3.7 眼睛与光学仪器(高效培优·讲义)物理新教材沪粤版八年级上册
2026-09-14
|
2份
|
55页
|
76人阅读
|
0人下载
精品
摘要:
本讲义聚焦“眼睛与光学仪器”核心知识点,系统梳理眼睛结构(晶状体、视网膜等)及视物原理(类比照相机),近视眼与远视眼的成因(晶状体厚薄、眼球前后径异常)及矫正(凹透镜、凸透镜),生活中透镜(照相机u>2f倒立缩小实像,投影仪f<u<2f倒立放大实像,放大镜u<f正立放大虚像)的成像规律,构建从结构到应用的连贯知识支架。
该资料以物理观念为核心,通过模型建构(如晶状体调节对比表格)和科学推理(成像规律口诀)深化理解,结合“避坑指南”和分层练习(基础速刷、能力跃升、思维挑战),培养科学思维与探究能力。课中辅助教师系统授课,课后助力学生查漏补缺,如水透镜实验题强化应用,体现学科特色教学方法。
内容正文:
3.7眼睛与光学仪器
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 近视眼与远视眼及其矫正
考点03 生活中的透镜
03 避坑指南·解题通法
角度01 熟悉研究的结构及视物原理
角度02 近视眼和远视眼的成因及矫正
角度03 计算近视和远视眼镜的度数
角度04 照相机和投影仪
角度05 放大镜的成像原理及其特点
角度06 水透镜及其应用
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.类比眼球和照相机结构,搞清楚晶状体、视网膜各自对应部件
2.分析近视眼晶状体过厚、眼球前后径过长的成像位置问题
3.分析远视眼晶状体过薄、折光能力偏弱的成像缺陷
4.熟记近视、远视对应的矫正透镜类型以及矫正原理
5.分别梳理照相机、投影仪、放大镜的物距范围、成像正倒、大小、虚实
6.归纳物距改变时,实像、虚像的像距与像大小整体变化规律
7.精准区分实像和虚像的承接方式、倒立正立两大核心区别
8.理解投影仪平面镜改变光路、增大屏幕成像的作用
1.晶状体相当于可变焦距凸透镜,视网膜相当于感光光屏
2.近视:光线会聚在视网膜前方,用凹透镜发散推迟会聚
3.远视:光线会聚在视网膜后方,用凸透镜提前会聚
4.眼镜度数由焦距倒数换算,焦距越短,透镜度数越高
5.照相机:u>2f,倒立缩小实像;投影仪:f<u<2f,倒立放大实像;放大镜:u<f,正立放大虚像
6.实像:物近像远像变大;虚像:物近像近像变小
7.实像倒立、可用光屏承接;虚像正立、光屏无法承接
8.投影仪镜头向上投出,平面镜反射至竖直墙面,不改变成像大小
考点01 眼睛
1、眼睛看到物体的过程
眼睛的主要结构有:角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑,我们就看到了物体。
睫状体:可以改变晶状体的形状。
视网膜:相当于光屏,感受光的刺激产生信号。
视神经:将视网膜产生的信号传输给大脑。
玻璃体:无色透明的胶状物质。
晶状体、角膜:二者的共同作用相当于一个凸透镜。
瞳孔:光的通道。
2、正常眼睛的调节:正常眼睛无论时眺望远景,还是查看近物,都能看清楚。也就是说,不管物距变大还是变小,眼睛都能将像清晰地成像在视网膜上,物距发生变化时,像距(视网膜和晶状体间的距离)未变,这是因为眼睛能通过睫状体改变睫状体的形状,进而改变晶状体对光线的偏折能力,即改变了晶状体的焦距。使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的像。
看远处物体
看近处物体
睫状体
放松
收缩
晶状体
变薄
变厚
对光的偏折能力
变弱
变强
成像原理图
3、远点、近点和明视距离
(1)远点:眼睛的调节是有限度的。当睫状体完全松弛时,晶状体表面弯曲程度最小,此时晶状体最扁,此时能够看清的最远点极限叫做远点。正常人的眼睛的远点理论上在无限远处。
(2)近点:当睫状体极度紧张时(用力看近处物体),睫状体变得最厚,晶状体表面弯曲程度最大,此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常人的眼睛的近点在离眼睛大约10cm的地方。
(3)明视距离:在合适照明条件下,正常眼睛观察近处物体最清晰而不疲劳的距离大约为25cm,这个距离叫做明视距离。为预防近视眼,读数、写字时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右。
【深化点拨】
眼睛的视物原理
(1)眼睛好像一架照相机。眼睛观察物体时,物距大于二倍焦距,物体发射活反射的光进入人眼,经晶状体和角膜折射后,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,视神经把这个信号传输给大脑,我们就看到了物体。
(2)人眼看同一物体,会出现“远小近大”的感觉,这和物体在人眼处所成的“视角”有关。
(3)同一物体,离人眼较远时,视角较小;离人眼较近时,视角较大。人离不同大小的物体一样远时视角也会不同,物体越大,则视角越大。
1.如图是北师大版八(下)生物书第81页上的一幅“眼球的构造”图。下列有关人眼的讨论,不正确的是( )
A.人能看到物体是因为有光射入了人眼
B.外界物体在视网膜上所成像的像距大于二倍焦距
C.角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜,视网膜相当于光屏
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
【答案】B
【详解】A.眼睛看见物体是因为物体发出的光,或者反射的光线进入眼里,故A正确,不符合题意;
BCD.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,视网膜相当于光屏,无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,故B错误,符合题意;CD正确,不符合题意。
故选B。
2. 在一次班会课上,班主任组织了一场关于保护视力的讨论,请同学们分享在日常生活中保护视力的方法,并邀请校医来讲解近视眼的成因及矫正方法。以下是校医在讲解中提到的一些内容,其中正确的是( )
A.眼睛的晶状体相当于凹透镜
B.物体在视网膜上成倒立、缩小的虚像
C.近视眼看远处物体时,像成在视网膜的前方
D.过度使用电子产品容易导致近视,可戴凸透镜矫正
【答案】C
【详解】AB.眼睛的晶状体相当于凸透镜,人的眼睛相当于一架照相机,物体在正常眼睛的视网膜上成倒立、缩小的实像,故AB错误;
CD.过度使用电子产品容易导致近视,近视眼看不清楚远处的物体,原因是晶状体太厚或眼球太长,远处物体的像成在视网膜的前方,但是我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体,故C正确、D错误。
故选C。
3. 眼和耳是人体重要的感觉器官。有关叙述正确的是( )
A.人体视觉和听觉感受器分别位于视网膜和鼓膜
B.晶状体的凸度可改变,使人能看清远近不同的物体
C.飞机起飞或降落时将口张开主要目的是缓解紧张情绪
D.不良的用眼习惯会导致近视,近视可配戴凸透镜矫正
【答案】B
【详解】A.据分析可见:在视觉形成过程中,产生神经冲动的细胞是视网膜上的感光细胞,视觉感受器位于视网膜;耳蜗内有听觉感受器,感受振动刺激,产生神经冲动,所以人的听觉感受器位于耳蜗,故A错误;
B.人能看清远近不同的物体,是因为晶状体的曲度大小可以调节的缘故,晶状体的凸度变小,使远处物体所形成的物像落在视网膜的后方,故B正确;
C.飞机起飞或降落时发出巨大的声响,当听到巨大声响时,空气震动剧烈导致鼓膜受到的压力突然增大,容易击穿鼓膜。这时张大嘴巴,可以使咽鼓管张开,因咽鼓管连通咽部和鼓室。这样口腔内的气压即鼓室内的气压与鼓膜外即外耳道的气压保持平衡。保持鼓膜内外大气压的平衡,以免振破鼓膜。如果闭嘴同时用双手堵耳也是同样道理,这样就避免了压强的突然改变,对鼓膜的影响,故C错误;
D.不良的用眼习惯会导致近视,近视可配戴凹透镜矫正,远视可配戴凸透镜矫正,故D错误。
故选B。
考点02 近视眼与远视眼及其矫正
1、近视眼的特点与成因
(1)近视眼的特点:只能看清近处物体,看不清远处物体。
(2)近视眼的成因:近视眼晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,使得来自远处的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。
2、近视眼的矫正:近视眼成像在视网膜前,因此要矫正近视眼,应使其焦点后移。利用凹透镜对光的发散作用,在眼睛前放一个合适凹透镜,让来自远处的光在进入人眼前进行适当的发散,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上(如图乙所示),所以近视眼应佩戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正。
3、近视眼的防治
(1)读数、写字姿势要端正,眼睛和书本的距离要保持在25cm左右。
(2)不要在暗弱光或直射太阳光下看书写字。
(3)不要躺在床上看书,不要爬在桌子上看书。
(4)不要在车上或走路时看书或玩手机。
(5)不要长时间玩电子游戏;连续看书1h左右,要休息片刻或向远处眺望一会。
4、远视眼的特点与成因
(1)远视眼的特点:只能看清远处的物体,看不清近处物体。
(2)远视眼的成因:近视眼晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向太短,使得来自近处的光会聚在视网膜后,到达视网膜前还没有会聚成点,在视网膜上形成一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。
5、远视眼的矫正:远视眼成像在视网膜后,因此要矫正远视眼,应使其焦点前移。利用凸透镜对光的会聚作用,在眼睛前放一个合适凸透镜,让来自近处的光在进入人眼前进行适当的会聚,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上,所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。
【深化点拨】
1.近视眼的形成原因及矫正解题思路点拨
(1)近视眼:晶状体凸度过大或眼球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方。
(2)近视看近不看远,晶厚聚光视网前,凹透镜来把光散,矫正近视不等闲。
2.远视眼的形成原因及矫正解题思路点拨
(1)远视眼:晶状体凸度过小或眼球前后径过短,外界物体的像成在视网膜后方。
(2)远视看远不看近,晶薄聚光视网后,凸透镜来把光聚,矫正远视也能够。
1. 如图是人的眼球结构图,正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的睫状体调节,可以看清近处和远处的物体。正常人看物体由远及近时,为了使像始终落在视网膜上,则晶状体 (选填“变厚”“不变”或“变薄”)。近视眼患者为了使远处物体的像正常成在视网膜上,需要佩戴一个 透镜。
【答案】 变厚 凹
【详解】[1]眼中的晶状体形状中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,成倒立、缩小的实像;凸透镜成实像时,物近像远像变大;正常人看物体由远及近时,物距变小,则像距变大,所以为了使像始终落在视网膜上,晶状体应该变厚一些,从而增加眼睛的折光能力,使得光线在到达视网膜之前能够更充分地被折射,进而使得像能够清晰地落在视网膜上。
[2]近视眼患者看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,我们可用具有发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上。
2. 眼球的结构如图甲所示,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,在视网膜上成___________(填“正立”或“倒立”)、缩小的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较___________(填“厚”或“薄”),对光的偏折能力比较___________(填“强”或“弱”),从而看清远处的物体。青少年如果不注意用眼,就容易形成近视眼,图乙中能解释近视眼成因的是___________(填标号)。
【答案】 倒立 薄 弱 A
【详解】照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的,由凸透镜成像规律可知,物体在二倍焦距外成倒立、缩小的实像。
睫状体放松时,晶状体较薄,对光的偏折能力较弱,可使远处物体的像成在视网膜上,从而看清远处的物体。
近视眼的成因是远处物体的像成在视网膜前方,图A符合该成像特点。
考点03 生活中的透镜
1、照相机的成像原理:照相机的镜头相对于一个凸透镜,胶片相对于光屏,来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上,形成了倒立、缩小的像。
2、照相机成像的特点
(1)物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
(2)物体离镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(或胶片)的位置到镜头的距离越近,即暗箱越短。
(3)照相机成的是倒立、缩小的像,像和物体在镜头的两侧。
4、投影仪的成像过程:对投影仪进行光路分析可知,来自投影片上的图案上的光经镜头(凸透镜)折射后,在屏幕上形成清晰的像。
5、投影仪的成像特点
(1)投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。
(2)图案(文字)通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案(文字)大。
(3)像和投影片在凸透镜的两侧。
(4)图案(文字)在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。
(5)投影片离镜头越近,像到镜头间的距离越大,屏幕上所成的像越大。
6、放大镜成像:放大镜是凸透镜,是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大,如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置,透过放大镜可以看到正立、放大的像。
7、放大镜成像特点
(1)物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像。
(2)像和物体在凸透镜的同侧。
(3)在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大。
(4)若物体与放大镜的距离增大到一定程度,所成的像便消失了。
8、凸透镜成实像的情况
(1)凸透镜成实像的情况:实像是实际光线会聚而成的,能成在光屏上。此时物像分别位于凸透镜的两侧,且实像都是倒立的。照相机、投影仪所成的像都是实像。
(2)凸透镜成虚像的情况:虚像不是由光线实际会聚而成的,而是由折射光线的反向延长线相交而成的。凸透镜成虚像时,通过凸透镜射出的光没有会聚,只是人眼逆着折射光线的方向看过去,感到光是从虚像处发出的,故凸透镜成虚像时,物、像位于凸透镜的同侧,我们只能用眼睛看到虚像,而不能用光屏承接到虚像。
【深化点拨】
1.透镜的成像特点
(1)照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
(2)凸透镜成实像时,物距越小,成的像越大。
2.照相机拍摄景深的调节:为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像,需要调节镜头到胶片的距离。
(1)拍摄近处景物时,镜头应向前伸,即增大胶片与镜头之间的距离;
(2)拍摄远处景物时,镜头应往后缩,即减小胶片与镜头之间的距离;
(3)若想使拍摄景物的像大一些,可以减小景物与镜头之间的距离;若想使拍摄景物的像小一些,可以增大景物与镜头之间的距离。
3.投影仪的调节
(1)使屏幕上的像变大的方法:减小投影片与镜头之间的距离,同时增大屏幕与镜头间的距离。
(2)使屏幕上的像变小的方法:增大投影片与镜头间的距离,同时减小屏幕与镜头间的距离。
4.放大镜的使用
(1)使像变大的方法:让放大镜与物体之间的距离适当增大一些。
(2)使像显小的方法:让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。
5.实像和虚像成像区别
(1)实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像;可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
(2)虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点;不能用光屏承接,只能用眼睛观看。
1. 手机照相功能强大,一般手机有多个摄像镜头(如图),拍照时,会根据拍摄物体远近自动“调焦”(改变像距)或者“变焦”(改变焦距)。在拍照过程中,下列说法正确的是( )
A.摄像镜头对光有发散作用
B.镜头所成物体的像是正立、缩小的实像
C.当人靠近镜头时,镜头通过自动“调焦”使像距变大
D.当人离镜头非常近时,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变大
【答案】C
【详解】A. 摄像镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B. 手机的摄像头工作原理与照相机相似,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C. 当人靠近镜头时,物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,此时像距变大,因此镜头可以通过自动“调焦”使像距变大,故C正确;
D. 当人离镜头非常近时,物距较小,为了成倒立的实像,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,故D错误。
故选C。
2. imax3d是立体影片的放映技术,结合imax巨幕,能够产生逼真震撼的全视野立体效果。放映时,两个放映机将两个略有差异的画面呈现在比普通影院屏幕更大的巨幕上,观看者带上特殊眼镜后,能产生强烈的“身临其境”感。关于imax3d电影,下列说法正确的是( )
A.放映时胶片应置于放映机镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
B.在观看电影时,逼真震撼的声音是通过空气传播到人耳的
C.巨幕一般都做成粗糙白色平面是让光在幕布上发生漫反射
D.观影者看到巨幕上“身临其境”的画面是倒立放大的虚像
【答案】ABC
【详解】AD.放映时,胶片到放映机镜头的距离在1倍焦距和2倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像,故D错误,A正确;
B.声音的传播需要介质,电影的声音是通过空气传播到人耳的,故B正确;
C.观众能从各个不同的角度看到银幕上的画面,这是由于光在幕布上发生了漫反射,故C正确。
故选ABC。
3. 微雕是集中国文化精华的袖珍艺术品。如图所示,工艺师正在通过光学元件进行微雕创作。该光学元件是( )
A.平面镜 B.凸面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】C
【详解】微雕大师透过光学元件看清微小的雕刻痕迹,说明该光学元件能将物体成放大的像;平面镜、凸面镜只能反射光,不能透光,不符合要求,凹透镜成正立缩小的虚像,也不符合要求,而物体在凸透镜的一倍焦距以内时,可以成正立、放大的虚像,符合要求,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
眼睛和眼镜的综合应用及解题步骤
1.眼睛的构造与调节:眼睛本质上是一架“可自动调节焦距的照相机”,解题时要明确各部件的对应关系。
(1)结构对应:晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。
(2)成像特点:无论看远看近,在视网膜上成的都是倒立、缩小的实像。
(3)调节机制(核心):正常眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄来调节焦距。
(4)看远处物体:睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,焦距变长。
(5)看近处物体:睫状体收缩,晶状体变厚,折光能力变强,焦距变短。
2.近视眼及其矫正:近视眼是考试中最常考的视力问题,重点在于理解光线“提前会聚”。
(1)症状:只能看清近处物体,看不清远处物体。
(2)成因:晶状体太厚(折光能力太强),或者眼球前后方向太长。导致来自远处的光会聚在视网膜的前方。
(3)矫正方法:佩戴凹透镜制成的眼镜。
(4)原理:凹透镜对光有发散作用,使光线进入眼睛前先发散一下,从而将像“推迟”成在视网膜上。
3.远视眼(老花眼)及其矫正:远视眼的成因和矫正与近视眼恰好相反,切忌混淆。
(1)症状:只能看清远处物体,看不清近处物体。
(2)成因:晶状体太薄(折光能力太弱),或者眼球前后方向太短。导致来自近处的光会聚在视网膜的后方。
(3)矫正方法:佩戴凸透镜制成的眼镜。
(4)原理:凸透镜对光有会聚作用,使光线提前会聚,将像“提前”成在视网膜上。
生活中的透镜的综合应用及解题步骤
1.照相机与投影仪:这两个设备是凸透镜成像规律最典型的应用,核心区别在于物体离镜头的远近(物距u)。
(1)照相机原理: u>2f(物距大于2倍焦距)。
成像特点:成倒立、缩小的实像。
调节口诀:“物近像远像变大”。要想拍特写(像变大),相机要靠近物体(减小物距),同时镜头要向前伸(增大像距,即拉长暗箱)。
(2)投影仪(幻灯机)原理: f<u<2f(物距在1倍焦距和2倍焦距之间)。
成像特点:成倒立、放大的实像。
调节口诀:要想屏幕上的字变大,投影仪要远离屏幕(增大像距),同时镜头要靠近投影片(减小物距)。
(3)避坑点:无论是照相机还是投影仪,成的都是倒立的实像。所以,幻灯片或胶片在机器里必须是倒着插的,屏幕上才能看到正立的像。
2.放大镜:放大镜利用的是凸透镜成正立虚像的原理,但很多人用错了方法。
(1)原理: u<f(物距小于1倍焦距)。
(2)成像特点:成正立、放大的虚像。像和物体在透镜的同侧。
(3)使用技巧:要看清物体,物体必须放在焦点以内。
(4)调节方法:如果感觉像太小,可以把放大镜远离物体(增大物距,但仍需保持 u<f),像会变大;如果像模糊了,说明可能超过了焦点,需要移近一点。
3.实像与虚像的本质区别:在判断透镜成像性质时,这是最基础的分类。
(1)实像成因:由实际光线汇聚而成。
特点:能呈现在光屏上(如电影屏幕、照相底片);都是倒立的。
位置:像与物在透镜的异侧。
(2)虚像成因:由实际光线的反向延长线汇聚而成(人眼错觉)。
特点:不能呈现在光屏上(只能用眼睛看);都是正立的。
位置:像与物在透镜的同侧。
总结:看到“倒立”就是实像,看到“正立”就是虚像。
角度01 熟悉眼球的结构及视物原理
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正立的
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不变
【答案】D
【详解】AB.人眼的成像原理与照相机相同,在视网膜上成倒立、缩小的实像,而投影仪成倒立、放大的实像,故AB错误;
CD.观察的物体越来越远时,物距变大,人眼依靠调节晶状体焦距成像,晶状体变薄,焦距变大,但视网膜位置不变,成像的像距不变,故C错误,D正确。
故选D。
2. 人眼看近处的物体时,与看远处物体相比较,晶状体厚度变化情况是___________,使入射光线偏折的角度更大还是更小?___________。长时间观看近处物体,会使眼睛的晶状体厚度变化后难以恢复原状,成为近视眼,矫正近视眼的眼镜片会聚还是发散光线?___________。
【答案】 变厚 更大 发散
【详解】人眼的晶状体相当于凸透镜,看近处物体时,睫状肌收缩,使晶状体的厚度变厚,凸透镜焦距变短。
凸透镜越厚,折光能力越强,晶状体变厚后,会使入射光线偏折的角度更大。
近视眼是因为晶状体太厚,光线会聚在视网膜前方,矫正近视眼需要佩戴凹透镜,凹透镜会对光线起发散作用,使像后移到视网膜上。
3. 如图所示的VR眼镜是一种虚拟现实头戴显示设备,内部电子屏上的画面,经过人眼的晶状体在视网膜上成___________(正立/倒立)的_______(虚/实)像,但电子屏距离眼睛很近,像会落在视网膜的后方,因此需在电子屏与人眼之间内置一个对光有_______作用的透镜,从而让人看清图像。
【答案】 倒立 实 会聚
【详解】人眼的晶状体相当于凸透镜,成像原理和照相机相同,外界物体经过晶状体折射后,在视网膜上成倒立、缩小的实像。
像落在视网膜后方,说明光线会聚能力不足,需要让光线提前会聚,使像前移到视网膜上,因此需要内置对光有会聚作用的凸透镜。
角度02 近视眼和远视眼的成因及矫正
4. 2026年6月6日是第31个全国爱眼日。下面两图中能模拟远视眼成像的光路图是___________(选填“甲”或“乙”),应佩戴___________制成的眼镜来矫正远视眼(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】 乙 凸透镜
【详解】远视眼的成因是晶状体折光能力偏弱,入射光线经晶状体折射后,成像在视网膜后方:甲图成像在视网膜前方,是近视眼的成像光路,乙图成像在视网膜后方,是远视眼的成像光路。
凸透镜对光线有会聚作用,佩戴凸透镜可以使光线提前会聚,让像前移到视网膜上,因此远视眼需要佩戴凸透镜矫正。
5. 小明陪爷爷去游玩,看到夜色中的“大玉米”流光溢彩,美不胜收。但他取下近视眼镜后看到“大玉米”变模糊了,这是因为“大玉米”的像成在了他的视网膜的__________(填“前”或“后”)方;他用爷爷的老花镜观看远处的“大玉米”,看到了“大玉米”倒立的像,这个像是__________(填“实”或“虚”)像。爷爷的老花镜是__________透镜。
【答案】 前 实 凸
【详解】近视眼的成因是晶状体折光能力过强,远处物体的像会成在视网膜的前方,因此取下近视眼镜后,看远处物体变模糊。
老花镜属于凸透镜,远处的“大玉米”位于凸透镜的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,当时,凸透镜成倒立、缩小的实像,因此这个像是实像。
老花镜用于矫正远视眼,远视眼是由于晶状体折光能力较弱,像成在视网膜后方,需要利用凸透镜对光线的会聚作用,使像成在视网膜上,因此老花镜是凸透镜。
6.青少年时期是近视的高发期,长时间上网、看电视、玩手机都有可能导致近视,如图所示,能正确表示近视眼成像情况和矫正方法的是( )
A.甲丙 B.甲丁 C.乙丙 D.乙丁
【答案】A
【详解】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强造成的,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方;由图知,甲图的入射光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示了近视眼的成像情况;结合图示可知,为了使像刚好成在视网膜上,需要使入射光线发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则丙图能正确表示近视眼的矫正情况,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
角度03 计算近视和远视眼镜的度数
7. 一款远视眼镜的镜片焦距为0.2m,该眼镜的度数为( )
A.50度 B.200度 C.500度 D.20度
【答案】C
【详解】该款远视眼镜是凸透镜,焦距,所以其焦度
眼镜的度数大小为镜片的透镜焦度乘100的值,故该眼镜度数为500度。
故选C。
8. 若眼镜片的度数D,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;眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越 __ 。
【答案】 25 短
【详解】[1]因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍,则400°
解得f=0.25m=25cm。
[2]由眼镜片的度数D可知,眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越短。
角度04 照相机和投影仪
9. 如图是用手机拍摄的东湖公园一景,下列说法正确的是( )
A.手机摄像头的镜头对光线有发散作用
B.手机摄像头拍照成的是正立缩小的实像
C.高楼在水中的像是光的反射形成的实像
D.水下的倒影看起来比实景更暗是因为有部分光折射进入水中
【答案】D
【详解】A.手机摄像头的镜头是凸透镜,对光线有会聚作用,故A错误;
B.手机摄像头拍照时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.高楼在水中的像是平面镜成像,由光的反射形成,成的是虚像,故C错误;
D.光射到水面时,一部分光发生反射形成倒影,另一部分光折射进入水中,反射光能量减少,所以倒影看起来比实景更暗,故D正确。
故选D。
10. 来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成该物体的像。下列说法正确的是( )
A.镜头相当于一个凸透镜 B.镜头相当于一个凹透镜
C.像是放大的 D.像是正立的
【答案】A
【详解】AB.照相机的镜头对光有会聚作用,相当于一个凸透镜,故A正确,B错误;
CD.照相机成像时,物距大于两倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故CD错误。
故选A。
11. 如我们学习了很多光学成像的实例,如:①针孔照相机内所成的像(小孔成像);②在“潜望镜”中看到的景物的像;③汽车观后镜中的像;④放大镜中看到物体的像;⑤幻灯机屏幕上看到的像。对这些成像实例,下列说法中正确的是( )
A.属于虚像的是②、③、④ B.属于实像的是①、④
C.属于折射光线所成的像是①、③ D.属于反射光线所成的像是①、②、⑤
【答案】A
【详解】①小孔成像为光的直线传播形成的倒立的实像;②潜望镜成像为光的反射形成的正立的虚像;③汽车观后镜成像为光的反射形成的正立的虚像;④放大镜成像为光的折射形成的正立的虚像;⑤幻灯机成像为光的折射形成的倒立的实像。
A.属于虚像的为②、③、④,故A正确;
B.属于实像的为①、⑤,④是虚像,故B错误;
C.折射光线所成的像是④、⑤,①为光的直线传播成像、③为光的反射成像,故C错误;
D.反射光线所成的像是②、③,①为光的直线传播成像、⑤为光的折射成像,故D错误。
故选A。
角度05 放大镜的成像原理及其特点
12. 用放大镜观察邮票时,能看到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.邮票在放大镜的二倍焦距以外
B.成的是倒立、放大的实像
C.放大镜的焦距越大,放大效果越明显
D.邮票到放大镜的距离小于一倍焦距
【答案】D
【详解】ABD.用放大镜观察邮票时,能看到清晰的像,应用的是凸透镜成像原理,邮票在放大镜的一倍焦距以内,成的是正立、放大的虚像,故AB错误,D正确;
C.凸透镜作为放大镜使用时,在物距接近焦距的前提下,焦距越小,放大倍数越大,焦距越大反而放大效果越弱,故C错误。
故选D。
13. 如图所示,市场上有一款带凸透镜的指甲剪,方便视力不佳的老年人修剪指甲。下列说法正确的是( )
A.使用时指甲通过凸透镜成缩小的像
B.通过凸透镜可看到指甲正立的虚像
C.指甲剪距离透镜的距离等于其焦距
D.凸透镜可用作近视眼镜,对光有发散作用
【答案】B
【详解】方便视力不佳的老年人修剪指甲,凸透镜的作用相当于放大镜。
A.凸透镜作放大镜使用时,物距 ,成正立、放大的虚像,故A错误;
B.由凸透镜成像规律,当 时,成正立、放大的虚像,故B正确;
C.指甲到透镜的距离为物距,应满足 ,故C错误;
D.凸透镜对光有会聚作用,用于矫正远视眼,故D错误。
故选B。
14. 如图,修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜,手表到凸透镜的距离应满足的条件是:______,看到的手表内部微小结构是正立、放大的_____(填“虚”或“实”)像。
【答案】 小于1倍焦距 虚
【详解】修表师傅用寸镜放大手表的微小结构,本质是将凸透镜当作放大镜使用。根据凸透镜成像规律,当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,因此满足上述条件。
角度06 水透镜及其应用
15. 当太阳照射装满水的矿泉水瓶,容易引起火灾,装满水的矿泉水瓶所起的作用相当于( )
A.凹面镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸透镜
【答案】D
【详解】饮料瓶中间厚,两边薄,则矿泉水瓶中的水相当于凸透镜;它能使太阳光会聚,使会聚光很集中,温度很高,可点燃枯草、枯枝和树叶等易燃物,容易引起森林火灾。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
16. 周末,小明和同桌一起参加长春净月潭森林公园徒步运动,发现公园中禁止徒步者随意丢弃的矿泉水瓶,由于瓶中的水和瓶相当于______镜,对光有会聚作用,可能引起火灾;在林中,透过露珠看到叶脉被放大了,这是叶脉通过露珠成的______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】 凸透 虚
【详解】[1]公园中禁止随意丢弃矿泉水瓶,是因为瓶中的水和瓶相当于凸透镜,对光有会聚作用,可能使光线会聚到一点,温度升高,从而引起火灾。
[2]透过露珠看到叶脉被放大,这是因为露珠相当于凸透镜,叶脉位于露珠的一倍焦距以内,根据凸透镜成像规律,此时叶脉通过露珠成放大的虚像。
17. 图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是( )
A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜
B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小
C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像
【答案】C
【详解】A.眼睛的晶状体和角膜的组合相当于一个凸透镜,对光线起会聚作用,视网膜相当于光屏,用来承接像。在图乙的模拟装置中,水凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于视网膜,故A错误;
B.当从“水透镜”中抽出适量水时,水凸透镜的凸度变小,焦距变大。根据凸透镜成像规律,物距不变时,焦距变大,则像距变大,故B错误;
C.当向“水透镜”中注入适量水时,水凸透镜的凸度变大,焦距变小,会聚能力变强。物距不变时,像距会变小,所以像会成在光屏的前方,导致光屏上的像变模糊。这模拟了近视眼的成因,故C正确;
D.由C的分析可知,当注入适量水时,模拟的是近视眼,像成在光屏前方。为了使像能成在光屏上,应使光线延迟会聚。凹透镜对光线有发散作用,所以应在水透镜前方放置一个适当的凹透镜,而不是凸透镜,故D错误。
故选C。
【例1】(2025·四川·中考真题)五一假期,小明及家人去黄龙景区游玩,发现了很多与光有关的现象,下列说法正确的是( )
A.雪山呈现日照金山的奇观,说明雪山是光源
B.湖水看起来要比实际的浅,是因为光的反射
C.景区地面上出现树的影子,是因为光的折射
D.小明清晰看见雪山,其视网膜上成的是实像
【答案】D
【详解】A.雪山反射太阳光,自身不发光,雪山不是光源,故A错误;
B.池底反射的光线由水中斜射入空气中时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到的是池底的虚像,位置比实际的浅,就会觉得池底变浅了,故B错误;
C.景区地面上出现树的影子,影子是光沿直线传播被树遮挡后形成的暗区域,故C错误;
D.人眼成像原理类似照相机成像,视网膜上成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
【变式1-1】(2025·吉林·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中∶
(1)实验前,需将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调至 。
(2)如图所示,某次实验时,烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 的实像。生活中的 就是利用这种成像规律工作的。
(3)若想模拟近视眼成像情况,可以更换焦距更 的凸透镜进行实验。
【答案】(1)同一高度 (2)缩小 照相机 (3)小
【详解】(1)实验时,为了使像呈现在光屏的中央,应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调节在同一高度,即将烛焰和光屏的中心调节在凸透镜的主光轴上。
(2)[1][2]由图可知物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像,利用这一原理可制成照相机。
(3)近视眼是看远处物体时成像在视网膜之前,光屏相当于视网膜,为模拟近视眼,则应使像成在光屏前方,需要增强光的折射能力,所以需要更换焦距更小的凸透镜。
【变式1-2】(2025·湖南长沙·中考真题)晚上看电视时,小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动,发现移动到某位置时,墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
【答案】B
【详解】根据凸透镜的成像规律可知,墙相当于光屏,在墙上清晰地呈现出倒立缩小的实像,因此此时物距大于两倍焦距,此应用于照相机,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式1-3】(2025·四川广元·中考真题)“梦天”学习小组用硬纸板做了两个纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动,如图所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为8cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜,就做成了模型照相机。用它来观察远处的教学楼,他们发现半透明薄膜上的像太小,于是靠近教学楼,并 (选填“增大”或“减小”)两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离 16cm(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】增大 >
【详解】[1][2]凸透镜成实像时,物近像远像变大,半透明薄膜上的像太小,照相机靠近教学楼,物距减小,像距变大,需要增大两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像;由照相机的原理,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像可知,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离大于16cm。
⚡基础速刷
1.图是人眼结构简图,正常人看到汽车从远处驶近的过程中,其眼部晶状体的厚度 (选填“变厚”“变薄”“不变”),人眼看物体在视网膜上成的是 像(填像的性质)。
【答案】 变厚 倒立缩小的实
【详解】[1]正常人看到汽车从远处驶近的过程中,物距变小,像距变大,为了使像始终落在视网膜上,则晶状体变厚,会聚能力变强。
[2]眼睛的结构:晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,人在看物体时,物距大于二倍焦距,在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。
2.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
【答案】A
【详解】BD.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;他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明像距变大了,因此是发散透镜,是凹透镜,故BD错误;
AC.近视眼成因是晶状体折光能力过强,导致在视网膜前成像,需要佩戴凹透镜,故A正确,C错误。
故选A。
3.下列四幅图,分别表示近视眼、远视眼成像情况和矫正做法,以其中第 图属于远视眼患者示意图;第 图表示矫正远视眼的做法。
【答案】 ② ④
【详解】[1][2]远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,像落在视网膜的后方,故②图属于远视眼患者示意图;为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正远视眼,故④图表示矫正远视眼的做法。
4. 常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜 C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
【答案】A
【详解】
由图可知,烛焰发出的光经晶状体折射后后成像在了视网膜后面,所以该眼睛是远视眼;远视眼是因为晶状体的折光能力太差,远视眼需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜,这样物体像可以成在视网膜上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中,将蜡烛放在凸透镜前适当位置,调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,则该镜片( )
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】D
【详解】由题意知,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,说明眼镜片对光线有会聚作用,使像呈现在光屏的前侧,所以该镜片是凸透镜,属远视眼镜,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 仔细观察照相机你会发现,所有照相机的前面都有一个镜头,镜头就相当于一个___________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。如图所示为照相机的原理图,则照相时所成的像是__________、__________的像。
【答案】 凸透镜 倒立 缩小
【详解】照相机的镜头相当于凸透镜。照相时物体位于凸透镜二倍焦距以外,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
7. 凸透镜是许多光学仪器的重要元件,可以呈现不同的像。下列关于凸透镜成像的说法正确的是( )
A.在照相机中成正立、缩小的实像 B.在投影仪中成倒立、放大的实像
C.在摄像头中成正立、缩小的实像 D.做放大镜时,成正立、放大的实像
【答案】B
【详解】AC.摄像头与照相机成像原理相同,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故AC错误;
B.投影仪工作时,投影片位于凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像,故B正确;
D.放大镜使用时,物体位于凸透镜一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故D错误。
故选B。
8. 小明假日外出游玩时,利用手机拍了一张石拱桥的照片,如图所示。以下说法正确的是( )
A.石拱桥在水中呈现出倒影,说明平面镜有时候可以成倒立的像
B.桥在水中的倒影,是由于光的折射现象形成的
C.桥在手机的感光材料上成正立缩小的实像
D.人靠近桥可使桥在手机上成的像大一些
【答案】D
【详解】A.物体在平面镜中成的是正立的虚像,石拱桥在水中呈现出倒影属于平面镜成像,石拱桥在水中的倒影是正立的像,故A错误;
B.桥在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,不是光的折射现象,故B错误;
C.手机摄像头相当于凸透镜,桥在手机感光材料上成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,成实像时,物距减小,像距增大,像变大,人靠近桥,可使桥在手机上成的像大一些,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,透过露珠能够看到远处景物倒立的像,露珠相当于______,此光学元件对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用;在生活中利用该成像原理的仪器有______。
【答案】 凸透镜 会聚 照相机
【详解】[1][2]深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,露珠呈球状,中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,对光线有会聚作用。
[3]透过露珠能够看到远处景物倒立的像,说明此时物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,生活中照相机就是利用了该原理。
10. 某同学用放大镜观察如图1所示的物理书封面。他将放大镜从靠近书本的位置逐渐远离,则他所看到的像(如图2所示)与照相机成像原理相同的应该是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【详解】照相机所成的像为倒立缩小的实像,图2中乙图像为倒立缩小的像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
🚀能力跃升
11. 如图所示,这是小明在光学实践活动中用手机、凸透镜和鞋盒自制的投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上(图中白墙未画出)。下列说法正确的是( )
A.制作简易投影仪的凸透镜对光有发散作用
B.手机屏幕到透镜的距离应在一倍到两倍焦距之间
C.手机画面经透镜在墙上呈现的是倒立、缩小的实像
D.要使墙上的像变大,减小手机与透镜间距离的同时减小透镜与墙之间的距离
【答案】B
【详解】A.制作简易投影仪的凸透镜对光线具有会聚作用,故A错误。
BC.根据投影仪的成像原理可知,手机屏幕到透镜的距离(物距)应大于一倍焦距,小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,故B正确,C错误。
D.要使墙上的像变大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,减小手机与透镜间距离的同时增大透镜与墙之间的距离,故D错误。
故选B 。
12. 小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”(如图甲)。调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。
(1)水滴相当于显微镜的___________(选填“目镜”或“物镜”),标本经过水滴成___________(选填“正立”或“倒立”)、放大的___________(选填“实”或“虚”)像;
(2)若要让标本放大倍数更高,可以使水滴适当___________(选填“靠近”或“远离”)标本。
【答案】 物镜 倒立 实 靠近
【详解】(1)[1]从图甲可以看到,水滴靠近标本,所以水滴相当于光学显微镜中的物镜。
[2]水滴相当于显微镜的物镜,物镜有放大的作用,即标本经过水滴成倒立放大的实像。
(2)[3]若要让标本放大倍数更高,水滴相当于凸透镜,根据凸透镜的动态成像规律,物近像远像变大,则可以使水滴适当靠近标本。
13. 显微镜的结构和载玻片上细胞在视野中的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜和物镜都是凸透镜
B.反光镜利用光的反射提高载玻片亮度
C.目镜和物镜成像特点相同
D.将载玻片向左上方移动可使像成在视野正中间
【答案】AB
【详解】A.显微镜的物镜是凸透镜,目镜也是凸透镜,故A正确;
B.由于反光镜是面镜,利用光的反射可以提高载玻片亮度,故B正确;
C.物镜的作用相当于幻灯机,成倒立、放大的实像,目镜的作用相当于放大镜,成正立、放大的虚像,目镜和物镜成像特点不同,故C错误;
D.由图可知,细胞在视野中右下方,目镜最终看到的是两次放大、倒立的虚像,所以应将将载玻片向右下方移动可使像成在视野正中间,故D错误。
故选AB。
14. 生物课上,小石用显微镜观察番茄果肉细胞时,只要调整物镜就可以使图中视野甲变为视野乙。于是突发奇想,用丙图实验装置来模拟物镜的成像情况。下列说法正确的是( )
A.丙图此时的成像情况,刚好可以模拟显微镜物镜成倒立放大的虚像
B.若要模拟从甲图到乙图的变化过程,可使水透镜变薄或将蜡烛靠近透镜
C.若要模拟从甲图到乙图的变化过程,可向水透镜内注入水或将蜡烛远离透镜
D.若用手挡住一部分水透镜,光屏上可以呈现不完整的像,像会变得更明亮
【答案】B
【详解】A.显微镜的物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像。丙图中,此时物距小于像距,成倒立放大的实像,可以模拟显微镜物镜成倒立放大的实像,故A错误;
B.从甲图到乙图,像变大了。根据凸透镜成像规律,要使像变大,应减小物距,增大像距。使水透镜变薄,折光能力变弱,其焦距变大,相当于减小了物距,像会变大;蜡烛靠近透镜,物距减小,像会变大;故B正确;
C.向水透镜内注水,水透镜变厚,焦距变小,相当于物距相对变大,像会变小;将蜡烛远离透镜,物距增大,像也会变小,这两个操作都使像变小,无法模拟从甲图到乙图像变大的变化,故C错误;
D.用手挡住一部分水透镜,蜡烛发出的光仍有部分能通过凸透镜折射成像,所以光屏上能呈现完整的像。但通过的光变少,像会变暗,而不是更亮,故D错误。
故选B。
15. 如图是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个______、______(分别填写“倒立”“正立”与“放大”“等大”“缩小”)的实像,这个实像经过目镜成一个正立______像(选填“虚”或“实”)。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的______(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
【答案】 倒立 缩小 虚 远视
【详解】[1][2][3][4]望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。因远视眼的镜片是凸透镜,所以想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的远视镜片来代替。
16. 某同学用两个焦距分别为10cm和20cm的凸透镜制作了一个如图甲所示的望远镜。
(1)目镜的作用相当于一个 ________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(2)这种望远镜的放大倍率是物镜的焦距与目镜的焦距之比,为了让成像质量好一些,放大倍率为2~3倍即可,因此应选择焦距为 _______cm的凸透镜作为物镜,另一个凸透镜作为目镜;
(3)该同学制作的望远镜结构如图乙所示,用它观察远处物体时,眼睛在图乙中 _____(填字母)位置观察效果更好,当他观察的物体变近时,应将纸筒 _________(填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”)。
【答案】(1)放大镜
(2)20
(3) C 拉长一些
【详解】(1)望远镜的物镜和目镜都是一个凸透镜,物镜成倒立、缩小的实像,这个像成在目镜一倍焦距以内,目镜成正立、放大的虚像;物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜。
(2)为了让成像质量好一些,取放大倍率为2~3倍即可,且应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜,故20cm的凸透镜作为物镜,10cm的凸透镜作为目镜。
(3)[1][2]用图乙的望远镜观察远处物体时,眼睛在图乙中C位置观察效果更好,此时成像更清晰;当他观察的物体变近时,像距会变大,应将纸筒拉长一些。
🌟思维挑战
17. 跨学科实践:制作望远镜
活动任务一:了解望远镜的成像原理
(1)望远镜有不同类型,其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的(如图甲所示)。靠近被观测物体的叫作物镜,作用是使远处的物体在焦点附近成___________(选填“实”“虚”)像,目镜的作用相当于一个___________(选填“照相机”“投影仪”“放大镜”)用来把这个像放大。
活动任务二:设计简易望远镜
(2)望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比,为了成像质量好一些,其放大倍率不宜过大,取放大倍率2~3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜,其规格如下:
A.焦距20 cm;直径5 cm B.焦距10 cm;直径4 cm C.焦距5 cm; 直径3 cm
小组同学选择B规格透镜作为目镜,为了制作出乙图所示的望远镜,参考丙图,则物镜应选择___________(选填“A”“B”或 “C”)透镜,这样物镜可以会聚更多的光,使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为___________倍。
活动任务三:制作及调试望远镜
(3)用此望远镜,观察最远处物体时,物镜和目镜的距离约为________ cm,观察较近物体时,物镜和目镜的镜筒长度距离要_________(选填“大”“小”“不变”)一些,看到的像是_______(选填“正立的”“倒立的”)。
【答案】(1) 实 放大镜
(2) A 2
(3) 30 大 倒立的
【详解】(1)[1]使用望远镜时,物体在很远处,物距远远大于两倍物镜的焦距,故通过物镜所成的像为倒立、缩小的实像。
[2]远处的物体在焦点附近成像,此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,则望远镜的目镜相当于一个放大镜。
(2)[1][2]由题意知,放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比,即目镜焦距乘以放大倍率等于物镜焦距,小组同学选择B规格(焦距10 cm)透镜作为目镜,为了成像质量好一些,其放大倍率不宜过大,取放大倍率2~3倍,所以物镜焦距为目镜焦距的2~3倍,故A透镜符合题意,此时望远镜的放大倍率为倍。
(3)[1]用此望远镜,观察最远处物体时,物镜后焦点与目镜前焦点重合,因此物镜与目镜距离约为20cm+10cm =30cm
[2]当物体较近时,物镜成像位置会后移(超过物镜焦点),需增大镜筒长度以使像落在目镜焦点内,因此镜筒距离需调大一些。
[3]由题意知,望远镜由两个凸透镜组成,物镜成倒立实像,目镜将其放大为正立虚像,所以最终像为倒立的。
18. 某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙。(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置)
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在光具座上,______(选填“点燃”“不点燃”)蜡烛,并调整它们的高度,使烛焰和光屏中心在______,目的是______;当蜡烛、凸透镜、光屏位于甲图中的位置时,在光屏上能观察到清晰的像,此实验现象可以说明______的成像特点(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);若保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,光屏上可观察到倒立、______的实像,理由是______(写一光学物理规律);
(2)若当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像,是因为______。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法。
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变小,由此推断更换的凸透镜焦距______(选填“变大”“变小”);
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际,远视眼的晶状体焦距较______(选填“大”“小”),将近处物体的像成在视网膜______(选填“前”或“后”)方,故需配戴______透镜矫正;
(3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为图中的___________。
A. B. C. D.
【答案】(1) 点燃 凸透镜的主光轴上 使像成在光屏中央 投影仪 缩小 光路可逆
(2) 像距太大,超出了光具座的长度范围 变小 大 后 凸
(3)C
【详解】(1)[1][2][3]为使得像成在光屏中央,便于观察成像特点,根据过透镜光心的光线传播方向不变,实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在光具座上,并调整它们的高度,使烛焰和光屏中心在凸透镜的主光轴上,所以应点燃蜡烛。
[4]图甲中,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用是投影仪。
[5][6]根据光路可逆,若保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,物距和像距对调,此时光屏上仍可以成清晰的像,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(2)[1]把蜡烛放在C位置时,C点在一倍和二倍焦距点之间,且比较靠近焦点,在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像,可能是此时像距太大,超出了光具座的长度范围。
[2]保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变小,由此推断更换的凸透镜焦距变小,折光能力增强,使得成像提前。
[3][4][5]远视眼是由于晶状体较薄,折光能力较弱,焦距较大,将近处物体的像成在视网膜后方,故需配戴对光具有会聚作用的凸透镜进行矫正。
(3)当物距大于焦距时凸透镜成的是实像。将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距变大,则像距变小。当物距大于二倍焦距时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以物距变变大时,像距会逐渐接近于一倍焦距,但不会等于一倍焦距。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,不透明的容器中有一只铁制玩具青蛙,人的眼睛在图中所示位置时刚好看不到青蛙,这是由于______的缘故;向容器中注入适量的水,眼睛就能够看到青蛙了,这是由于______造成的。
(2)如图乙所示,是广州美术馆常设展厅中“齐白石印”的展台,由于印章小,博物馆工作人员在印章上方放置一个上方镜,此上方镜的作用相当于______,使参观者透过上方镜看到______(选填“倒立”或“正立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的“印章”,印章到上方镜的距离在______(选填“一倍焦距内”“大于一倍焦距小于两倍焦距”或“两倍焦距以外”)。
(3)如图丙所示是一种小型手电筒。它的前端有一个出光小孔,其内部(从小孔向后)依次有玻璃珠(球冠状)、LED灯(发光二极管)和电池。LED灯发出的光是发散的,但从小孔射出的却是一束能照射很远的强光,在这种小型手电筒中,玻璃珠起什么作用?为了使射出的光是一束平行光,对LED灯和玻璃珠的位置关系有何要求?
【答案】(1) 光的直线传播 光的折射
(2) 放大镜(或凸透镜) 正立 放大 一倍焦距内
(3)玻璃珠相当于凸透镜,对光有会聚作用;LED灯应置于玻璃珠的焦点处。
【详解】(1)[1]看不到青蛙的原因是光在同种均匀介质中沿直线传播,容器壁阻挡了从青蛙反射到人眼的光线。
[2]注水后,光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人逆着折射光看到青蛙的虚像。
(2)[1][2][3][4]放置上方镜的目的是让参观者看到放大的印章,根据凸透镜成像规律:当物距时,成正立、放大的虚像。故上方镜应该是一个凸透镜(或放大镜),使参观者透过上方镜看到正立的放大的“印章”,印章到上方镜的距离在一倍焦距内。
(3)LED灯发出的光是发散的,但从小孔射出的却是一束能照射很远的强光,这说明玻璃珠对光线有会聚作用,相当于凸透镜;当光源位于凸透镜焦点时,光线经过凸透镜后会变成平行光,故需要将LED灯放置在玻璃珠的焦点位置。
20. 跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜,实验室有四种规格的凸透镜如下表:
序号
A
B
C
D
直径/cm
4
5
8
5
焦距/cm
10
10
30
20
查得资料:望远镜的放大倍率取2至3倍为宜,放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的,可适当增大观察范围,并使成像更亮更清晰。
(1)为获得较大放大倍率,小组应选用______透镜做物镜、_____透镜做目镜最适宜;
(2)图乙为望远镜成像原理图,物镜的原理相当于_______(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”,下同),目镜相当于_____。
(3)制作完成后,他们用望远镜观察远处树木,肉眼直接观察树木如图丙所示,则在原地用自制望远镜看到的像是_______(选填一个字母);与原物相比,通过望远镜所成的是树木_______(选填“放大”或“缩小”)的虚像。
A B
C D
【答案】(1) C B
(2) 照相机 放大镜
(3) D 缩小
【详解】(1)[1][2]根据资料可知,望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比,且放大倍率取2至3倍为宜。要获得较大放大倍率,应选择焦距较长的凸透镜作为物镜,焦距较短的凸透镜作为目镜。在给出的四种凸透镜中,C透镜的焦距为30cm,是最长的,适合作为物镜; A、B透镜的焦距均为10cm,相对较短,可作为目镜。同时,C透镜的直径为8cm,是所有透镜中最大的,能增大观察范围并使成像更亮更清晰;而A、B透镜中,B透镜的直径为5cm,大于A透镜的4cm,所以选择B透镜做目镜更适宜。故应选用C透镜做物镜、B透镜做目镜。
(2)[1][2]天文望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,这与照相机的成像原理相似;目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大,成正立、放大的虚像,其原理相当于放大镜。
(3)[1][2]由(2)可知,通过天文望远镜最终看到的像是经过物镜成倒立实像和目镜成正立虚像后的结果,所以看到的是倒立的像。观察远处树木,肉眼直接观察树木是正立的,那么通过自制望远镜看到的像应该是倒立的,与原物相比,通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。因为物镜成缩小的实像,目镜将这个实像放大,但整体而言,与原物相比还是缩小的。但可以确定看到的像是倒立的,是缩小的虚像,故D符合题意。故选D。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
3.7眼睛与光学仪器
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 近视眼与远视眼及其矫正
考点03 生活中的透镜
03 避坑指南·解题通法
角度01 熟悉研究的结构及视物原理
角度02 近视眼和远视眼的成因及矫正
角度03 计算近视和远视眼镜的度数
角度04 照相机和投影仪
角度05 放大镜的成像原理及其特点
角度06 水透镜及其应用
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.类比眼球和照相机结构,搞清楚晶状体、视网膜各自对应部件
2.分析近视眼晶状体过厚、眼球前后径过长的成像位置问题
3.分析远视眼晶状体过薄、折光能力偏弱的成像缺陷
4.熟记近视、远视对应的矫正透镜类型以及矫正原理
5.分别梳理照相机、投影仪、放大镜的物距范围、成像正倒、大小、虚实
6.归纳物距改变时,实像、虚像的像距与像大小整体变化规律
7.精准区分实像和虚像的承接方式、倒立正立两大核心区别
8.理解投影仪平面镜改变光路、增大屏幕成像的作用
1.晶状体相当于可变焦距凸透镜,视网膜相当于感光光屏
2.近视:光线会聚在视网膜前方,用凹透镜发散推迟会聚
3.远视:光线会聚在视网膜后方,用凸透镜提前会聚
4.眼镜度数由焦距倒数换算,焦距越短,透镜度数越高
5.照相机:u>2f,倒立缩小实像;投影仪:f<u<2f,倒立放大实像;放大镜:u<f,正立放大虚像
6.实像:物近像远像变大;虚像:物近像近像变小
7.实像倒立、可用光屏承接;虚像正立、光屏无法承接
8.投影仪镜头向上投出,平面镜反射至竖直墙面,不改变成像大小
考点01 眼睛
1、眼睛看到物体的过程
眼睛的主要结构有:角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑,我们就看到了物体。
睫状体:可以改变晶状体的形状。
视网膜:相当于光屏,感受光的刺激产生信号。
视神经:将视网膜产生的信号传输给大脑。
玻璃体:无色透明的胶状物质。
晶状体、角膜:二者的共同作用相当于一个凸透镜。
瞳孔:光的通道。
2、正常眼睛的调节:正常眼睛无论时眺望远景,还是查看近物,都能看清楚。也就是说,不管物距变大还是变小,眼睛都能将像清晰地成像在视网膜上,物距发生变化时,像距(视网膜和晶状体间的距离)未变,这是因为眼睛能通过睫状体改变睫状体的形状,进而改变晶状体对光线的偏折能力,即改变了晶状体的焦距。使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的像。
看远处物体
看近处物体
睫状体
放松
收缩
晶状体
变薄
变厚
对光的偏折能力
变弱
变强
成像原理图
3、远点、近点和明视距离
(1)远点:眼睛的调节是有限度的。当睫状体完全松弛时,晶状体表面弯曲程度最小,此时晶状体最扁,此时能够看清的最远点极限叫做远点。正常人的眼睛的远点理论上在无限远处。
(2)近点:当睫状体极度紧张时(用力看近处物体),睫状体变得最厚,晶状体表面弯曲程度最大,此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常人的眼睛的近点在离眼睛大约10cm的地方。
(3)明视距离:在合适照明条件下,正常眼睛观察近处物体最清晰而不疲劳的距离大约为25cm,这个距离叫做明视距离。为预防近视眼,读数、写字时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右。
【深化点拨】
眼睛的视物原理
(1)眼睛好像一架照相机。眼睛观察物体时,物距大于二倍焦距,物体发射活反射的光进入人眼,经晶状体和角膜折射后,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,视神经把这个信号传输给大脑,我们就看到了物体。
(2)人眼看同一物体,会出现“远小近大”的感觉,这和物体在人眼处所成的“视角”有关。
(3)同一物体,离人眼较远时,视角较小;离人眼较近时,视角较大。人离不同大小的物体一样远时视角也会不同,物体越大,则视角越大。
1.如图是北师大版八(下)生物书第81页上的一幅“眼球的构造”图。下列有关人眼的讨论,不正确的是( )
A.人能看到物体是因为有光射入了人眼
B.外界物体在视网膜上所成像的像距大于二倍焦距
C.角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜,视网膜相当于光屏
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
2. 在一次班会课上,班主任组织了一场关于保护视力的讨论,请同学们分享在日常生活中保护视力的方法,并邀请校医来讲解近视眼的成因及矫正方法。以下是校医在讲解中提到的一些内容,其中正确的是( )
A.眼睛的晶状体相当于凹透镜
B.物体在视网膜上成倒立、缩小的虚像
C.近视眼看远处物体时,像成在视网膜的前方
D.过度使用电子产品容易导致近视,可戴凸透镜矫正
3. 眼和耳是人体重要的感觉器官。有关叙述正确的是( )
A.人体视觉和听觉感受器分别位于视网膜和鼓膜
B.晶状体的凸度可改变,使人能看清远近不同的物体
C.飞机起飞或降落时将口张开主要目的是缓解紧张情绪
D.不良的用眼习惯会导致近视,近视可配戴凸透镜矫正
考点02 近视眼与远视眼及其矫正
1、近视眼的特点与成因
(1)近视眼的特点:只能看清近处物体,看不清远处物体。
(2)近视眼的成因:近视眼晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,使得来自远处的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。
2、近视眼的矫正:近视眼成像在视网膜前,因此要矫正近视眼,应使其焦点后移。利用凹透镜对光的发散作用,在眼睛前放一个合适凹透镜,让来自远处的光在进入人眼前进行适当的发散,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上(如图乙所示),所以近视眼应佩戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正。
3、近视眼的防治
(1)读数、写字姿势要端正,眼睛和书本的距离要保持在25cm左右。
(2)不要在暗弱光或直射太阳光下看书写字。
(3)不要躺在床上看书,不要爬在桌子上看书。
(4)不要在车上或走路时看书或玩手机。
(5)不要长时间玩电子游戏;连续看书1h左右,要休息片刻或向远处眺望一会。
4、远视眼的特点与成因
(1)远视眼的特点:只能看清远处的物体,看不清近处物体。
(2)远视眼的成因:近视眼晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向太短,使得来自近处的光会聚在视网膜后,到达视网膜前还没有会聚成点,在视网膜上形成一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。
5、远视眼的矫正:远视眼成像在视网膜后,因此要矫正远视眼,应使其焦点前移。利用凸透镜对光的会聚作用,在眼睛前放一个合适凸透镜,让来自近处的光在进入人眼前进行适当的会聚,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上,所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。
【深化点拨】
1.近视眼的形成原因及矫正解题思路点拨
(1)近视眼:晶状体凸度过大或眼球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方。
(2)近视看近不看远,晶厚聚光视网前,凹透镜来把光散,矫正近视不等闲。
2.远视眼的形成原因及矫正解题思路点拨
(1)远视眼:晶状体凸度过小或眼球前后径过短,外界物体的像成在视网膜后方。
(2)远视看远不看近,晶薄聚光视网后,凸透镜来把光聚,矫正远视也能够。
1. 如图是人的眼球结构图,正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的睫状体调节,可以看清近处和远处的物体。正常人看物体由远及近时,为了使像始终落在视网膜上,则晶状体 (选填“变厚”“不变”或“变薄”)。近视眼患者为了使远处物体的像正常成在视网膜上,需要佩戴一个 透镜。
2. 眼球的结构如图甲所示,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,在视网膜上成___________(填“正立”或“倒立”)、缩小的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较___________(填“厚”或“薄”),对光的偏折能力比较___________(填“强”或“弱”),从而看清远处的物体。青少年如果不注意用眼,就容易形成近视眼,图乙中能解释近视眼成因的是___________(填标号)。
考点03 生活中的透镜
1、照相机的成像原理:照相机的镜头相对于一个凸透镜,胶片相对于光屏,来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上,形成了倒立、缩小的像。
2、照相机成像的特点
(1)物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
(2)物体离镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(或胶片)的位置到镜头的距离越近,即暗箱越短。
(3)照相机成的是倒立、缩小的像,像和物体在镜头的两侧。
4、投影仪的成像过程:对投影仪进行光路分析可知,来自投影片上的图案上的光经镜头(凸透镜)折射后,在屏幕上形成清晰的像。
5、投影仪的成像特点
(1)投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。
(2)图案(文字)通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案(文字)大。
(3)像和投影片在凸透镜的两侧。
(4)图案(文字)在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。
(5)投影片离镜头越近,像到镜头间的距离越大,屏幕上所成的像越大。
6、放大镜成像:放大镜是凸透镜,是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大,如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置,透过放大镜可以看到正立、放大的像。
7、放大镜成像特点
(1)物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像。
(2)像和物体在凸透镜的同侧。
(3)在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大。
(4)若物体与放大镜的距离增大到一定程度,所成的像便消失了。
8、凸透镜成实像的情况
(1)凸透镜成实像的情况:实像是实际光线会聚而成的,能成在光屏上。此时物像分别位于凸透镜的两侧,且实像都是倒立的。照相机、投影仪所成的像都是实像。
(2)凸透镜成虚像的情况:虚像不是由光线实际会聚而成的,而是由折射光线的反向延长线相交而成的。凸透镜成虚像时,通过凸透镜射出的光没有会聚,只是人眼逆着折射光线的方向看过去,感到光是从虚像处发出的,故凸透镜成虚像时,物、像位于凸透镜的同侧,我们只能用眼睛看到虚像,而不能用光屏承接到虚像。
【深化点拨】
1.透镜的成像特点
(1)照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
(2)凸透镜成实像时,物距越小,成的像越大。
2.照相机拍摄景深的调节:为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像,需要调节镜头到胶片的距离。
(1)拍摄近处景物时,镜头应向前伸,即增大胶片与镜头之间的距离;
(2)拍摄远处景物时,镜头应往后缩,即减小胶片与镜头之间的距离;
(3)若想使拍摄景物的像大一些,可以减小景物与镜头之间的距离;若想使拍摄景物的像小一些,可以增大景物与镜头之间的距离。
3.投影仪的调节
(1)使屏幕上的像变大的方法:减小投影片与镜头之间的距离,同时增大屏幕与镜头间的距离。
(2)使屏幕上的像变小的方法:增大投影片与镜头间的距离,同时减小屏幕与镜头间的距离。
4.放大镜的使用
(1)使像变大的方法:让放大镜与物体之间的距离适当增大一些。
(2)使像显小的方法:让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。
5.实像和虚像成像区别
(1)实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像;可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
(2)虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点;不能用光屏承接,只能用眼睛观看。
1. 手机照相功能强大,一般手机有多个摄像镜头(如图),拍照时,会根据拍摄物体远近自动“调焦”(改变像距)或者“变焦”(改变焦距)。在拍照过程中,下列说法正确的是( )
A.摄像镜头对光有发散作用
B.镜头所成物体的像是正立、缩小的实像
C.当人靠近镜头时,镜头通过自动“调焦”使像距变大
D.当人离镜头非常近时,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变大
2. imax3d是立体影片的放映技术,结合imax巨幕,能够产生逼真震撼的全视野立体效果。放映时,两个放映机将两个略有差异的画面呈现在比普通影院屏幕更大的巨幕上,观看者带上特殊眼镜后,能产生强烈的“身临其境”感。关于imax3d电影,下列说法正确的是( )
A.放映时胶片应置于放映机镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
B.在观看电影时,逼真震撼的声音是通过空气传播到人耳的
C.巨幕一般都做成粗糙白色平面是让光在幕布上发生漫反射
D.观影者看到巨幕上“身临其境”的画面是倒立放大的虚像
3. 微雕是集中国文化精华的袖珍艺术品。如图所示,工艺师正在通过光学元件进行微雕创作。该光学元件是( )
A.平面镜 B.凸面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
眼睛和眼镜的综合应用及解题步骤
1.眼睛的构造与调节:眼睛本质上是一架“可自动调节焦距的照相机”,解题时要明确各部件的对应关系。
(1)结构对应:晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。
(2)成像特点:无论看远看近,在视网膜上成的都是倒立、缩小的实像。
(3)调节机制(核心):正常眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄来调节焦距。
(4)看远处物体:睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,焦距变长。
(5)看近处物体:睫状体收缩,晶状体变厚,折光能力变强,焦距变短。
2.近视眼及其矫正:近视眼是考试中最常考的视力问题,重点在于理解光线“提前会聚”。
(1)症状:只能看清近处物体,看不清远处物体。
(2)成因:晶状体太厚(折光能力太强),或者眼球前后方向太长。导致来自远处的光会聚在视网膜的前方。
(3)矫正方法:佩戴凹透镜制成的眼镜。
(4)原理:凹透镜对光有发散作用,使光线进入眼睛前先发散一下,从而将像“推迟”成在视网膜上。
3.远视眼(老花眼)及其矫正:远视眼的成因和矫正与近视眼恰好相反,切忌混淆。
(1)症状:只能看清远处物体,看不清近处物体。
(2)成因:晶状体太薄(折光能力太弱),或者眼球前后方向太短。导致来自近处的光会聚在视网膜的后方。
(3)矫正方法:佩戴凸透镜制成的眼镜。
(4)原理:凸透镜对光有会聚作用,使光线提前会聚,将像“提前”成在视网膜上。
生活中的透镜的综合应用及解题步骤
1.照相机与投影仪:这两个设备是凸透镜成像规律最典型的应用,核心区别在于物体离镜头的远近(物距u)。
(1)照相机原理: u>2f(物距大于2倍焦距)。
成像特点:成倒立、缩小的实像。
调节口诀:“物近像远像变大”。要想拍特写(像变大),相机要靠近物体(减小物距),同时镜头要向前伸(增大像距,即拉长暗箱)。
(2)投影仪(幻灯机)原理: f<u<2f(物距在1倍焦距和2倍焦距之间)。
成像特点:成倒立、放大的实像。
调节口诀:要想屏幕上的字变大,投影仪要远离屏幕(增大像距),同时镜头要靠近投影片(减小物距)。
(3)避坑点:无论是照相机还是投影仪,成的都是倒立的实像。所以,幻灯片或胶片在机器里必须是倒着插的,屏幕上才能看到正立的像。
2.放大镜:放大镜利用的是凸透镜成正立虚像的原理,但很多人用错了方法。
(1)原理: u<f(物距小于1倍焦距)。
(2)成像特点:成正立、放大的虚像。像和物体在透镜的同侧。
(3)使用技巧:要看清物体,物体必须放在焦点以内。
(4)调节方法:如果感觉像太小,可以把放大镜远离物体(增大物距,但仍需保持 u<f),像会变大;如果像模糊了,说明可能超过了焦点,需要移近一点。
3.实像与虚像的本质区别:在判断透镜成像性质时,这是最基础的分类。
(1)实像成因:由实际光线汇聚而成。
特点:能呈现在光屏上(如电影屏幕、照相底片);都是倒立的。
位置:像与物在透镜的异侧。
(2)虚像成因:由实际光线的反向延长线汇聚而成(人眼错觉)。
特点:不能呈现在光屏上(只能用眼睛看);都是正立的。
位置:像与物在透镜的同侧。
总结:看到“倒立”就是实像,看到“正立”就是虚像。
角度01 熟悉眼球的结构及视物原理
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正立的
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不变
2. 人眼看近处的物体时,与看远处物体相比较,晶状体厚度变化情况是___________,使入射光线偏折的角度更大还是更小?___________。长时间观看近处物体,会使眼睛的晶状体厚度变化后难以恢复原状,成为近视眼,矫正近视眼的眼镜片会聚还是发散光线?___________。
3. 如图所示的VR眼镜是一种虚拟现实头戴显示设备,内部电子屏上的画面,经过人眼的晶状体在视网膜上成___________(正立/倒立)的_______(虚/实)像,但电子屏距离眼睛很近,像会落在视网膜的后方,因此需在电子屏与人眼之间内置一个对光有_______作用的透镜,从而让人看清图像。
角度02 近视眼和远视眼的成因及矫正
4. 2026年6月6日是第31个全国爱眼日。下面两图中能模拟远视眼成像的光路图是___________(选填“甲”或“乙”),应佩戴___________制成的眼镜来矫正远视眼(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
5. 小明陪爷爷去游玩,看到夜色中的“大玉米”流光溢彩,美不胜收。但他取下近视眼镜后看到“大玉米”变模糊了,这是因为“大玉米”的像成在了他的视网膜的__________(填“前”或“后”)方;他用爷爷的老花镜观看远处的“大玉米”,看到了“大玉米”倒立的像,这个像是__________(填“实”或“虚”)像。爷爷的老花镜是__________透镜。
6.青少年时期是近视的高发期,长时间上网、看电视、玩手机都有可能导致近视,如图所示,能正确表示近视眼成像情况和矫正方法的是( )
A.甲丙 B.甲丁 C.乙丙 D.乙丁
角度03 计算近视和远视眼镜的度数
7. 一款远视眼镜的镜片焦距为0.2m,该眼镜的度数为( )
A.50度 B.200度 C.500度 D.20度
8. 若眼镜片的度数D,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;眼镜片度数越大,则眼镜片的焦距越 __ 。
角度04 照相机和投影仪
9. 如图是用手机拍摄的东湖公园一景,下列说法正确的是( )
A.手机摄像头的镜头对光线有发散作用
B.手机摄像头拍照成的是正立缩小的实像
C.高楼在水中的像是光的反射形成的实像
D.水下的倒影看起来比实景更暗是因为有部分光折射进入水中
10. 来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成该物体的像。下列说法正确的是( )
A.镜头相当于一个凸透镜 B.镜头相当于一个凹透镜
C.像是放大的 D.像是正立的
11. 如我们学习了很多光学成像的实例,如:①针孔照相机内所成的像(小孔成像);②在“潜望镜”中看到的景物的像;③汽车观后镜中的像;④放大镜中看到物体的像;⑤幻灯机屏幕上看到的像。对这些成像实例,下列说法中正确的是( )
A.属于虚像的是②、③、④ B.属于实像的是①、④
C.属于折射光线所成的像是①、③ D.属于反射光线所成的像是①、②、⑤
角度05 放大镜的成像原理及其特点
12. 用放大镜观察邮票时,能看到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.邮票在放大镜的二倍焦距以外
B.成的是倒立、放大的实像
C.放大镜的焦距越大,放大效果越明显
D.邮票到放大镜的距离小于一倍焦距
13. 如图所示,市场上有一款带凸透镜的指甲剪,方便视力不佳的老年人修剪指甲。下列说法正确的是( )
A.使用时指甲通过凸透镜成缩小的像
B.通过凸透镜可看到指甲正立的虚像
C.指甲剪距离透镜的距离等于其焦距
D.凸透镜可用作近视眼镜,对光有发散作用
14. 如图,修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜,手表到凸透镜的距离应满足的条件是:______,看到的手表内部微小结构是正立、放大的_____(填“虚”或“实”)像。
角度06 水透镜及其应用
15. 当太阳照射装满水的矿泉水瓶,容易引起火灾,装满水的矿泉水瓶所起的作用相当于( )
A.凹面镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸透镜
16. 周末,小明和同桌一起参加长春净月潭森林公园徒步运动,发现公园中禁止徒步者随意丢弃的矿泉水瓶,由于瓶中的水和瓶相当于______镜,对光有会聚作用,可能引起火灾;在林中,透过露珠看到叶脉被放大了,这是叶脉通过露珠成的______(选填“实”或“虚”)像。
17. 图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是( )
A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜
B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小
C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像
【例1】(2025·四川·中考真题)五一假期,小明及家人去黄龙景区游玩,发现了很多与光有关的现象,下列说法正确的是( )
A.雪山呈现日照金山的奇观,说明雪山是光源
B.湖水看起来要比实际的浅,是因为光的反射
C.景区地面上出现树的影子,是因为光的折射
D.小明清晰看见雪山,其视网膜上成的是实像
【变式1-1】(2025·吉林·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中∶
(1)实验前,需将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调至 。
(2)如图所示,某次实验时,烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 的实像。生活中的 就是利用这种成像规律工作的。
(3)若想模拟近视眼成像情况,可以更换焦距更 的凸透镜进行实验。
【变式1-2】(2025·湖南长沙·中考真题)晚上看电视时,小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动,发现移动到某位置时,墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
【变式1-3】(2025·四川广元·中考真题)“梦天”学习小组用硬纸板做了两个纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动,如图所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为8cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜,就做成了模型照相机。用它来观察远处的教学楼,他们发现半透明薄膜上的像太小,于是靠近教学楼,并 (选填“增大”或“减小”)两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离 16cm(选填“>”、“<”或“=”)。
⚡基础速刷
1.图是人眼结构简图,正常人看到汽车从远处驶近的过程中,其眼部晶状体的厚度 (选填“变厚”“变薄”“不变”),人眼看物体在视网膜上成的是 像(填像的性质)。
2.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
3.下列四幅图,分别表示近视眼、远视眼成像情况和矫正做法,以其中第 图属于远视眼患者示意图;第 图表示矫正远视眼的做法。
4. 常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜 C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
5. 在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中,将蜡烛放在凸透镜前适当位置,调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,则该镜片( )
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
6. 仔细观察照相机你会发现,所有照相机的前面都有一个镜头,镜头就相当于一个___________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。如图所示为照相机的原理图,则照相时所成的像是__________、__________的像。
7. 凸透镜是许多光学仪器的重要元件,可以呈现不同的像。下列关于凸透镜成像的说法正确的是( )
A.在照相机中成正立、缩小的实像 B.在投影仪中成倒立、放大的实像
C.在摄像头中成正立、缩小的实像 D.做放大镜时,成正立、放大的实像
8. 小明假日外出游玩时,利用手机拍了一张石拱桥的照片,如图所示。以下说法正确的是( )
A.石拱桥在水中呈现出倒影,说明平面镜有时候可以成倒立的像
B.桥在水中的倒影,是由于光的折射现象形成的
C.桥在手机的感光材料上成正立缩小的实像
D.人靠近桥可使桥在手机上成的像大一些
9. 如图所示,深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,透过露珠能够看到远处景物倒立的像,露珠相当于______,此光学元件对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用;在生活中利用该成像原理的仪器有______。
10. 某同学用放大镜观察如图1所示的物理书封面。他将放大镜从靠近书本的位置逐渐远离,则他所看到的像(如图2所示)与照相机成像原理相同的应该是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
🚀能力跃升
11. 如图所示,这是小明在光学实践活动中用手机、凸透镜和鞋盒自制的投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上(图中白墙未画出)。下列说法正确的是( )
A.制作简易投影仪的凸透镜对光有发散作用
B.手机屏幕到透镜的距离应在一倍到两倍焦距之间
C.手机画面经透镜在墙上呈现的是倒立、缩小的实像
D.要使墙上的像变大,减小手机与透镜间距离的同时减小透镜与墙之间的距离
12. 小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”(如图甲)。调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。
(1)水滴相当于显微镜的___________(选填“目镜”或“物镜”),标本经过水滴成___________(选填“正立”或“倒立”)、放大的___________(选填“实”或“虚”)像;
(2)若要让标本放大倍数更高,可以使水滴适当___________(选填“靠近”或“远离”)标本。
13. 显微镜的结构和载玻片上细胞在视野中的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜和物镜都是凸透镜
B.反光镜利用光的反射提高载玻片亮度
C.目镜和物镜成像特点相同
D.将载玻片向左上方移动可使像成在视野正中间
14. 生物课上,小石用显微镜观察番茄果肉细胞时,只要调整物镜就可以使图中视野甲变为视野乙。于是突发奇想,用丙图实验装置来模拟物镜的成像情况。下列说法正确的是( )
A.丙图此时的成像情况,刚好可以模拟显微镜物镜成倒立放大的虚像
B.若要模拟从甲图到乙图的变化过程,可使水透镜变薄或将蜡烛靠近透镜
C.若要模拟从甲图到乙图的变化过程,可向水透镜内注入水或将蜡烛远离透镜
D.若用手挡住一部分水透镜,光屏上可以呈现不完整的像,像会变得更明亮
15. 如图是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个______、______(分别填写“倒立”“正立”与“放大”“等大”“缩小”)的实像,这个实像经过目镜成一个正立______像(选填“虚”或“实”)。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的______(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
16. 某同学用两个焦距分别为10cm和20cm的凸透镜制作了一个如图甲所示的望远镜。
(1)目镜的作用相当于一个 ________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(2)这种望远镜的放大倍率是物镜的焦距与目镜的焦距之比,为了让成像质量好一些,放大倍率为2~3倍即可,因此应选择焦距为 _______cm的凸透镜作为物镜,另一个凸透镜作为目镜;
(3)该同学制作的望远镜结构如图乙所示,用它观察远处物体时,眼睛在图乙中 _____(填字母)位置观察效果更好,当他观察的物体变近时,应将纸筒 _________(填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”)。
🌟思维挑战
17. 跨学科实践:制作望远镜
活动任务一:了解望远镜的成像原理
(1)望远镜有不同类型,其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的(如图甲所示)。靠近被观测物体的叫作物镜,作用是使远处的物体在焦点附近成___________(选填“实”“虚”)像,目镜的作用相当于一个___________(选填“照相机”“投影仪”“放大镜”)用来把这个像放大。
活动任务二:设计简易望远镜
(2)望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比,为了成像质量好一些,其放大倍率不宜过大,取放大倍率2~3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜,其规格如下:
A.焦距20 cm;直径5 cm B.焦距10 cm;直径4 cm C.焦距5 cm; 直径3 cm
小组同学选择B规格透镜作为目镜,为了制作出乙图所示的望远镜,参考丙图,则物镜应选择___________(选填“A”“B”或 “C”)透镜,这样物镜可以会聚更多的光,使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为___________倍。
活动任务三:制作及调试望远镜
(3)用此望远镜,观察最远处物体时,物镜和目镜的距离约为________ cm,观察较近物体时,物镜和目镜的镜筒长度距离要_________(选填“大”“小”“不变”)一些,看到的像是_______(选填“正立的”“倒立的”)。
18. 某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙。(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置)
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在光具座上,______(选填“点燃”“不点燃”)蜡烛,并调整它们的高度,使烛焰和光屏中心在______,目的是______;当蜡烛、凸透镜、光屏位于甲图中的位置时,在光屏上能观察到清晰的像,此实验现象可以说明______的成像特点(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);若保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,光屏上可观察到倒立、______的实像,理由是______(写一光学物理规律);
(2)若当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像,是因为______。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法。
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变小,由此推断更换的凸透镜焦距______(选填“变大”“变小”);
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际,远视眼的晶状体焦距较______(选填“大”“小”),将近处物体的像成在视网膜______(选填“前”或“后”)方,故需配戴______透镜矫正;
(3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为图中的___________。
A. B. C. D.
19. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,不透明的容器中有一只铁制玩具青蛙,人的眼睛在图中所示位置时刚好看不到青蛙,这是由于______的缘故;向容器中注入适量的水,眼睛就能够看到青蛙了,这是由于______造成的。
(2)如图乙所示,是广州美术馆常设展厅中“齐白石印”的展台,由于印章小,博物馆工作人员在印章上方放置一个上方镜,此上方镜的作用相当于______,使参观者透过上方镜看到______(选填“倒立”或“正立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的“印章”,印章到上方镜的距离在______(选填“一倍焦距内”“大于一倍焦距小于两倍焦距”或“两倍焦距以外”)。
(3)如图丙所示是一种小型手电筒。它的前端有一个出光小孔,其内部(从小孔向后)依次有玻璃珠(球冠状)、LED灯(发光二极管)和电池。LED灯发出的光是发散的,但从小孔射出的却是一束能照射很远的强光,在这种小型手电筒中,玻璃珠起什么作用?为了使射出的光是一束平行光,对LED灯和玻璃珠的位置关系有何要求?
20. 跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜,实验室有四种规格的凸透镜如下表:
序号
A
B
C
D
直径/cm
4
5
8
5
焦距/cm
10
10
30
20
查得资料:望远镜的放大倍率取2至3倍为宜,放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的,可适当增大观察范围,并使成像更亮更清晰。
(1)为获得较大放大倍率,小组应选用______透镜做物镜、_____透镜做目镜最适宜;
(2)图乙为望远镜成像原理图,物镜的原理相当于_______(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”,下同),目镜相当于_____。
(3)制作完成后,他们用望远镜观察远处树木,肉眼直接观察树木如图丙所示,则在原地用自制望远镜看到的像是_______(选填一个字母);与原物相比,通过望远镜所成的是树木_______(选填“放大”或“缩小”)的虚像。
A B
C D
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。