资源信息
| 学段 | 初中 |
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| 学科 | 物理 |
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| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
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| 年级 | 八年级 |
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| 章节 | 第4节 眼睛和眼镜 |
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| 类型 | 教案-讲义 |
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| 知识点 | 眼睛和眼镜 |
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| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
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| 学年 | 2024-2025 |
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| 地区(省份) | 全国 |
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| 地区(市) | - |
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| 地区(区县) | - |
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| 文件格式 | ZIP |
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| 文件大小 | 18.87 MB |
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| 发布时间 | 2024-12-12 |
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| 更新时间 | 2024-12-12 |
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| 作者 | 小乔 |
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| 品牌系列 | - |
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| 审核时间 | 2024-12-12 |
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| 下载链接 | https://www.zxxk.com/soft/49279100.html |
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| 价格 | 3储值(1储值=1元) |
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| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第五章 透镜及其应用
第4节 眼睛和眼镜
知识点一、眼睛
1.眼球的主要结构:角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。如图
2.眼睛成像原理:
(1)眼睛好比一架照相机,来自物体的光进入人眼,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像,刺激视网膜上的感光细胞,产生神经冲动,神经冲动经视神经传导到大脑的视觉中枢,形成视觉,我们就看到了物体。
(2)人眼与照相机成像对比:
人眼看物体的原理与照相机的成像原理相似,本质区别在于照相机镜头的焦距不变,人眼的焦距可变。
3.眼睛的调节:
(1)如图甲所示,当人眼看远处时,晶状体变薄,焦距变大,对光的偏折能力变弱,使远处的物体刚好成像在视网膜上。
(2)如图乙所示,当人眼看近处时,晶状体变厚,焦距变小,对光的偏折能力变强,使近处的物体刚好成像在视网膜上。
甲 乙
4.眼睛的远点、近点和明视距离
(1)远点:当睫状体完全松弛时,晶状体最薄,眼睛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。从无限远处射入眼睛的光可以看成平行光,恰好成像在视网膜上。
(2)近点:当睫状体最为紧张时,晶状体最厚,眼睛能够看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约10cm处。
(3)明视距离:在合适的照明条件下,正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫做明视距离。
典例1、(2024·山东烟台·中考真题)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机
①
胶卷
光圈
眼睛
晶状体和角膜
②
③
典例2、(22-23八年级上·山东东营·期末)人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟 (选填“凸”或“凹”)透镜类似,在视网膜上成 (选填“倒立”或”正立”)的像。
典例3、(23-24八年级下·湖北恩施·期中)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
知识点二、近视眼和远视眼及矫正
1.近视眼
(1)视觉特征:只能看清近处的物体,看不清远处的物体
(2)形成原因:晶状体太厚、折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,成像在视网膜前,如下图所示。
(3)矫正:利用凹透镜能使光发散的特点,配戴用凹透镜制成的近视眼镜进行矫正,如下图所示。
(4)防治
①看书时要注意用眼卫生,注意眼睛与书本之间的距离保持在25cm左右,眼睛不要长时间离书本太近,并注意坐姿端正、间隔休息、远眺等。因为眼睛离书本太近,为了看得清楚,睫状体收缩使晶状体变厚,时间长了,眼睛容易疲劳,久而久之造成睫状体的调节功能降低。由于青少年身体处于发育期,睫状体长时间收缩,会导致眼球的发育不正常,使得眼球在前后方向上变得过长。
②不能在移动的车厢中看书。因为在移动的车厢中看书会使得睫状体来来回回地收缩、放松,很容易疲劳,时间一长,睫状体的调节功能就会下降,也容易形成近视眼
2.远视眼
(1)视觉特征:能看清远处的物体,看不清近处的物体。
(2)形成原因:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短,导致远处的物体成像于视网膜后,如图所示。
(3)矫正方法:配戴由凸透镜制成的近视眼镜,如图所示。
3.近视眼和远视眼对比
4.眼镜的度数
(1)透镜的焦度:我们把透镜焦距(单位为米)的倒数叫透镜焦度,用Φ表示,单位为m-1。
(2)眼镜的度数:透镜焦度乘100的值即为眼镜的度数。
如某眼镜的焦距为0.5m,则该眼镜的度数为:
(3)凸透镜(远视眼镜)的度数为正数,凹透镜(近视眼镜)的度数为负数。
典例4、(2024·西藏·中考真题)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
典例5、(2024·山东枣庄·中考真题)2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
典例6、(2023·山东济宁·中考真题)有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需佩戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有 作用。
典例7、(2024·陕西·中考真题)如图—1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 ;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
凸透镜的焦距:
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 ;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图—2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
达标检测
1.(23-24八年级上·广西桂林·期末)人眼的晶状体相当于( )
A.平面镜 B.凸透镜 C.凹透镜 D.光屏
2.(23-24八年级下·河南新乡·期中)人眼能看到远处的物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成了( )
A.倒立、等大的实像 B.正立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像
3.(23-24八年级上·河南郑州·期末)人群中近视眼比例很高,很多人选择通过准分子激光切削角膜中央前表面,进行矫正,下列说法错误的是( )
A.眼球的结构相当于照相机,视网膜相当于光屏
B.在眼球的视网膜上所成的是正立、放大的实像
C.近视眼是因晶状体太厚,像成在了视网膜前方
D.激光矫正相当于给眼球戴了一副隐形的凹透镜
4.(23-24八年级上·山东淄博·期末)小明看远处的某点时,光线进入眼睛的光路如图所示,下列说法正确的是( )
A.小明眼球中的晶状体太薄,折光能力太弱
B.通过眼睛的晶状体在视网膜上成正立缩小的实像
C.小明的眼睛属于近视眼,应佩戴乙图透镜做成的眼镜
D.小明的眼睛属于远视眼,应佩戴甲图透镜做成的眼镜
5.(2023·四川攀枝花·中考真题)正常眼睛观察近距离物体的明视距离约为。小刚看书时,把书本放在眼睛前处,为了看清书上的文字,晶状体将会变厚,焦距 (选填“不变”、“变大”或“变小”),长此以往,就可能会形成 (选填“近”或“远”)视眼。
6.(2023·四川遂宁·中考真题)疫情防控期间,为了控制外来人员出入小区,遂宁很多小区装备了人脸识别系统(如图所示)。其中摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片,则摄像机镜头的焦距应小于 (m),该镜头与 眼镜属同一类透镜。
7.(2024·江苏苏州·二模)现如今的大街小巷,不论哪里,都能看到这样的人,手里拿着手机;玩游戏、看视频、发微信……这就是“手机依赖症”的表现。
(1)如图甲所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的、缩小的实像。该镜头可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)
(2)如图丙是人脸识别测温系统终端。当人站在某范围内时,光源自动打开照亮 (选填“人脸”或“显示屏”),人通过摄像头成一个倒立、 的实像。
(3)手机扫码支付极大方便了人们的生活,如图丁所示,手机扫描二维码,摄像头到二维码的距离应位于 处。
8.(2024·福建福州·二模)在实践小制作活动中,小明通过小孔成像的实验装置,制成了一个如图甲针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)图甲中烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是:______;
A.小孔太大 B.小孔太小 C.小孔扎成了正方形
(3)生活中的照相机应用的是凸透镜成像规律。在“探究凸透镜成像规律”的实验中:实验前,应调整 、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(4)根据实验数据绘制的像距v与物距u之间的关系如图乙所示,则该凸透镜的焦距是 cm;
(5)通过实验调节后如图丙所示,可在光屏上得到一个清晰的像,所成的像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的;
(6)在图丙中,将眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向左移动蜡烛,光屏上的像又变清晰了,该眼镜是 眼镜。
9.(24-25八年级上·北京朝阳·阶段练习)请根据上述材料,回答下列问题;(选填选项前的字母)
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的,晶状体相当于全自动变焦镜头。看近处物体时,晶状体变凸一些,折射光线的能力变强;看远处物体时,晶状体变扁平一些,折射光线的能力变弱。通过这样的调节,使远近不同的物体均能在视网膜上成像。若晶状体调节能力变弱,就会出现看不清远处物体或近处物体的情况,需要佩戴合适的眼镜进行矫正。
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜,如右图所示,这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。如图所示是可调式眼镜的结构示意图,镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺;移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量,从而改变镜片的形状;镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示。滑块位于标尺上0刻度线处,表示眼镜的初始状态,此时,镜片的形状是扁平的,如图甲所示。当滑块位于标尺上1、2刻度线处时,分别表示镜片中加入一些液体、加满液体,图乙是镜片中加满液体的示意图。当滑块位于标尺上-1、-2刻度线处时,分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体,图丙是镜片中移出全部液体的示意图。
为探究可调式眼镜的矫正效果,首先要确定以下程序和标准:
选定同一棵树作为观察对象,选定远、中、近三个观察位置,用S表示观察位置到树的距离,如下图甲所示;用D表示看到树的清晰程度,清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级,如图乙所示。
小京和小贝视力不同,没有佩戴眼镜时,小京在近处看树“清晰”,在远处看树“不清晰”;小贝在远处看树“清晰”,但在近处看树“不清晰”。
小京和小贝配戴眼镜后,进行实验的主要步骤如下:
①调节镜片中的液体处于初始状态。
②选择不同观察位置,观察树,将观察结果记录在表格中。
③改变镜片中液体的含量,重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表(部分数据)分别如表一、表二所示:
表一小京的实验结果记录表
VSD
-2
-1
0
1
2
近
清晰
清晰
清晰
中
清晰
清晰
远
清晰
不清晰
模糊
表二小贝的实验结果记录表
VSD
-2
-1
0
1
2
近
不清晰
清晰
清晰
中
清晰
远
清晰
通过实验及对实验结果的分析,两位同学对可调式眼镜有了新的认识。
(1)调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清________(只有一个选项正确)。
A.不同亮度的物体 B.不同颜色的物体
C.不同距离的物体 D.不同大小的物体
(2)为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”,调节镜片内液体含量的措施是_______(只有一个选项正确)。
A.加满液体 B.加入一些液体
C.移出一些液体 D.移出全部液体
(3)为了使小贝在近处看树“清晰”,调节镜片内液体含量的措施是__________(至少有一个选项正确))
A.加满液体 B.加入一些液体
C.移出一些液体 D.移出全部液体
(
10
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第五章 透镜及其应用
第4节 眼睛和眼镜
知识点一、眼睛
1.眼球的主要结构:角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。如图
2.眼睛成像原理:
(1)眼睛好比一架照相机,来自物体的光进入人眼,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像,刺激视网膜上的感光细胞,产生神经冲动,神经冲动经视神经传导到大脑的视觉中枢,形成视觉,我们就看到了物体。
(2)人眼与照相机成像对比:
人眼看物体的原理与照相机的成像原理相似,本质区别在于照相机镜头的焦距不变,人眼的焦距可变。
3.眼睛的调节:
(1)如图甲所示,当人眼看远处时,晶状体变薄,焦距变大,对光的偏折能力变弱,使远处的物体刚好成像在视网膜上。
(2)如图乙所示,当人眼看近处时,晶状体变厚,焦距变小,对光的偏折能力变强,使近处的物体刚好成像在视网膜上。
甲 乙
4.眼睛的远点、近点和明视距离
(1)远点:当睫状体完全松弛时,晶状体最薄,眼睛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。从无限远处射入眼睛的光可以看成平行光,恰好成像在视网膜上。
(2)近点:当睫状体最为紧张时,晶状体最厚,眼睛能够看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约10cm处。
(3)明视距离:在合适的照明条件下,正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫做明视距离。
典例1、(2024·山东烟台·中考真题)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机
①
胶卷
光圈
眼睛
晶状体和角膜
②
③
【答案】 镜头 视网膜 瞳孔
【解析】[1][2][3]根据图可知,人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于镜头;视网膜相当于胶卷(底片);瞳孔相当于光圈,调节光线的射入量;眼睑相当于快门,快门打开才能有光线进入;快门与眼睑的作用是相同的。
典例2、(22-23八年级上·山东东营·期末)人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟 (选填“凸”或“凹”)透镜类似,在视网膜上成 (选填“倒立”或”正立”)的像。
【答案】 凸 倒立
【解析】[1][2]眼睛的成像原理跟凸透镜的成像原理相似,物体在眼睛晶状体的二倍焦距以外,在视网膜上成倒立、缩小的实像。
典例3、(23-24八年级下·湖北恩施·期中)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
【解析】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。
知识点二、近视眼和远视眼及矫正
1.近视眼
(1)视觉特征:只能看清近处的物体,看不清远处的物体
(2)形成原因:晶状体太厚、折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,成像在视网膜前,如下图所示。
(3)矫正:利用凹透镜能使光发散的特点,配戴用凹透镜制成的近视眼镜进行矫正,如下图所示。
(4)防治
①看书时要注意用眼卫生,注意眼睛与书本之间的距离保持在25cm左右,眼睛不要长时间离书本太近,并注意坐姿端正、间隔休息、远眺等。因为眼睛离书本太近,为了看得清楚,睫状体收缩使晶状体变厚,时间长了,眼睛容易疲劳,久而久之造成睫状体的调节功能降低。由于青少年身体处于发育期,睫状体长时间收缩,会导致眼球的发育不正常,使得眼球在前后方向上变得过长。
②不能在移动的车厢中看书。因为在移动的车厢中看书会使得睫状体来来回回地收缩、放松,很容易疲劳,时间一长,睫状体的调节功能就会下降,也容易形成近视眼
2.远视眼
(1)视觉特征:能看清远处的物体,看不清近处的物体。
(2)形成原因:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短,导致远处的物体成像于视网膜后,如图所示。
(3)矫正方法:配戴由凸透镜制成的近视眼镜,如图所示。
3.近视眼和远视眼对比
4.眼镜的度数
(1)透镜的焦度:我们把透镜焦距(单位为米)的倒数叫透镜焦度,用Φ表示,单位为m-1。
(2)眼镜的度数:透镜焦度乘100的值即为眼镜的度数。
如某眼镜的焦距为0.5m,则该眼镜的度数为:
(3)凸透镜(远视眼镜)的度数为正数,凹透镜(近视眼镜)的度数为负数。
典例4、(2024·西藏·中考真题)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】A
【解析】近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,远处的物体成像在视网膜的前面,所以甲图反映了近视眼的成因;利用凹透镜对光的发散作用,使像成在视网膜上,因此丙反映了近视眼的矫正,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
典例5、(2024·山东枣庄·中考真题)2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
【答案】B
【解析】A.近视眼是眼轴过长或角膜曲率过高,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变厚,焦距较短,所以看远处的物体时,像成在视网膜的前方,故A错误;
B.矫正近视眼的方法是利用凹透镜发散光线的特点,使通过晶状体的光线会聚范围变大,只要配戴合适度数的凹透镜就能在视网膜上成清晰的像,故B正确;
C. 远视眼是眼轴过短或角膜曲率过低,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变薄,焦距较长,所以看远处的物体时,像成在视网膜的后方, 矫正远视眼的方法是利用凸透镜会聚光线的特点,只要配戴合适度数的凸透镜就能在视网膜上成清晰的像, 故C错误;
D.物体在正常眼睛的视网膜上像规律与照相机原理相同,成倒立的实像,故D错误。
故选B。
典例6、(2023·山东济宁·中考真题)有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需佩戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有 作用。
【答案】 凸透镜 会聚
【解析】[1][2]眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,平行光线进入眼睛,经过晶状体折射后在视网膜后面成像,当物距变大时像距减小就能看清楚,这是远视眼,需要佩戴凸透镜来矫正。因为凸透镜对光有会聚的作用,可以使光线进入晶状体后缩小折射范围,使像可以刚好成在视网膜上。
典例7、(2024·陕西·中考真题)如图—1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 ;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
凸透镜的焦距:
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 ;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图—2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
【答案】 使像成在光屏中央 光屏 增大 仍能 远视 b 4
【解析】(1)[1]探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(2)[2]固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。
(3)[3]由题意可知,凸透镜的焦距f=5.0cm,由表中数据可知,1、2、3次实验的物距大于凸透镜焦距,当物距逐渐减小时,像距逐渐增大。
(4)[4]当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,则通过凸透镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。
(5)[5]小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明像距变小,则焦距变小,说明眼镜对光线有会聚作用,可判断小明佩戴的是凸透镜,即远视眼镜。
(6)[6]当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦距,即物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,由图—3可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,所以成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的b点。
(7)[7]由凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表中数据可知,生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。
达标检测
1.(23-24八年级上·广西桂林·期末)人眼的晶状体相当于( )
A.平面镜 B.凸透镜 C.凹透镜 D.光屏
【答案】B
【解析】根据人眼的结构特点可知,人眼中的晶状体相当于凸透镜,可使物体成倒立、缩小的实像。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(23-24八年级下·河南新乡·期中)人眼能看到远处的物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成了( )
A.倒立、等大的实像 B.正立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】C
【解析】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。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(23-24八年级上·河南郑州·期末)人群中近视眼比例很高,很多人选择通过准分子激光切削角膜中央前表面,进行矫正,下列说法错误的是( )
A.眼球的结构相当于照相机,视网膜相当于光屏
B.在眼球的视网膜上所成的是正立、放大的实像
C.近视眼是因晶状体太厚,像成在了视网膜前方
D.激光矫正相当于给眼球戴了一副隐形的凹透镜
【答案】B
【解析】AB.眼球的结构相当于照相机,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像,故A正确,不符合题意,故B错误,符合题意;
C.近视眼是因为晶状体太厚,像成在了视网膜前方,故C正确,不符合题意;
D.激光矫正近视,是对人的晶状体和角膜构成的透镜进行手术,使其变薄,相当于一个凹透镜,使其对光的偏折能力变弱,使成的像后移,直到移到视网膜上,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.(23-24八年级上·山东淄博·期末)小明看远处的某点时,光线进入眼睛的光路如图所示,下列说法正确的是( )
A.小明眼球中的晶状体太薄,折光能力太弱
B.通过眼睛的晶状体在视网膜上成正立缩小的实像
C.小明的眼睛属于近视眼,应佩戴乙图透镜做成的眼镜
D.小明的眼睛属于远视眼,应佩戴甲图透镜做成的眼镜
【答案】C
【解析】ACD.由图知道,眼球晶状体的曲度过大(太厚),折光能力太强,使远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的像,落在视网膜的前方,形成的是近视眼。矫正近视的方法是佩戴凹透镜,所以,小明应佩戴乙图透镜做成的眼镜,故AD错误,C正确;
B.眼睛的晶状体相当于凸透镜,在视网膜上成倒立、缩小的实像,故B错误。
故选C。
5.(2023·四川攀枝花·中考真题)正常眼睛观察近距离物体的明视距离约为。小刚看书时,把书本放在眼睛前处,为了看清书上的文字,晶状体将会变厚,焦距 (选填“不变”、“变大”或“变小”),长此以往,就可能会形成 (选填“近”或“远”)视眼。
【答案】 变小 近
【解析】[1][2]把书本放在眼睛前 15cm 处,晶状体的曲度变大,焦距变小,长此以往,晶状体的调节能力变弱,看远处物体,像成在视网膜的前方,形成近视眼。
6.(2023·四川遂宁·中考真题)疫情防控期间,为了控制外来人员出入小区,遂宁很多小区装备了人脸识别系统(如图所示)。其中摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片,则摄像机镜头的焦距应小于 (m),该镜头与 眼镜属同一类透镜。
【答案】 0.2 远视
【解析】[1]摄像机摄像时应用的原理是物距大于凸透镜二倍焦距时成缩小、倒立的实像。摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片,说明0.4m大于二倍焦距,即凸透镜焦距小于0.2米。
[2]因为摄像机的镜头是一个凸透镜,它是与矫正远视眼的眼镜属于同一类透镜。
7.(2024·江苏苏州·二模)现如今的大街小巷,不论哪里,都能看到这样的人,手里拿着手机;玩游戏、看视频、发微信……这就是“手机依赖症”的表现。
(1)如图甲所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的、缩小的实像。该镜头可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)
(2)如图丙是人脸识别测温系统终端。当人站在某范围内时,光源自动打开照亮 (选填“人脸”或“显示屏”),人通过摄像头成一个倒立、 的实像。
(3)手机扫码支付极大方便了人们的生活,如图丁所示,手机扫描二维码,摄像头到二维码的距离应位于 处。
【答案】(1) 倒立 远视眼 (2) 人脸 缩小 (3)二倍焦距之外
【解析】(1)[1]照相机的镜头相当于一个凸透镜,凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像。
[2]凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼。
(2)[1][2]只有将更多的光射到人脸上时,才会有更多的光被反射,才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸,人通过摄像头成倒立、缩小的实像。
(3)手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理工作的,所以,扫码时二维码要位于摄像头的两倍焦距以外。
8.(2024·福建福州·二模)在实践小制作活动中,小明通过小孔成像的实验装置,制成了一个如图甲针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)图甲中烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是:______;
A.小孔太大 B.小孔太小 C.小孔扎成了正方形
(3)生活中的照相机应用的是凸透镜成像规律。在“探究凸透镜成像规律”的实验中:实验前,应调整 、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(4)根据实验数据绘制的像距v与物距u之间的关系如图乙所示,则该凸透镜的焦距是 cm;
(5)通过实验调节后如图丙所示,可在光屏上得到一个清晰的像,所成的像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的;
(6)在图丙中,将眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向左移动蜡烛,光屏上的像又变清晰了,该眼镜是 眼镜。
【答案】(1) 实像 光的直线传播 (2)A (3)烛焰 (4)10 (5)放大 (6)近视
【解析】(1)[1][2]针孔照相机的成像原理是光的直线传播,所以蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。
(2)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体形状决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关。能否成像只与孔的大小有关,所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是小孔太大,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)为了使像成在光屏的中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(4)根据乙图和凸透镜的成像规律可知,当像距等于物距都等于二倍焦距20cm时,凸透镜成倒立、等大的实像,因此焦距为10cm。
(5)由图丙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像。
(6)根据凸透镜成像规律可知,若向左移动蜡烛,则物距变大,像距减小。而此时光屏上的又像变清晰了,说明放入的眼镜对光有发散作用,即为凹透镜,凹透镜可以用来矫正近视眼,因此该眼镜为近视眼镜。
9.(24-25八年级上·北京朝阳·阶段练习)请根据上述材料,回答下列问题;(选填选项前的字母)
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的,晶状体相当于全自动变焦镜头。看近处物体时,晶状体变凸一些,折射光线的能力变强;看远处物体时,晶状体变扁平一些,折射光线的能力变弱。通过这样的调节,使远近不同的物体均能在视网膜上成像。若晶状体调节能力变弱,就会出现看不清远处物体或近处物体的情况,需要佩戴合适的眼镜进行矫正。
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜,如右图所示,这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。如图所示是可调式眼镜的结构示意图,镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺;移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量,从而改变镜片的形状;镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示。滑块位于标尺上0刻度线处,表示眼镜的初始状态,此时,镜片的形状是扁平的,如图甲所示。当滑块位于标尺上1、2刻度线处时,分别表示镜片中加入一些液体、加满液体,图乙是镜片中加满液体的示意图。当滑块位于标尺上-1、-2刻度线处时,分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体,图丙是镜片中移出全部液体的示意图。
为探究可调式眼镜的矫正效果,首先要确定以下程序和标准:
选定同一棵树作为观察对象,选定远、中、近三个观察位置,用S表示观察位置到树的距离,如下图甲所示;用D表示看到树的清晰程度,清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级,如图乙所示。
小京和小贝视力不同,没有佩戴眼镜时,小京在近处看树“清晰”,在远处看树“不清晰”;小贝在远处看树“清晰”,但在近处看树“不清晰”。
小京和小贝配戴眼镜后,进行实验的主要步骤如下:
①调节镜片中的液体处于初始状态。
②选择不同观察位置,观察树,将观察结果记录在表格中。
③改变镜片中液体的含量,重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表(部分数据)分别如表一、表二所示:
表一小京的实验结果记录表
VSD
-2
-1
0
1
2
近
清晰
清晰
清晰
中
清晰
清晰
远
清晰
不清晰
模糊
表二小贝的实验结果记录表
VSD
-2
-1
0
1
2
近
不清晰
清晰
清晰
中
清晰
远
清晰
通过实验及对实验结果的分析,两位同学对可调式眼镜有了新的认识。
(1)调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清________(只有一个选项正确)。
A.不同亮度的物体 B.不同颜色的物体
C.不同距离的物体 D.不同大小的物体
(2)为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”,调节镜片内液体含量的措施是_______(只有一个选项正确)。
A.加满液体 B.加入一些液体
C.移出一些液体 D.移出全部液体
(3)为了使小贝在近处看树“清晰”,调节镜片内液体含量的措施是__________(至少有一个选项正确))
A.加满液体 B.加入一些液体
C.移出一些液体 D.移出全部液体
【答案】(1)C (2)C (3)B
【解析】(1)由文中,看近处物体时,晶状体变凸一些,折射光线的能力变强;看远处物体时,晶状体变扁平一些,折射光线的能力变弱。通过这样的调节,使远近不同的物体均能在视网膜上成像。调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清不同距离的物体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)小京在近处看树“清晰”,在远处看树“不清晰”,是近视眼,晶状体太厚,因此应移出一些液体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)小贝在远处看树“清晰”,但在近处看树“不清晰”,是远视眼,晶状体太薄,为了使小贝在近处看树“清晰”,应加入一些液体,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
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