法正确的是( )
A.透镜A的作用相当于放大镜,透镜B的作用相当于照相机
B.为使观察到的像更明亮,透镜A的直径应尽量大些
C.透镜A的焦距小于透镜B的焦距
D.观察远处物体时,透镜A、B间的距离约等于两透镜的焦距之差
27.(2026•乐山模拟)如图所示是同学们制作的开普勒式望远镜,它的镜头是两片凸透镜,因为观察的物体距离物镜很远,所以物镜所成的像是倒立、 的实像,目镜相当于一个 (选填“照相机”“投影仪”“放大镜”),最终我们看到的是一个 (选填“倒立”或“正立”)的像;当同学们要观察更远处的物体时,镜筒要 (选填“拉长”或“缩短”)一些。
28.(2025•庆阳期末)如图所示,这是某同学在跨学科实践活动中制作的望远镜。用它观察远处物体时,两块凸透镜之间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。当观察的物体变近时,应将两凸透镜之间的距离
(选填“增大”或“减小”)一些。若制作望远镜的过程中没有现成的透镜,可以选用合适的
(选填“远”或“近”)视眼镜的镜片来代替。
【例1】
29.(2026•成都中考)由于平时不注意科学用眼,小伟看远处黑板上的字模糊,看近处课本上的字清晰。结合所学物理知识分析如下,正确的是( )
A.小伟患上了远视,应配戴凸透镜矫正
B.小伟患上了远视,应配戴凹透镜矫正
C.小伟患上了近视,应配戴凸透镜矫正
D.小伟患上了近视,应配戴凹透镜矫正
【变式1-1】
30.(2026•四川中考)眼睛的角膜和晶状体相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),能把来自物体的光会聚到视网膜上,形成一个 的像(选填“正立”或“倒立”)。
【变式1-2】
31.(2026•南充中考)如图为某同学看远处物体时,眼睛的成像示意图,该同学患了 (选填“近视眼”或“远视眼”),可以佩戴对光线具有 (选填“发散”或“会聚”)作用的眼镜进行矫正。
⚡基础速刷
32.(2025•成都期中)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.此图中矫正视力的镜片是一个凹透镜
B.此图模拟的是矫正近视眼的情况
C.若去掉镜片,来自物体的光将会聚在视网膜前
D.正常眼的明视距离为25cm
33.(2025•扬州期中)软质隐型眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片,可随眼球的运动而运动。其中心厚度只有0.05mm。如图是某人观察物体时成像示意图,请判断该人所患的眼病及配制的隐型眼镜的边缘厚度( )
A.近视眼,大于0.05mm B.近视眼,小于0.05mm
C.远视眼,大于0.05mm D.远视眼,小于0.05mm
34.(2025•重庆期中)我国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。如图所示,下列关于近视眼成像情况及其矫正原理图正确的是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
35.(2025•临沂期中)如图是一款“远近两用”老年眼镜,适用于既患有老花眼又患有近视眼的中老年人群。需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察;需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察。关于这款眼镜,下列说法正确的是( )
A.M区域对光有会聚作用,是近视镜
B.M区域对光有发散作用,是远视镜
C.N区域对光有会聚作用,是远视镜
D.N区域对光有发散作用,是近视镜
36.(2025•丽江期中)进入自媒体时代以来,一部分人熬夜玩手机的不良行为习惯,导致视力下降,影响身体健康。近视眼看远处的物体时成像于视网膜的 (选填“前方”或“后方”),被确诊为近视眼,应配戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。
37.(2025•重庆期中)人眼相当于一架能自动变焦的照相机,如果长时间用眼不当,晶状体会变厚,患上近视眼,导致成像在视网膜 (选填“前”或“后”)。现流行的全飞秒激光近视矫正术是直接用飞秒激光在角膜基质层切出微透镜,再通过极小的飞秒激光切口将微透镜取出,取出的微透镜是 透镜。
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38.(2025•攀枝花期末)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凹透镜
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10cm左右,是预防近视眼的措施之一
39.(2025•成都期末)老师在黑板上板书,发现小明同学在眯着眼睛看,经了解小明是患有近视眼,小明通过学习掌握了有关近视眼的知识,并佩戴了合适的近视眼镜。下列说法正确的是( )
A.小明眼睛的晶状体太厚,折光能力太强
B.小明佩戴的眼镜对光线有会聚作用
C.戴眼镜前物体成像在视网膜的后方
D.戴眼镜后物体在视网膜上成正立的实像
40.(2025•达州期末)如图所示是近视眼、远视眼看物体时成像的光路图,下列说法正确的是( )
A.远视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B.近视眼看远处的物体,像成于视网膜后
C.图甲是近视眼光路图,应该配戴凹透镜眼镜
D.远视眼多发于老年人群体,最好配戴凹透镜眼镜
41.(2025•广州期末)小明利用凸透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜,做了如图所示的实验。关于此实验模拟的眼睛及其矫正的说法正确的是( )
A.远视眼,应戴凸透镜 B.远视眼,应戴凹透镜
C.近视眼,应戴凸透镜 D.近视眼,应戴凹透镜
42.(2025•济南期末)“晶体植入”是视力矫正的一种方法,相当于把“眼镜”戴在眼睛里,如图所示,如果某人是近视眼,植入的晶体相当于“ 透镜”;近视眼的成因是眼球的晶状体太厚,折光能力太强,物体的像成在视网膜 (选填“前”或“后”)方,导致远处物体看起来模糊。
43.(2025•合肥期末)眼睛是人类心灵的窗户,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。如图所示是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应 (选填“推入”或“抽出”)水。
🌟思维挑战
44.(2025•鄂尔多斯模拟)全民关爱眼睛,青少年若长期近距离看书,将导致眼睛的晶状体和角膜(相当于凸透镜)焦距比正常眼的要短。关于眼睛及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.此类眼睛应该用凸透镜矫正
B.远处物体在此类眼睛成像将在视网膜后面
C.将近视眼镜正对太阳光,能在纸上呈现一个中间亮、边缘暗的光圈
D.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
45.(2026•成都模拟)随着社会数字化飞速发展,数字产品不断更新迭代,儿童青少年用眼的时间和强度日益增加。根据国家卫健委最新数据显示,2025年我国儿童青少年总体近视率攀升至52.7%。下列说法中正确的是( )
A.眼睛中晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜
B.若患上近视,则需要配戴凸透镜进行矫正
C.人们看到的景物在视网膜上成一个正立、缩小的实像
D.看向远方时,眼睛的晶状体变厚
46.(2026•北京二模)如图所示是某同学眼睛的成像示意图。图中为光经过四个透镜的光路图,选择其中一个透镜制成眼镜为该同学进行矫正,应选择的是( )
A. B.
C. D.
47.(2026•常州二模)如图,小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着,他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A.周老师是近视眼,戴凹透镜
B.周老师是近视眼,戴凸透镜
C.周老师是远视眼,戴凹透镜
D.周老师是远视眼,戴凸透镜
48.(2026•昆明期末)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实像;如图所示是眼睛的成像原理,由眼睛的调节作用所能看清的最远的点,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10cm。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离为25cm。长时间看电视、电脑会引起眼球的前后径过长,致使远处物体折射所形成的物像落到了视网膜的前方,形成近视。近视眼可以通过配戴的眼镜加以矫正。
如果眼睛长期使用不当就会造成眼睛缺陷,常见的有近视和远视,它们都需要戴眼镜(透镜)来矫正视力。人们通常所说的眼镜度数D和镜片焦距f之间的关系可用下列公式表示:眼镜的度数(其中f用m作单位)。
(1)人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的 来获得清晰的像;正常眼睛的明视距离为 cm。
(2)如果光经过晶状体折射后会聚在视网膜之 (选填“前”或“后”),这就是近视眼,小明是近视眼,验光师给小明验光后建议小明配戴500度的眼镜,该眼镜镜片的焦距为 cm。
49.(2026•临沂二模)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的,现将图中虚线圆圈部分当作是人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 (选填“变薄”或“变厚”),改变其对光线的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,则该“眼睛”为 (选填“近视眼”或“远视眼”),应该配戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。
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第4.3节 神奇的“眼睛”
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 眼睛的结构与视物原理
考点02 视力的矫正
考点03 透镜的应用
03 避坑指南·解题通法
角度01 眼镜的度数
角度02 自制望远镜
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.能将透镜成像与人眼成像、视力矫正联系起来,知道科学用眼。
2.知道透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用。
3.能为我国在观察外太空方面的成就感到自豪。
1.迁移凸透镜成像规律,对照晶状体调焦原理区分近视/远视成因,依据物距与焦点位置关系理解凹/凸透镜矫正作用并践行科学用眼习惯。
2.按“放大镜—显微镜—望远镜”的逻辑链匹配透镜组合成像特点。
3.结合“中国天眼”FAST等大口径光学/射电观测成就,认识凸透镜折射与天文观测设备的技术同源,建立民族科技认同感。
考点01 眼睛的结构与视物原理
1.人眼看物体类似于凸透镜成像。在如图所示的眼睛结构示意图中,晶状体和角膜可发挥凸透镜的作用,与视神经相连的视网膜相当于光屏。
2.如图所示,来自物体的光线通过瞳孔,经晶状体成像在视网膜上,再由神经系统传到大脑,大脑处理后我们就看到了物体。物体在视网膜上成缩小、倒立的实像,与照相机成像原理类似。
【深化点拨】
正常眼睛观察近处物体时,最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm,这个距离叫作明视距离。
1.(2025•牡丹江期末)一双眼睛可尽观广袤世界。下列能够解释眼睛成像原理的是( )
A. B.
C. D.
解:人的眼球相当于一架照相机,物体在晶状体的二倍焦距以外,在视网膜上形成的是倒立、缩小的实像,A符合题意。
答案:A。
2.(2025•盘锦期末)人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜(用“E”表示),正常眼睛能看清远近不同的物体,如图所示。以下判断正确的是( )
A.眼球好像一架投影仪
B.视网膜上所成的像是倒立的
C.观察的物体越来越远时,“E”的焦距不变
D.观察的物体越来越远时,它在视网膜上成像的像距变小
解:AB.眼球好像一架照相机,在视网膜上成的像是倒立、缩小的实像,故A错误,B正确;
C.观察的物体越来越远时,晶状体变薄,“E”的焦距变大,故C错误;
D.由凸透镜成像规律,当物体远离凸透镜时,像距会变小,但眼睛通过调节晶状体的焦距,能使像始终成在视网膜上,视网膜的位置固定,所以像距不变,故D错误。
答案:B。
3.(2026•常州模拟)如图是人眼的成像原理图,当人们看较远的物体时,物体成像在视网膜上。当走近物体时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜 后 (前/后)方,导致看不清物体。但健康眼睛有调节功能,当人眼由远到近观察物体时,晶状体的焦距会 变小 (变大/不变/变小),从而看清物体。
解:晶状体相当于一个凸透镜,当一个物体在很远的地方时,物体通过晶状体成像在视网膜上,当这个物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,根据凸透镜成像原理,形成的像后移,故它的像会落在视网膜后方,从而导致看不清该物体。实际上,人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会随之变小,使物体的像始终呈现在视网膜上。
答案:后;变小。
4.(2025•哈尔滨二模)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,视网膜相当于光屏。如图所示,小文同学利用注射器和水球模拟眼睛,光屏上出现清晰的烛焰的像。该像的性质是倒立缩小的 实像 (选填“实像”或“虚像”);接下来,小文模拟正常人眼看远处物体,水球和光屏位置不动,将蜡烛移至“10cm”刻线处,注射器应 抽出 (选填“推入”或“抽出”)水,光屏上才能得到清晰的像。
解:(1)如图所示,恰能在光屏上看到清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;
(4)当只将蜡烛移至10cm刻线处,此时物距变大,像距变小,像成在光屏前面;
为使像变清晰,应用注射器向水透镜内吸出适量的水,使凸透镜的凸度变小,折光能力变弱,让光线推迟会聚成像。
答案:实像;抽出。
考点02 视力的矫正
1.正常的人眼通过调节晶状体的形状,能使远处或近处的物体都成像在视网膜上。因此,无论是远处还是近处的物体,人们通常都能看清。
2.有些人的眼睛调节晶状体的形状后仍只能看清近处的物体,而不能看清远处的物体,即只能将近处的物体成像在视网膜上,而将远处的物体成像在视网膜前,如图所示,这样的眼睛被称为近视眼。
3.一些人的眼睛调节晶状体的形状后仍只能将物体成像在视网膜后,如图所示,这样的眼睛称为远视眼。
4.在近视眼前加一个焦距合适的凹透镜,在远视眼前加一个焦距合适的凸透镜,都能改善物体在“视网膜”上的成像情况。
【深化点拨】
老年人眼球周围肌肉松弛,张力不足,导致眼睛的自我调节范围减小,看不清近处的物体,这便是常说的老花眼。利用凸透镜制作的老花眼镜可帮助老人看清近处的物体。
5.(2026•邵阳模拟)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。如果不注意用眼卫生,长期玩手机,就会导致晶状体变厚,眼球前后径变长,这时就需要佩戴眼镜进行矫正,这种眼镜其实是( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜
解:晶状体变厚,折光能力变强,远处物体的像会成在视网膜前方,形成近视。矫正近视需要让光线适当发散,使像后移到视网膜上,凹透镜对光线有发散作用,故需要配到凹透镜进行矫正,故B符合题意,ACD不符合题意。
答案:B。
6.(2025•武汉期末)小好同学自制了一个水透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜。如图所示,此时光屏上得到光源清晰的像;当用注射器从膜内抽水,使水透镜变薄时,发现光屏上的像变模糊;仅将光源适当远离水透镜,光屏上的像又变清晰。此过程模拟的眼睛及对应的矫正方法是( )
A.近视眼,用凹透镜矫正
B.远视眼,用凸透镜矫正
C.近视眼,用凸透镜矫正
D.远视眼,用凹透镜矫正
解:小好同学自制了一个水透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜。如图所示,此时光屏上得到光源清晰的像;
当用注射器从膜内抽水,使水透镜变薄时,凸透镜对光的偏折能力变弱,光屏上的像变模糊,像成在光屏的后方,将光源适当远离水透镜,光屏上的像又变清晰,说明只能看清远处的物体,是远视眼,应该配戴凸透镜进行矫正,因为凸透镜对光线具有会聚作用,故B正确,ACD错误。
答案:B。
7.(2026•成都模拟)取两个大烧杯,里面充以烟雾,倒扣在桌上,然后在杯底分别放一个透镜。用手电筒射出一束平行光,垂直杯底射入烧杯中,可观察到烧杯中的光束,如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中的透镜只会对平行光有会聚作用
B.利用甲图中的透镜可以成倒立放大的虚像
C.乙图中焦距合适的透镜可用来矫正近视眼
D.乙图中的透镜对任何光线都有会聚作用
解:甲图中,光束直进,光束经透镜之后,光束变窄,说明甲图中的透镜是凸透镜,对光线有会聚作用。
乙图中,光束直进,光束经透镜之后,光束变宽,说明乙图中的透镜是凹透镜,对光线有发散作用。
A、凸透镜对所有光线都有会聚作用,故A错误;
B、凸透镜可以成倒立、放大的实像或正立、放大的虚像,不能成倒立、放大的虚像,故B错误;
C、近视眼的眼球晶状体的曲度过大,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造成近视眼,需要配戴凹透镜矫正近视眼,故C正确;
D、凹透镜对光线有发散作用,故D错误。
答案:C。
8.(2026•阳泉模拟)某品牌智能眼镜有动态视力补偿的功能,内置可调节透镜,通过传感器实时监测用户眼球焦距。当用户突然看远景或近景时,眼镜中的液晶透镜会自动改变形状,避免因过度调节导致视疲劳。若用户为轻度远视,透镜会自动调节成( )
A.凸透镜,增强聚光能力
B.凸透镜,减弱聚光能力
C.凹透镜,增强聚光能力
D.凹透镜,减弱聚光能力
解:远视眼患者的晶状体偏薄,自身聚光能力偏弱,看物体时,光线经过晶状体折射后,像会成在视网膜的后方,无法清晰成像。
想要矫正远视眼,需要提前会聚光线,让像往前移动、精准落在视网膜上,因此必须配戴凸透镜,以此增强整体聚光能力,补偿眼球本身不足的聚光效果,故A符合题意,BCD不符合题意。
答案:A。
9.(2025•厦门期末)小闽看远处的某点时,光线进入眼睛的光路如图所示。下列关于他眼睛的说法中正确的是( )
A.晶状体太薄,折光能力太弱
B.视网膜上成正立缩小的实像
C.属于远视眼,应佩戴甲透镜做成的眼镜
D.属于近视眼,应佩戴乙透镜做成的眼镜
解:AB、由图可知,像成在视网膜的前方,小闵的眼睛是近视眼,近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,通过眼睛的晶状体在视网膜上成倒立、缩小的实像,故AB错误;
CD、为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜,由图可知,甲为凸透镜,乙为凹透镜,则小明的眼睛属于近视眼,应佩戴乙图透镜做成的眼镜,故C错误,D正确。
答案:D。
10.(2026•潮州模拟)如图所示,近视眼激光矫正手术是在电脑控制下,依据近视度数。指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上,在角膜中心削除部分角膜。下列关于手术后晶状体和角膜构成的结构说法正确的是( )
A.相当于一块凹透镜,对光有发散作用
B.相当于一块凸透镜、对光有发散作用
C.相当于一块凸透镜,对光的会聚能力变强
D.相当于一块凸透镜,对光的会聚能力变弱
解:A.人眼的晶状体和角膜共同组成一个凸透镜,手术后仍然是凸透镜,故A错误;
B.凸透镜对光有会聚作用,故B错误;
CD.近视眼是由于晶状体和角膜构成的凸透镜对光的会聚能力过强,导致成像在视网膜的前方。激光矫正手术通过削薄角膜,使其变得更平,从而减弱其对光的会聚能力,使像能恰好成在视网膜上。因此,手术后凸透镜的会聚能力变弱,故C错误,D正确。
答案:D。
11.(2026•柳州二模)某同学把一副眼镜放在台灯下,看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗(如图所示)。由此可以判断该眼镜的镜片对光有 发散 作用,这是一副 近 视眼镜。
解:把一副眼镜放在台灯下,看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗,说明该透镜对光有发散作用,是凹透镜,是近视眼镜。
答案:发散;近。
12.(2026•聊城模拟)大自然中有很多天然的“透镜”,如清晨植物枝叶上的露珠。我们通过露珠看叶面的脉络,看到的脉络比实际的要 粗 (填“粗”或“细”),这种透镜适合做 老花眼 (填“近视眼”或“老花眼”)的眼镜。
解:清晨植物枝叶上的露珠中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜。当叶脉位于这个凸透镜的一倍焦距以内时,会成正立、放大的虚像,因此我们看到的脉络比实际的要粗;
这种凸透镜对光线有会聚作用,适合用来矫正老花眼和远视眼,因为老花眼患者看不清近处的物体,需要凸透镜来帮助会聚光线,使像成在视网膜上。
答案:粗;老花眼。
考点03 透镜的应用
1.镶嵌有凸透镜的放大镜可将较小的、肉眼不易辨清的物体“放大”,通过放大镜看到的是正立放大的虚像。
2.常见光学显微镜的目镜和物镜都是凸透镜。利用显微镜可以观察微生物、细胞等肉眼无法看见的物体,因此,显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产等领域。
3.望远镜能使很远的物体成像在眼前,就像物体被拉近了。望远镜在生活、军事、生产和天文观测等方面都有广泛的应用。
【深化点拨】
1.显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立放大实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像。
2.望远镜的物镜相当于照相机,成倒立缩小实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像。
13.(2025•咸阳期末)关于如图所示的显微镜,下列说法正确的是( )
A.显微镜的物镜是凹透镜
B.显微镜的物镜成像原理与望远镜的物镜成像原理不同
C.显微镜的目镜成正立、放大的实像
D.显微镜的反光镜使用的是凹面镜,对光有发散作用
解:A、显微镜的物镜是凸透镜,不是凹透镜,故A错误。
B、显微镜物镜成倒立、放大的实像,望远镜物镜成倒立、缩小的实像,二者物镜成像原理不同,故B正确。
C、显微镜目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,不是实像,故C错误。
D、显微镜反光镜的凹面镜对光有会聚作用,没有发散作用,故D错误。
答案:B。
14.(2025•南京期末)如图所示在跨学科实践中,小明用两个凸透镜自制天文望远镜观察月球,下列说法正确的是( )
A.靠近眼睛的镜片为物镜,靠近被观测物体的镜片为目镜
B.目镜和物镜的作用相同
C.月球通过物镜成的像是倒立缩小的实像
D.物镜的焦距应该比目镜小一点
解:A、天文望远镜中,靠近眼睛的镜片是目镜,靠近被观测物体的镜片是物镜,故A错误;
B、物镜的作用是成倒立、缩小的实像,目镜的作用是将这个实像放大成正立、放大的虚像,二者作用不同,故B错误;
C、月球距离地球很远,通过望远镜的物镜会成倒立、缩小的实像,故C正确;
D、天文望远镜的物镜焦距应比目镜焦距大,这样才能更好地会聚远处的光线,故D错误。
答案:C。
15.(2025•泰州期末)为了模拟探究显微镜的工作原理,小明在白纸上画上红色箭头,放在高约为15mm的透明塑料盒下方,在盒的上方滴上一滴水,如图甲所示,通过水滴(相当于凸透镜)可看到位于水滴下方红色箭头放大的像;将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方,如图乙所示,保持凸透镜水平,调整凸透镜与水滴之间的距离,会看到箭头更大的像。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.水滴模拟显微镜的目镜
B.箭头通过水滴成放大的实像
C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜
D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
解:A、小水滴接近圆形,所以其相当于一个焦距很小的凸透镜,是当作显微镜的物镜来使用的,故A错误;
B、小水滴与投影仪成像特点相同,成的是倒立、放大的实像,故B正确;
CD、水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜,而目镜相当于一个放大镜,故CD错误。
答案:B。
16.(2025•南京期末)如图甲所示是天文爱好者自制的望远镜,使用该望远镜可以看到8亿公里外的木星。图乙是望远镜内部简化结构及光路示意图。下列说法正确的是( )
A.木星表面发出的光在真空中传播的速度为3×105m/s
B.木星通过物镜成像的原理与照相机相似
C.眼睛看到的是木星的倒立的实像
D.目镜的成像原理与投影仪相同
解:A.光在真空中的传播速度约为3×108m/s,而木星表面反射的光在宇宙空间中传播,其速度接近真空中的光速,故A错误,不符合题意;
B.照相机的镜头是一个凸透镜,其成像原理是成一个倒立、缩小的实像,而望远镜的物镜是一个凸透镜,来自遥远木星的光线可以看作平行光,经过物镜后会聚,成一个倒立、缩小的实像,因此木星通过物镜成像的原理与照相机相似,故B正确,符合题意;
C.物镜成倒立、缩小的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,所以眼睛看到的是木星的正立的虚像,而不是倒立的实像,故C错误,不符合题意;
D.望远镜的目镜相当于一个放大镜,成的是正立、放大的虚像,其原理是物距小于焦距,投影仪的镜头也是一个凸透镜,成的是倒立、放大的实像,其原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间,二者的成像原理不同,故D错误,不符合题意。
答案:B。
17.(2026•镇江二模)如图为一单筒天文望远镜,其物镜和目镜均为凸透镜,f物 > f目(选填“>”、“=”或“<”),将它对准远处的物体观察时,物体通过物镜成倒立、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的实像,再通过目镜的放大作用,增大 视角 ,从而看清远处物体的像。
解:天文望远镜的物镜主要负责收集远处物体的光线并成像,为了获得较大的放大倍数,物镜的焦距需要尽可能长;而目镜的作用相当于一个放大镜,用来观察物镜成的像,因此目镜的焦距需要尽可能短。所以物镜焦距大于目镜焦距,即f物>f目。当望远镜对准远处的物体时,物距远远大于物镜的两倍焦距(u>2f)。根据凸透镜成像规律,此时物体通过物镜会在焦点附近成一个倒立、缩小的实像。物镜成的这个倒立缩小的实像,刚好落在目镜的一倍焦距以内。目镜的作用相当于一个放大镜,将这个实像再次放大成一个正立的虚像。虽然最终看到的像相对于原物体依然是缩小的,但它离我们的眼睛非常近,从而大大增大了视角,使我们能够看清远处物体的细节。
答案:>;缩小;视角。
18.(2025•西安期末)如图是小文自制的“水滴显微镜”,利用该显微镜观察标本时,先调节标本与水滴(相当于凸透镜)间的距离,使之略 大于 (选填“大于”或“小于”)水滴透镜的焦距,此时通过水滴可观察到 倒立 (选填“倒立”或“正立”)放大的像;若轻轻晃一晃让水滴再摊开一点,通过水滴成的像将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
解:根据凸透镜成像规律,当物体到凸透镜的距离满足f<u<2f时,成倒立、放大的实像,因此,调节标本与水滴间的距离,使之略大于水滴透镜的焦距,才能得到倒立、放大的像。
水滴再摊开一点,会使水滴的焦距变大,折光能力变弱,物距相对变小,像距相对变大,像变大。
答案:大于;倒立;变大。
1.眼镜的度数
眼镜镜片的规格通常用“度”表示,其数值等于焦距(单位为米)倒数的100倍,即焦距越短,折射越明显,度数对应的数字越大。例如,100度的镜片,其焦距为1m;200度的镜片,其焦距为0.5m。凸透镜(远视镜片)的度数是正的,凹透镜(近视镜片)的度数是负的。
2.自制望远镜
(1)确定望远镜的放大倍率。望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。
(2)选择物镜和目镜。根据放大倍数,选择焦距合适的两块凸透镜,物镜的直径还要比目镜的直径大一些。
(3)设计镜筒。最佳成像间距约等于物镜焦距与目镜焦距之和。
角度01 眼镜的度数
19.(2025•苏州期中)远视眼镜镜片的度数为“+”,近视眼镜镜片的度数为“﹣”。小明经过认真测量后,得知外婆戴的远视眼镜镜片的焦距是40cm,则镜片的度数是( )
A.+250度 B.+40度 C.﹣250度 D.﹣400度
解:f=40cm=0.4m,所以镜片的度数:100度=250度,
由于远视眼镜是凸透镜,所以镜片度数为+250度。
答案:A。
20.(2025•昭通期中)已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.5m,下列说法中正确的是( )
A.该眼镜的焦度为50m﹣1
B.该眼镜的焦度为﹣2m﹣1
C.该眼镜的度数为500度
D.该眼镜的度数为200度
解:凸透镜的焦度为正数,凹透镜的焦度为负数。近视镜镜片的焦距是0.5m,镜片的焦度为
眼镜的度数大小为镜片的透镜焦度乘100的值,所以该眼镜的度数为﹣200度。故B正确,ACD错误。
答案:B。
21.(2025•兰州期末)若眼镜片的度数,焦距f以m为单位,已知小明所配戴的眼镜度数为400°,则该眼镜焦距的大小为 25 cm(不计正负);眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越 短 。
解:眼镜的度数等于焦距倒数的100倍,则400°;
解得f=0.25m=25cm。
根据D可知,眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越短。
答案:25;短。
22.(2025•沈阳期末)戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同,为了区分它们,他把其中一副眼镜靠近物理课本,发现课本上的文字变大了,则说明这副眼镜是 老花镜 (选填“近视镜”或“老花镜”)。若该眼镜的度数是200度,则该透镜的焦距为 0.5 m。
解:近视镜是凹透镜,老花镜是凸透镜;因为凸透镜成像时,可以成正立放大的虚像,所以一副眼镜靠近物理课本,发现课本上的文字变大了,说明这副眼镜的镜片是凸透镜,即老花镜。
眼镜的度数是200度,透镜焦度
凸透镜的焦距为。
答案:老花镜;0.5。
角度02 自制望远镜
23.(2026•晋城二模)如图所示,在跨学科实践学习中小明用自制望远镜在观察远处物体,该望远镜由A、B两个凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A.透镜A是物镜作用相当于放大镜
B.透镜A的焦距大于透镜B的焦距
C.透镜B是目镜成倒立放大的实像
D.透镜A和透镜B口径大小应该相等
解:由图可知,透镜A远离眼睛,为望远镜的物镜,透镜B靠近眼睛,为望远镜的目镜。
A.望远镜的物镜相当于照相机,将远处的物体成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.望远镜的物镜焦距较长,目镜焦距较短,因此透镜A的焦距大于透镜B的焦距,故B正确;
C.望远镜的目镜相当于放大镜,将物镜成的实像进一步放大,成正立、放大的虚像,故C错误;
D.为了会聚更多的光线,使所成的像更明亮,望远镜物镜的口径通常大于目镜的口径,故D错误。
答案:B。
24.(2026•平顶山二模)在“自制简易望远镜”的跨学科实践活动中,制作的望远镜示意图如图所示,关于透镜的作用和距离调整,下列说法正确的是( )
A.物镜的作用是放大近处的物体,方便观察
B.目镜的作用与照相机的镜头成像原理相同
C.调节镜片间距时,使物体通过物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内
D.为看清远处景物,物镜和目镜的间距应略大于物镜的二倍焦距
解:A.物镜的作用是使远处物体成缩小的实像,相当于照相机,故A错误;
B.目镜成像原理是物距小于一倍焦距,成放大虚像,相当于放大镜,故B错误;
C.目镜作为放大镜,需要物镜成的像在目镜的一倍焦距以内,才能成放大虚像,因此调节间距时需要满足这一条件,故C正确;
D.观察远处景物时,物距远大于物镜二倍焦距,物镜成的像近似落在距离略大于物镜一倍焦距处,加上该像还需要落在目镜的一倍焦距以内,因此物镜和目镜的间距略大于物镜的一倍焦距,远小于物镜的二倍焦距,故D错误。
答案:C。
25.(2025•南通期末)如图所示,是小红制作的一架简易的天文望远镜,选用的凸透镜焦距为5cm和50cm。她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三脚架上,用于观察月球,下列说法中正确的是( )
A.应该将f=5cm的凸透镜作为物镜,f=50cm的凸透镜作为目镜
B.通过寻星装置寻找月球,是利用了光沿直线传播的原理
C.观察时调节套筒的长度,使物镜和目镜的距离约为50cm
D.通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像
解:A、望远镜的物镜需要焦距长,用来会聚远处光线,目镜焦距短,用来放大像。所以应选f=50cm 的作为物镜,f=5cm的作为目镜,故A错误。
B、寻星装置是一个简易的瞄准装置,通过三点一线的方式对准月球,利用了光沿直线传播的原理,故B正确。
C、望远镜的镜筒长度应接近物镜和目镜的焦距之和,即50cm+5cm=55cm,而不是50cm,故C错误。
D、望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜再将这个实像成正立、放大的虚像,最终人眼看到的是倒立、缩小的虚像,故D错误。
答案:B。
26.(2025•武汉期末)如图是小年同学模仿制作的简易望远镜,其物镜A、目镜B为焦距不同的凸透镜。下列说法正确的是( )
A.透镜A的作用相当于放大镜,透镜B的作用相当于照相机
B.为使观察到的像更明亮,透镜A的直径应尽量大些
C.透镜A的焦距小于透镜B的焦距
D.观察远处物体时,透镜A、B间的距离约等于两透镜的焦距之差
解:A.望远镜的物镜A相当于照相机的镜头,远处的物体在物镜的二倍焦距之外,经物镜在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像;目镜B相当于一个放大镜,用来把这个实像放大,故A错误,不符合题意;
B.物镜A的直径越大,收集的光线越多,成的像就越明亮,所以为使观察到的像更明亮,透镜A的直径应尽量大些,故B正确,符合题意;
C.为了使望远镜有放大作用,物镜A的焦距应大于目镜B的焦距,故C错误,不符合题意;
D.观察远处物体时,物镜A成实像的位置约在物镜的焦点上,而这个像正好落在目镜B的焦点以内,正常观察时,为使眼睛看得更清楚,通常是调节目镜,使物镜所成的像落在目镜的焦点上,这样两透镜A、B间的距离约等于两透镜的焦距之和,故D错误,不符合题意。
答案:B。
27.(2026•乐山模拟)如图所示是同学们制作的开普勒式望远镜,它的镜头是两片凸透镜,因为观察的物体距离物镜很远,所以物镜所成的像是倒立、 缩小 的实像,目镜相当于一个 放大镜 (选填“照相机”“投影仪”“放大镜”),最终我们看到的是一个 倒立 (选填“倒立”或“正立”)的像;当同学们要观察更远处的物体时,镜筒要 缩短 (选填“拉长”或“缩短”)一些。
解:开普勒望远镜观察的物体距离物镜很远,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时物镜所成的像是倒立、缩小的实像。
目镜的作用是把物镜所成的像进一步放大,目镜相当于一个放大镜。
物镜成倒立的实像,这个实像通过目镜成正立的虚像,但相对于原物体来说,最终看到的是倒立的像。
当观察更远处的物体时,物距增大,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,物镜所成的像会靠近物镜,为了使像能清晰地成在目镜的一倍焦距内,镜筒要缩短一些。
答案:缩小;放大镜;倒立;缩短。
28.(2025•庆阳期末)如图所示,这是某同学在跨学科实践活动中制作的望远镜。用它观察远处物体时,两块凸透镜之间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。当观察的物体变近时,应将两凸透镜之间的距离 增大 (选填“增大”或“减小”)一些。若制作望远镜的过程中没有现成的透镜,可以选用合适的 远 (选填“远”或“近”)视眼镜的镜片来代替。
解: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。当观察的物体变近时,物体到物镜的距离减小,根据凸透镜成像规律,物距减小,像距增大,物镜所成的实像会远离物镜,为了让这个实像仍能落在目镜的焦距内,需要增大两凸透镜之间的距离。
望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜,用于矫正近视眼,对光线有发散作用,远视眼镜的镜片是凸透镜,用于矫正远视眼,对光线有会聚作用;因此需要选用远视眼镜的镜片来代替。
答案:增大;远。
【例1】
29.(2026•成都中考)由于平时不注意科学用眼,小伟看远处黑板上的字模糊,看近处课本上的字清晰。结合所学物理知识分析如下,正确的是( )
A.小伟患上了远视,应配戴凸透镜矫正
B.小伟患上了远视,应配戴凹透镜矫正
C.小伟患上了近视,应配戴凸透镜矫正
D.小伟患上了近视,应配戴凹透镜矫正
解:小伟发现自己看远处黑板上的字模糊不清,看近处课本上的字清晰,说明小伟患上了近视眼,远处的物体经过眼睛成像在视网膜的前方;
近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应配戴凹透镜,使光线推迟会聚,故ABC错误,D正确。
答案:D。
【变式1-1】
30.(2026•四川中考)眼睛的角膜和晶状体相当于一个 凸透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),能把来自物体的光会聚到视网膜上,形成一个 倒立 的像(选填“正立”或“倒立”)。
解:人眼的成像原理与照相机非常相似。角膜和晶状体共同作用,中间厚、边缘薄,在光学上相当于一个凸透镜,对光线具有会聚作用。当外界物体反射的光线穿过这个“凸透镜”后,会在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号,并通过视神经传给大脑,大脑经过处理后,我们就看到了正立的物体。
答案:凸透镜;倒立。
【变式1-2】
31.(2026•南充中考)如图为某同学看远处物体时,眼睛的成像示意图,该同学患了 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”),可以佩戴对光线具有 发散 (选填“发散”或“会聚”)作用的眼镜进行矫正。
解:由图可知,某同学看远处物体时,成像在视网膜的前方,说明是近视眼,应该佩戴对光线具有发散作用的凹透镜眼镜矫正。
答案:近视眼;发散。
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32.(2025•成都期中)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.此图中矫正视力的镜片是一个凹透镜
B.此图模拟的是矫正近视眼的情况
C.若去掉镜片,来自物体的光将会聚在视网膜前
D.正常眼的明视距离为25cm
解:A.图中矫正视力的镜片中间厚,边缘薄,是凸透镜,故A错误;
B.此图中光线经过镜片和晶状体两次会聚后呈现在视网膜上,模拟的是矫正远视眼的情况,而近视眼是像成在视网膜前方,需凹透镜矫正,所以不是矫正近视眼的情况,故B错误;
C.若去掉镜片,因为这是远视眼的矫正图(远视眼原本像成在视网膜后方),去掉对光线有会聚作用的凸透镜后,来自物体的光将会聚在视网膜后方,而不是视网膜前,故C错误;
D.正常眼的明视距离(人眼看清物体最清晰、最不容易疲劳的距离)为25cm,故D正确;
答案:D。
33.(2025•扬州期中)软质隐型眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片,可随眼球的运动而运动。其中心厚度只有0.05mm。如图是某人观察物体时成像示意图,请判断该人所患的眼病及配制的隐型眼镜的边缘厚度( )
A.近视眼,大于0.05mm B.近视眼,小于0.05mm
C.远视眼,大于0.05mm D.远视眼,小于0.05mm
解:由题干中的图可知:像呈在视网膜的前方,所以该人患的是近视眼;
近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应配戴凹透镜,使光线推迟会聚;
凹透镜的特点是中间薄边缘厚,所以眼睛镜片的边缘厚度大于0.05mm;
答案:A。
34.(2025•重庆期中)我国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。如图所示,下列关于近视眼成像情况及其矫正原理图正确的是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
解:
由图知,甲图的光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示近视眼的成像情况;
近视眼应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则丙图是近视眼的矫正原理图,故A正确,BCD错误。
答案:A。
35.(2025•临沂期中)如图是一款“远近两用”老年眼镜,适用于既患有老花眼又患有近视眼的中老年人群。需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察;需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察。关于这款眼镜,下列说法正确的是( )
A.M区域对光有会聚作用,是近视镜
B.M区域对光有发散作用,是远视镜
C.N区域对光有会聚作用,是远视镜
D.N区域对光有发散作用,是近视镜
解:AB、近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体,近视眼的晶状体太厚,或眼球前后径过长,使像成在视网膜的前方,需佩戴对光具有发散作用的凹透镜来矫正。根据已知条件,需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察,故M区域对光有发散作用,是近视镜,故AB错误;
CD、远视眼能看清远处的物体,不能看清近处的物体,远视眼的晶状体较薄,或眼球前后径过短,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,需佩戴对光具有会聚作用的凸透镜来矫正,根据已知条件,需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察,N区域对光有会聚作用,是远视镜,故C正确;D错误。
答案:C。
36.(2025•丽江期中)进入自媒体时代以来,一部分人熬夜玩手机的不良行为习惯,导致视力下降,影响身体健康。近视眼看远处的物体时成像于视网膜的 前方 (选填“前方”或“后方”),被确诊为近视眼,应配戴 凹透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。
解:进入自媒体时代以来,一部分人熬夜玩手机的不良行为习惯,导致视力下降,影响身体健康。近视眼的晶状体凸度过大,或眼球前后径过长,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的像就会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体;我们可用具有发散作用的凹透镜矫正,使光线发散一些,能使像成在视网膜上,能看清远处物体。
答案:前方;凹透镜。
37.(2025•重庆期中)人眼相当于一架能自动变焦的照相机,如果长时间用眼不当,晶状体会变厚,患上近视眼,导致成像在视网膜前(选填“前”或“后”)。现流行的全飞秒激光近视矫正术是直接用飞秒激光在角膜基质层切出微透镜,再通过极小的飞秒激光切口将微透镜取出,取出的微透镜是凸透镜。
解:近视眼的成因是晶状体变厚或眼球前后径变长,导致光线会聚能力过强,物体成像在视网膜前;
矫正近视需要使光线发散,相当于在角膜上形成一个凹透镜,减弱其对光的会聚能力,也就是在眼角膜上做一个中间薄,两边后的微透镜达到矫正视力的目的;
故手术中要在角膜基质层切出一个中间厚、边缘薄的微透镜并将其取出。因此,取出的微透镜是凸透镜。
答案:前;凸。
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38.(2025•攀枝花期末)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凹透镜
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10cm左右,是预防近视眼的措施之一
解:A、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,故A错误;
B、图乙是正常眼的成像光路图。根据凸透镜成像规律,当物体在很远处时(物距远大于二倍焦距),通过凸透镜会在另一侧的焦点附近形成一个倒立、缩小的实像。因此,正常眼看远处物体时,在视网膜上成的是倒立、缩小的实像,故B错误;
C、图丙中,来自远处物体的平行光线经过晶状体折射后,会聚在视网膜的前方,导致看不清远处的物体,这是近视眼的成像原理。近视眼需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正,使光线延迟会聚,从而使像清晰地成在视网膜上,故C正确;
D、预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右的明视距离,而非10cm,故D错误。
答案:C。
39.(2025•成都期末)老师在黑板上板书,发现小明同学在眯着眼睛看,经了解小明是患有近视眼,小明通过学习掌握了有关近视眼的知识,并佩戴了合适的近视眼镜。下列说法正确的是( )
A.小明眼睛的晶状体太厚,折光能力太强
B.小明佩戴的眼镜对光线有会聚作用
C.戴眼镜前物体成像在视网膜的后方
D.戴眼镜后物体在视网膜上成正立的实像
解:A、近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜之前,故A正确;
B、近视眼戴凹透镜矫正,凹透镜对光线起到发散作用,故B错误;
C、近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,导致成像在视网膜之前,则戴眼镜前物体成像在视网膜的前方,故C错误;
D、眼睛的晶状体就相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像,戴眼镜后像依然是倒立的,故D错误。
答案:A。
40.(2025•达州期末)如图所示是近视眼、远视眼看物体时成像的光路图,下列说法正确的是( )
A.远视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B.近视眼看远处的物体,像成于视网膜后
C.图甲是近视眼光路图,应该配戴凹透镜眼镜
D.远视眼多发于老年人群体,最好配戴凹透镜眼镜
解:A、远视眼的成像原理是光的折射,小孔成像的原理是光的直线传播,两者原理不相同,故A错误;
BC、分析图中光路可知,甲图中成像在视网膜前方,说明晶状体对光的折射能力变强,是近视眼,应配戴凹透镜,即近视镜,故B错误、C正确;
D、乙图中成像在视网膜后方,说明晶状体对光的折射能力变弱,是远视眼,应配戴凸透镜,即远视镜,故D错误。
答案:C。
41.(2025•广州期末)小明利用凸透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜,做了如图所示的实验。关于此实验模拟的眼睛及其矫正的说法正确的是( )
A.远视眼,应戴凸透镜 B.远视眼,应戴凹透镜
C.近视眼,应戴凸透镜 D.近视眼,应戴凹透镜
解:由题知,光屏模拟视网膜,在“矫正”这种眼病之前,清晰的像成在“视网膜”之后,这说明凸透镜(眼球内的晶状体)会聚能力较弱,属于远视眼,需要用凸透镜进行矫正,使光线提前会聚成像,故A正确,BCD错误。
答案:A。
42.(2025•济南期末)“晶体植入”是视力矫正的一种方法,相当于把“眼镜”戴在眼睛里,如图所示,如果某人是近视眼,植入的晶体相当于“ 凹 透镜”;近视眼的成因是眼球的晶状体太厚,折光能力太强,物体的像成在视网膜 前 (选填“前”或“后”)方,导致远处物体看起来模糊。
解:近视眼的成因是眼球的晶状体太厚,折光能力太强,物体的像成在视网膜前方,导致远处物体看起来模糊。凹透镜对光有发散作用,使物体的像成在视网膜上,因此用凹透镜来矫正近视眼,故植入的晶体相当于凹透镜。
答案:凹;前。
43.(2025•合肥期末)眼睛是人类心灵的窗户,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。如图所示是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应 推入 (选填“推入”或“抽出”)水。
解:正常人眼看近处物体时,晶状体要变厚,对光的会聚能力变强,这样才能让近处物体的像清晰地成在视网膜上;在实验中,注射器推入水时,相当于晶状体变厚,因此为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应推入水。
答案:推入。
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44.(2025•鄂尔多斯模拟)全民关爱眼睛,青少年若长期近距离看书,将导致眼睛的晶状体和角膜(相当于凸透镜)焦距比正常眼的要短。关于眼睛及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.此类眼睛应该用凸透镜矫正
B.远处物体在此类眼睛成像将在视网膜后面
C.将近视眼镜正对太阳光,能在纸上呈现一个中间亮、边缘暗的光圈
D.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
解:A、全民关爱眼睛,青少年若长期近距离看书,眼睛的晶状体和角膜(相当于凸透镜)焦距比正常眼的要短,折光能力更强,是近视眼,需要戴凹透镜矫正,故A错误;
B、近视眼看远处物体时,远处物体成像将在视网膜前面,故B错误;
C、近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,因此将近视眼镜正对太阳光,能在纸上呈现一个中间暗、边缘亮的光圈,故C错误;
D、人的眼球好像一架照相机,成倒立缩小的实像,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像,故D正确。
答案:D。
45.(2026•成都模拟)随着社会数字化飞速发展,数字产品不断更新迭代,儿童青少年用眼的时间和强度日益增加。根据国家卫健委最新数据显示,2025年我国儿童青少年总体近视率攀升至52.7%。下列说法中正确的是( )
A.眼睛中晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜
B.若患上近视,则需要配戴凸透镜进行矫正
C.人们看到的景物在视网膜上成一个正立、缩小的实像
D.看向远方时,眼睛的晶状体变厚
解:
A、眼睛的角膜与晶状体共同折射光线,相当于一个凸透镜,故A正确;
B、近视是晶状体折光能力过强,像成在视网膜前,需配戴凹透镜矫正,凸透镜用于远视眼矫正,故B错误;
C、景物在人眼视网膜上成倒立、缩小的实像,并非正立像,故C错误;
D、看向远方时,睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,晶状体不会变厚,故D错误。
答案:A。
46.(2026•北京二模)如图所示是某同学眼睛的成像示意图。图中为光经过四个透镜的光路图,选择其中一个透镜制成眼镜为该同学进行矫正,应选择的是( )
A. B.
C. D.
解: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,需要配戴凹透镜矫正;
ACD、图中光线经过透镜后会聚,说明都是凸透镜,故ACD不符合题意;
B、图中光线经过透镜后发散,说明是凹透镜,故B符合题意。
答案:B。
47.(2026•常州二模)如图,小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着,他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A.周老师是近视眼,戴凹透镜
B.周老师是近视眼,戴凸透镜
C.周老师是远视眼,戴凹透镜
D.周老师是远视眼,戴凸透镜
解:将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明延迟成像了,故放置的是使光线发散的凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的。
答案:A。
48.(2026•昆明期末)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实像;如图所示是眼睛的成像原理,由眼睛的调节作用所能看清的最远的点,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10cm。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离为25cm。长时间看电视、电脑会引起眼球的前后径过长,致使远处物体折射所形成的物像落到了视网膜的前方,形成近视。近视眼可以通过配戴的眼镜加以矫正。
如果眼睛长期使用不当就会造成眼睛缺陷,常见的有近视和远视,它们都需要戴眼镜(透镜)来矫正视力。人们通常所说的眼镜度数D和镜片焦距f之间的关系可用下列公式表示:眼镜的度数(其中f用m作单位)。
(1)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 来获得清晰的像;正常眼睛的明视距离为 25 cm。
(2)如果光经过晶状体折射后会聚在视网膜之 前 (选填“前”或“后”),这就是近视眼,小明是近视眼,验光师给小明验光后建议小明配戴500度的眼镜,该眼镜镜片的焦距为 20 cm。
解:
(1)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实像;看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离为25cm;
(2)近视眼是像成在视网膜的前方,原因是晶状体弯曲程度太大导致聚光能力太强;根据D可知,该眼镜镜片的焦距为fm=0.2m=20cm;
答案:(1)焦距;25;(2)前;20。
49.(2026•临沂二模)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的,现将图中虚线圆圈部分当作是人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 变薄 (选填“变薄”或“变厚”),改变其对光线的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,则该“眼睛”为 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”),应该配戴 凹透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。
解:当蜡烛远离“眼睛”时,物距变大,像距变小,像会向前移动,为了使像仍然能成在光屏上,需要增大眼睛的焦距,所以“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄,改变其对光线的偏折能力,在不移动光屏的情况下在光屏上成清晰的像;
若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,像成在了光屏的前方,为近视眼,需要佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正。
答案:变薄;近视眼;凹透镜。
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