第2节 生活中的透镜
1．了解透镜在日常生活中的应用，知道生活中的透镜哪是凸透镜，哪是凹透镜；
2．知道照相机、幻灯机、放大镜成的像的特点；
3．会简单制作模型照相机，并初步分析其原理；
4．通过对照相机、投影仪、放大镜所成的像的分析，逐步培养运用所学基础知识解决实际问题的能力。
1．照相机
照相机的镜头相当于一个凸透镜，照相机是利用凸透镜成一个缩小的像。来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶卷上，形成一个缩小的像，如图所示。
照相机的使用：为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离。拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些。调焦环上刻着数字，表示拍摄的景物到镜头的距离(如图所示）。
【例1】如图所示是晓明拍摄到的西湖大酒店的风景，照相机的镜头是________镜；西湖大酒店在水中的倒影是光的______形成的______像(选填“实”或“虚”）。
解析：照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头会聚在胶卷上，形成一个倒立、缩小的实像，这也是照相机的工作原理，应当记住。而酒店的倒影是光的反射形成的虚像。
答案：凸透 反射 虚
2．投影仪
(1）工作原理
如图是投影仪的结构图。投影时，投影片的图案通过投影仪的凸透镜成一个倒立、放大的实像，再通过平面镜改变光的传播方向，使得向上射的光能在屏幕上成像。投影仪所成的像与投影片相比较是一个倒立、放大的实像，凸透镜离投影片越近，所成的像越大，反之越小。
(2）投影仪的作用
投影时，要先将投影片放在载物台上，然后调节凸透镜和投影片的距离，就可以在屏幕上得到正立、清晰的实像。同时注意调节平面镜的角度，使像成在屏幕正中间。
【例2】老师上课时经常用到投影仪，如图所示，关于投影仪的使用，以下做法中合理的是( ）。
A．投放到屏幕上的画面太靠上时，应增大平面镜与凸透镜的夹角使画面向下移动
B．若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪靠近屏幕，同时将凸透镜适当向下移动
C．若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕，同时将凸透镜适当向上移动
D．若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕，同时将凸透镜适当向下移动
解析：投影仪的原理就是投影片通过凸透镜成一个倒立、放大的实像。物体离凸透镜越近，凸透镜所成的像越大，投影仪离屏幕越远，屏幕上所成的像越大。
答案：D
3．放大镜
放大镜是一个凸透镜，把它放在被观察物体和眼睛之间，适当调节放大镜和物体之间的距离，透过放大镜可以看到物体被放大了的像(如图所示）。
放大镜观察物体的特点：
(1）被观察物体的像被放大了；
(2）物体和通过透镜所成的像在透镜的同侧；
(3）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）如果放大镜与物体的距离大到一定程度，所成的像便消失了。
放大镜所成像的特点是正立的、放大的虚像，此像不能用光屏呈现。
【例3】一次，小明在家写作业时在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水，透过水滴看下去，他发现压在台板下面的动画图片上的文字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个________，图片上的文字经过水滴折射后形成一个放大的________像(选填“实”或“虚”）。
解析：放大镜的原理就是物体与凸透镜的距离小于一倍焦距时，透过放大镜可以看到物体正立、放大的虚像。而水滴距离文字较近，在透镜的焦点之内，相当于一个放大镜。
答案：放大镜 虚
4．实像和虚像
(1）不同点：实像是由实际光线会聚而成的，能用光屏承接的像，且实像都是倒立的；而虚像则是由实际光线的反向延长线会聚而成的，实际光线并没有过虚像，虚像不能用光屏承接，且虚像都是正立的。
(2）相同点：不管是虚像还是实像都能用眼睛看到，都能用照相机拍成照片。小孔成像、照相机、幻灯机、投影仪成的都是实像；平面镜、放大镜、凸面镜成的都是虚像。
照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜会聚形成的，是实际光线会聚而成的，这种像叫做实像，实像可以用光屏承接。放大镜所成的像不是实际光线会聚的，而是人眼逆着出射光而看到的，这种像被称为虚像，虚像不能用光屏承接。
【例4】下列现象中所看到的像属于实像的是( ）。
A．在岸边看到水中游动的鱼
B．在电影院看到银幕上的电影
C．晴天树荫下地面上出现的圆形光斑
D．通过放大镜看到放大的指纹
解析：实像是由实际光线会聚而成的像，而虚像是由逆着光的传播方向反向延长线的交点，不是实际光线的交点，其中A是由于光的折射而形成的虚像；电影、小孔成像均为实像；放大镜是虚像，故答案为BC。
答案：BC
5．区分照相机、投影仪和放大镜成像的特点
通过对三种光学仪器的实际应用过程作对比，我们会发现它们成像的情况与物体到镜头的距离有关。为了得到清晰的像，要不断调节物体与凸透镜的距离或像与凸透镜的距离。用照相机时，被拍照的物体离镜头较远，像离镜头较近，拍出来的照片比实际物体小；投影仪投影时，投影片离镜头较近，而屏幕离镜头较远，所成像比投影片上的物体要大；用放大镜时，物体离凸透镜最近，对物体起到放大作用。
照相机成像是利用物体上的光线经凸透镜后在底片上感光而成，故物体的亮暗程度决定着像的亮暗程度。
【例5】如图所示是一个自制的模型照相机。纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。
应当如何使用这架照相机来“拍摄”景物( ）。
A．眼睛应对着B端向筒内观察，看看像是否清楚
B．应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
C．应把B端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
D．眼睛可以对着A端也可以对着B端向筒内观察景物成的像
解析：照相机是利用凸透镜的会聚作用来成像的，来自物体的光线经透镜折射，在透镜后侧聚焦成一个缩小的像，用胶片承接，就能将像记录下来。题中模型照相机A端的半透明纸就相当于真实照相机上的胶片，B端凸透镜就相当于镜头。所以应将B端朝向明亮的室外，通过调节A、B两端的距离，将在半透明纸上看到室外景物清晰的倒立的像。
答案：C
6．探究投影仪成像原理
提出问题：投影仪能将较小物体放大，让我们在屏幕上看得更清晰。投影仪是通过什么光学器具成像的，又是如何成像的？
猜想和假设：观察投影仪，从上到下它由光源、聚光玻璃、载物台、镜头、平面镜组成，其中镜头是凸透镜。投影仪成像也可能是凸透镜的作用。
进行实验：如图所示，将胶片面对自己正立地放置在投影仪的载物台上，调节镜头，在屏幕上得到投影片上图案的清晰的正立的像。若将平面镜取下，则在天花板上得到清晰的倒立的像。进行光路分析可知，来自胶片上图案的光线首先经镜头折射，再经平面镜反射就能在竖直屏幕上形成清晰的像。
归纳总结：投影仪的镜头相当于一个凸透镜，投影仪利用凸透镜成一个放大的像。
(1）投影仪成像时，像到镜头的距离总大于投影片到镜头的距离。
(2）在实际操作中，要使像放得更大，应使镜头离投影片更近，同时投影仪离屏幕更远。
【例6－1】如图所示是一台投影仪的示意图，其中A是__________，它的作用是改变光的传播方向；B是__________，它在投影仪上所起的作用是__________。
解析：A是平面镜，可以改变光的传播方向；B是凸透镜，用来成物体倒立、放大的实像。
答案：平面镜 凸透镜 呈现物体倒立、放大的实像
【例6－2】放幻灯片时，银幕上出现了一面旗，它的形状如图甲所示，则幻灯片上的旗应是图乙中的( ）。
图甲 图乙
解析：幻灯机的结构及调节与投影仪类似，如图所示，由于银幕距离透镜较远，位于来自幻灯片主光轴一方(上方、左方等）图案的光线经透镜折射后会聚于透镜主光轴的另一方(下方、右方等），所以幻灯机在银幕上成的像是一个倒立、放大的实像，为了观众观察方便，银幕上的像应是一个正立的像，这就需要将幻灯片倒置。
答案：B第5节 显微镜和望远镜
1．了解显微镜的结构，知道显微镜的物镜和目镜分别是什么透镜，并知道物镜和目镜的成像情况；知道显微镜的原理。
2．了解望远镜的基本结构，知道望远镜的物镜和目镜分别是什么透镜，并了解成像情况；知道望远镜的原理。
3．学会望远镜及显微镜的的简单调节。
4．了解望远镜的分类及望远镜在探索宇宙中的作用。
5．了解宇宙的构成及银河系有关知识。
1．显微镜
(1）显微镜的构造
显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜等几部分组成，如图所示。
目镜：靠近眼睛的一组透镜，相当于一个普通放大镜。
物镜：靠近被观察物体，相当于投影仪的镜头。
载物台：承载被观察的物体。
反光镜：增强光的强度，便于观察物体。
(2）显微镜的原理
物体放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，由物镜成倒立、放大的实像，这个像在目镜的焦点以内，再由目镜成正立、放大的虚像，经过两次放大就能看清很微小的物体了。
通过目镜看到像相对于物体是倒立的，为了便于观察需将物体倒放。显微镜是利用两个透镜放大作用的组合制成的，提高了放大倍数，显微镜的放大倍数为目镜放大倍数乘以物镜放大倍数。
【例1】显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个________，靠近眼睛的是________，靠近被观察物体的是________，物体经______成一个放大的像，这个像再经________放大，就可以看到肉眼看不见的小物体了。
解析：显微镜由两组透镜组成，通过两次放大来看清微小的物体，因此两个透镜都是凸透镜。靠近被观察物体的叫做物镜，靠近眼睛的叫做目镜。物体通过物镜成放大的实像，再通过目镜成放大的虚像。
答案：凸透镜 目镜 物镜 物镜 目镜
2．望远镜
(1）望远镜的构造
不同种类的望远镜，构造也不同，以开普勒望远镜为例，如图所示。用两组凸透镜分别作为物镜和目镜。
物镜：靠近被观察物体的叫物镜，其作用与显微镜不同，它是将远处的物体在焦点附近成一个倒立缩小的实像。
望远镜的物镜直径较大，可以会聚更多的光，使所成的像格外明亮。物镜是凸透镜时其焦距较长，凹面镜也可以成倒立、缩小的实像，因此物镜还可以是凹面镜。
目镜：靠近眼睛的叫目镜，其作用与显微镜的目镜相同，相当于一个放大镜。
(2）望远镜的原理
远处的物体通过物镜在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像，再经过目镜把这个实像放大。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，像可以变得很大。
【例2－1】对于由两组凸透镜组成的望远镜来说，物镜和目镜所成的像分别是( ）。
A．放大的实像，放大的虚像
B．缩小的实像，缩小的虚像
C．缩小的实像，放大的虚像
D．放大的虚像，放大的实像
解析：用望远镜所观察物体到物镜的距离都远大于物镜的二倍焦距，所以来自被观察物体的光经过物镜所成的像是缩小的实像，这个实像落在目镜的焦点之内，被目镜再放大，成为虚像。
答案：C
【例2－2】下列关于望远镜的用途说法错误的是( ）。
A．望远镜用来观察远处的物体
B．望远镜在军事上有重要的应用
C．望远镜在天文学上有很重要的应用
D．望远镜可用来观察植物细胞的结构
解析：望远镜用来观察远处的物体，在军事上和天文学上都有很重要的应用，选项D错误。
答案：D
3．视角
(1）物体对眼的光心O所张的角，叫做视角，如图所示。
(2）视网膜上像的大小决定于被视物体对眼睛的光心所张的角，即视角的大小。视角越大，在视网膜上所成的像越大，如图所示。
【例3】物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小，视角越大，所成像越大，眼睛看物体就越清楚。视角大小不仅跟物体大小有关，还跟物体到眼睛的距离有关。下面四种情况中，眼睛感到最长的物体是( ）。
A．站在20 m远的1.6 m高的人
B．一棵18 m远1.7 m高的小树
C．20 m远的1.7 m高的栏杆
D．40 m远的1.8 m高的竹竿
解析：同样高的物体跟眼睛越近，所成视角越大；同样远的距离，物体越高，所成视角越大。因此，A与C比较，C成像较大；B与C比较，B成像较大；又根据数学中的比例关系可知，D中40 m远的1.8 m的高竹竿成的像和20 m远的0.9 m高的竹竿成的像大小相等，因此D成的像最小。由以上分析可知，B中在视网膜上成像最长。
答案：B
4．探索宇宙
第一位把望远镜指向太空的是意大利物理学家伽利略1609年用望远镜观察天体以有力证据证明了哥白尼的“日心说”。
宇宙中有上千亿个星系，银河系只是上千亿个星系中的一个。一束光穿越银河系需要10万年。
【例4】如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个__________的实像，落在目镜__________的位置；这个实像经过目镜成一个正立__________像。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__________(填“近视”或“远视”）镜片来代替。
解析：望远镜由两组透镜组成，物镜是长焦距凸透镜，使远处的物体在焦点附近成一个缩小倒立的实像，目镜是短焦距凸透镜，把物镜成的实像进一步放大。
答案：倒立缩小 1倍焦距内 放大的虚 远视
5．显微镜的调节
显微镜是物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，因此，眼睛看到的像与原物相比实际上是倒着的、左右是相反的。
例如：当从显微镜中观察到物体偏左上时，应向左上移载玻片，才能使被观察的物体处于视野的中央。
【例5】李洋在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，被观察的物体已经处在视野中央了，但像太小，观察不清楚，这时应该( ）。
A．使物镜远离物体，目镜位置不变
B．使物镜靠近物体，目镜远离物镜一些
C．使物镜远离物体，目镜靠近物镜一些
D．使物镜位置不变，目镜靠近物镜一些
解析：物体经显微镜成放大的实像，想使像更大些，就要把物体靠近物镜，这时物镜所成的实像变大，同时像距变大，使实像离目镜的距离减小，所以目镜应远离物镜一些。所以应选B。
答案：B
6．显微镜和望远镜的比较
显微镜 望远镜
物镜 焦距 短 长
成像特点 倒立、放大、实像 倒立、缩小、实像
目镜 焦距 长 短
成像特点 倒立、放大、虚像 倒立、放大、虚像
显微镜中物镜相当于投影仪，目镜则相当于放大镜，所以在显微镜中，物镜和目镜是不能互换位置的。
【例6】关于显微镜和望远镜，下列说法中不正确的是( ）。
A．显微镜和望远镜都由物镜和目镜组成
B．显微镜和望远镜的目镜都成放大的实像
C．显微镜的物镜成像相当于投影仪的镜头成像，目镜则相当于一个放大镜
D．望远镜的物镜成像相当于照相机的镜头成像，目镜则相当于一个放大镜
解析：对于显微镜和望远镜而言，靠近物体的一组透镜都叫做物镜，靠近眼睛的一组透镜都叫做目镜，且目镜的作用都是放大镜原理，都成放大的虚像。
答案：B
7．望远镜的种类
开普勒望远镜：目镜和物镜都是凸透镜。
伽利略望远镜：物镜是凸透镜，目镜是凹透镜。
反射式望远镜：物镜是用大口径的凹面镜制成的，目镜是凸透镜，光线由物镜到目镜是由其中间的平面镜反射来的。
“伽利略望远镜”是由一块凸透镜(物镜）和一块凹透镜(目镜）组成的，“开普勒望远镜”的物镜和目镜都是凸透镜，牛顿在1668年设计制造了第一架“反射式望远镜”，它的物镜是凹面镜。根据不同的用途要求，望远镜的结构不同。
【例7】下列关于望远镜的说法正确的是( ）。
A．所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的
B．望远镜的物镜直径越大，越容易观察到较暗的星球
C．我们看到远处的汽车越来越小，是因为汽车对我们的视角在逐渐减小
D．望远镜的物镜成缩小的实像
解析：
A × “开普勒望远镜”的物镜和目镜都是凸透镜；“伽利略望远镜”的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜；“反射式望远镜”的物镜是凹面镜，目镜是凸透镜。
B √ 望远镜物镜的直径越大，会聚的光线越多，形成的像就越亮。
C √ 同一物体对人眼的视角越小，我们看见物体越小。
D √ 望远镜的物镜都成缩小的实像。
答案：BCD第1节 透镜
1．知道什么是凸透镜，什么是凹透镜，会根据透镜的形状特点判断生活中的透镜；
2．了解透镜的焦点、焦距和主光轴，会根据凸透镜的会聚作用测量凸透镜焦距；
3．了解凸透镜和凹透镜对光的作用；
4．知道凸透镜能产生平行光，凹透镜能使平行光发散；
5．会根据透镜对光线的作用判断透镜的类型。
1．凸透镜和凹透镜
(1）透镜的概念：表面是球面一部分的透明元件就是透镜。
透镜的两个表面至少有一个表面是球面的一部分(如图所示）。
(2）凸透镜
结构特点：中间厚边缘薄(如图所示）。
(3）凹透镜
结构特点：中间薄边缘厚(如图所示）。
可以根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型！
不行！不能单纯根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型，要比较中间与边缘的厚度确定透镜的类型。
凸透镜的特点是中间厚边缘薄，很像汉字“凸”；凹透镜的特点是中间薄边缘厚，很像汉字“凹”。
【例1】如图所示的透镜中，是凹透镜的是( ）。
A．甲、乙 B．乙、丙
C．丙、丁 D．甲、丁
解析：凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜。甲中间比边缘厚，是一个凸透镜，乙中间也比边缘厚，是一个凸透镜，丙中间比边缘薄，是凹透镜，丁中间也比边缘薄，是凹透镜，故选项A、B、D错误，选项C正确。
答案：C
2．透镜的主光轴、光心、焦点和焦距
(1）主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴，每个透镜都有一条主光轴，画主光轴应用点划线(如图所示）。
(2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，用字母“O”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心(如图所示）。
(3）焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚在主光轴上一点，这个点叫做焦点，凸透镜的两侧各有一个焦点，且关于光心对称，焦点用字母“F”表示。凹透镜能使平行于主光轴的光线透过凹透镜后变得发散，且这发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线会聚的，故称为虚焦点。凹透镜两侧各有一个虚焦点，且关于光心对称。
(4）焦距：焦点到透镜光心的距离叫焦距，透镜两侧焦距相等，焦距用字母“f”表示。与透镜有关的基本概念(如图所示）。
探究实验：找出凸透镜的焦点
(1）将凸透镜正对着太阳光，将白纸板与凸透镜平行放置在另一侧；
(2）前后移动凸透镜，观察白纸板上的光斑形状的变化；
(3）移动凸透镜，直至光斑最小、最亮，测量出光斑到凸透镜光心的距离并记录。
激光手电发出的两束平行主轴的光线照射到凸透镜上，我们可以发现：平行光通过凸透镜后也会聚于一点。
这个点就是凸透镜的焦点。光斑(焦点）到凸透镜光心的距离就是凸透镜的焦距。
(1）由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光(如图所示）。
(2）焦距越小的透镜，对光的会聚(或发散）作用越明显。
(3）影响凸透镜焦距大小的因素：凸透镜凸面直径的大小，直径越大，焦距越大；凸透镜的凸出程度，凸度越大，焦距越小；凸透镜的材料也会影响焦距的大小。
【例2－1】小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距( ）。
A．一定小于L
B．一定大于L
C．可能等于L
D．可能小于L、也可能大于L
解析：凸透镜能把平行射来的光线会聚到焦点上，焦点到透镜光心的距离为焦距。光会聚到焦点上时，光斑最小、最亮。纸片在焦点以内，光线未会聚到焦点上，光斑较大；纸片在焦点以外，光线会聚到焦点又发散，光斑也较大。因此光斑较大时，光斑有可能在焦点内，也可能在焦点外。
答案：D
测量焦距时纸屏要与透镜平行，且等光斑最小最亮时再测量纸屏到透镜的距离。
【例2－2】下列光路图中，正确的是( ）。
解析：根据透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后应该过焦点，故B错；射向凹透镜的光线，经过透镜折射后，应该偏向透镜较厚的边缘部分，故C错；平行于主光轴的光线经过凹透镜后，折射光线的反向延长线过虚焦点，故D错。
答案：A
3．凸透镜和凹透镜的对比
判断透镜的种类要根据光线经透镜后的偏折情况，即会聚还是发散；平行光线经凸透镜会聚在焦点上，会聚光线经凸透镜会聚在焦点的前方，而发散光线经凸透镜会聚后只能会聚在焦点的后方或不会聚。
【例3－1】如何鉴别一个透镜是凸透镜还是凹透镜，说出鉴别的方法和理由。
解析：凸透镜和凹透镜是我们学过的两种重要的光学元件，在日常生活中有着广泛的应用，由于它们都是透明的元件，因此很多时候单凭肉眼很难判断哪是凸透镜哪是凹透镜。我们可以从透镜的概念及学过的凸透镜成像的相关知识加以区分。
答案：方法一：若中间比边缘厚为凸透镜，反之为凹透镜。
方法二：让平行光束通过透镜(可利用阳光），光束变得会聚则为凸透镜，光束变得发散为凹透镜。
【例3－2】如图所示是光线A、B经过透镜折射后的传播情况，竖直虚线处放置的透镜是______。
解析：入射光线不经过透镜在C点会聚，经过透镜后折射光线在D点会聚，D点相对于C点更远离透镜，表明折射光线相对于原入射光线发散，而凹透镜对光有发散作用。
答案：凹透镜
【例3－3】如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a和b是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知，下列说法中正确的是( ）。
A．透镜是凸透镜，距离OP小于焦距
B．透镜是凸透镜，距离OP大于焦距
C．透镜是凹透镜，距离OQ小于焦距
D．透镜是凹透镜，距离OP大于焦距
解析：根据通过透镜之后的光线与透镜之前的光线相比知，单双箭头光线都会聚了，则虚线框中是凸透镜；过a、b光线的入射点作一平行光线，它经过透镜后的出射光线与主光轴的交点应当在P、Q两点间，所以答案A正确。
答案：A
4．透镜中的三条特殊光线
(1）过光心的光线不改变传播方向；
(2）平行于主光轴的光线经折射后过焦点(对凹透镜来说，是折射光线的反向延长线过虚焦点）；
(3）过焦点的光线经折射后与主光轴平行(对于凹透镜，是入射光的正向延长线过虚焦点，经折射后与主光轴平行）。三条特殊光线光路如图所示。
【例4】请根据图中给出的光线，画出它们所经过的光路图。
解析：此题考查凸透镜、凹透镜对光线的作用，要结合凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用来作图，尤其要注意三条特殊光路的路径特点。
答案：如图所示
5．凸透镜焦距的测量方法
(1）让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮。用刻度尺量出这时光斑到凸透镜的距离f，f即为凸透镜的焦距。
(2）①在一条直线上，从左至右依次放点光源S、凸透镜、平面镜(凸透镜、平面镜与直线垂直），移动点光源，直到点光源发出的光经凸透镜折射、平面镜反射，又经凸透镜折射会聚成的光斑S′与S重合为止，如图所示。
②用刻度尺测出点光源到光心的距离d。
③凸透镜的焦距f＝d。
【例5】为了探究“大小、形状完全相同的凸透镜的焦距是否与制作材料有关”，陈明同学准备了三个大小、形状完全相同的凸透镜，并且知道它们分别是由玻璃、水晶、塑料制成的，请你帮他设计这次探究的全过程，并完成如下工作。
(1）在探究活动前，你有哪些猜想？
(2）这次探究还需要哪些辅助器材？
(3）写出这次探究的主要步骤。
(4）请设计出关于实验现象或实验数据的记录表格。
(5）在这次探究过程中，你运用的一种主要的科学研究方法是什么？
答案：(1）大小、形状完全相同的凸透镜的焦距可能与制作材料有关。
(2）太阳光(或其他平行光源）、刻度尺、纸屏。
(3）分别拿由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜正对太阳光，另一侧放一张纸屏，移动纸屏，直到纸屏上的光斑最小最亮，用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离，即凸透镜的焦距。比较三种透镜的焦距是否相同，如果相同，则透镜的焦距与制作材料无关；如果三种透镜的焦距不同，则透镜的焦距与透镜的制作材料有关。
(4）
实验次数 透镜材料 焦距
1 玻璃
2 水晶
3 塑料
(5）控制变量法
6．探究“透镜对光的作用”
提出问题：凸透镜和凹透镜对光线有什么作用呢？
猜想：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
实验器材：凸透镜、凹透镜、白纸板、直尺。
实验步骤：(1）将凸透镜正对着太阳光，将白纸板与凸透镜平行放置在另一侧；
(2）前后移动凸透镜，观察白纸板上的光斑形状的变化；
(3）移动凸透镜直至光斑最小、最亮，测量出光斑到凸透镜光心的距离并记录数据；
(4）换凹透镜重复以上步骤。
现象记录：光通过凸透镜在纸板上形成的是一个小的、亮(刺眼）的圆形光斑。记录该光斑到凸透镜光心的距离(粗测凸透镜的焦距）。光通过凹透镜在纸板上形成的光斑形状是一个大的、较暗的圆形光斑。
实验结论：
(1）凸透镜的会聚作用：凸透镜对光线有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜，凸透镜能使平行光线会聚在一点F。
(2）凹透镜的发散作用：凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜，平行于主光轴的光线，经凹透镜后是发散的，但这些发散光线的反向沿长线交于主光轴虚焦点。
凸透镜对光线有会聚作用，指光线通过凸透镜折射后，折射光线比入射光线方向更靠近主光；轴的方向偏折，凹透镜对光线有发散作用，是指光线通过凹透镜折射后，折射光线比入射光线方向更远离主光轴的方向偏折。
【例6－1】放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是( ）。
A．凸透镜可以对光线起发散作用
B．凸透镜只对平行于主轴的光线起会聚作用
C．通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D．通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，仍然是会聚作用的一种表现
解析：凸透镜对通过它的任何光线都起会聚作用。
答案：D
【例6－2】画出图中入射光线通过透镜后的传播方向。
解析：应根据透镜对光线的作用特点和光在折射时光路可逆的特点进行作图。甲图中是凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜后通过焦点，由于光路可逆，则通过凸透镜焦点的光线经凸透镜后必跟主光轴平行；对于乙图来说，平行于主光轴的光线经凹透镜后发散，这些发散光线的反向延长线通过虚焦点，由于光路可逆，则射向凹透镜的光线，如果其延长线通过虚焦点，经凹透镜后光线必跟主光轴平行。
答案：如下图所示
【例6－3】如图所示，通过透镜的光路图正确的是( ）。
解析：凸透镜对光线有会聚作用，故A、B选项错；凹透镜对光线有发散作用，故C选项错，D选项正确。
答案：D
内
目
项第3节 凸透镜成像的规律
1．进一步认识凸透镜对光线的会聚作用；
2．通过实验探究，得出凸透镜成像的基本规律；
3．通过探究式学习培养提出问题、提出假设、实验操作、得出结论的能力；
4．掌握探究凸透镜成像规律的实验操作技能，对实验过程出现的问题要会分析，及时纠正；
5．通过实验探究过程，初步认识体验探究物理问题的一般过程和方法。
1．探究凸透镜成像规律
提出问题：改变物体与透镜之间的距离，可以得到不同的像。那么，透镜与物体之间的距离以及透镜的焦距是怎样影响像的大小、正倒的呢？
猜想1：像的大小可能跟物体到凸透镜的距离有关系，并且，物体越近成的像越大。
猜想2：像是倒立还是正立很可能跟它与物体是否在同侧有关。
设计实验：
(1）器材
已知焦距的凸透镜、蜡烛、硬纸板、刻度尺。
(2）步骤
①把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，在光屏上得到烛焰清晰的像。观察像的大小、倒正，分别测出烛焰、烛焰的像到凸透镜的距离，记录在表格中。
②把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作(多测几次）直到在光屏上看不到烛焰的像。
③继续把蜡烛移向凸透镜，进行观察。怎样才能观察到烛焰的像？像在什么位置？注意像的大小、倒正。
进行实验：
按上述计划操作，进行实验，把数据记入下表。
凸透镜的焦距：10 cm 蜡烛的高度：6 cm
蜡烛到透镜的距离(cm） 像到透镜的距离(cm） 像的大小 像的倒正
45 11 小 倒
22 18.3 小 倒
15 26 大 倒
12 40 大 倒
8 大 正
5 大 正
说明：
(1）物距：物体到透镜的距离简称物距，用字母u表示。
(2）像距：像到透镜的距离简称像距，用字母v表示。
(3）实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。
(4）虚像：不能在光屏上呈现出来的像，不是由实际光线会聚而成的，是实际光线的反向延长线相交而成的。对虚像，需要从光屏一侧透过凸透镜才能看到。
(5）凸透镜成像规律：(焦距f；物距u；像距v）
总结：凸透镜成像规律如下表
物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 应用
正立或倒立 缩小或放大 实像或虚像 同侧或异侧
u＞2f 倒立 缩小 实像 异侧 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 异侧 投影仪
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虚像 同侧 放大镜
注意问题：
(1）选择焦距为10 cm左右的凸透镜进行探究，这样测量物距、像距时比较方便。
(2）在摆放仪器时，要使烛焰、凸透镜和光屏的中心“共线”并“等高”。“共线”就是要使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一直线上；“等高”就是使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。
(3）控制变量法和数据归纳法：在探究凸透镜成像的规律中，像距与物距、焦距都有关系，实验中，前后所用的凸透镜不变，也就是保证凸透镜的焦距不变，探究了像距与物距的关系，用的就是控制变量法；在得到四种成像情况中的物距和像距的各两组数据后，对数距进行分析比较，总结归纳出凸透镜成像的一般规律，用的就是数据归纳法。
“物近、像远、像大，物远、像近、像小”；“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小”。
【例1－1】小刚同学用焦距为10 cm的凸透镜做实验，实验装置示意图如图所示，在实验过程中保持凸透镜的位置不变，请你根据所学知识完成下列填空。
(1）改变蜡烛位置，使其位于20 cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、________的实像。(选填“放大”“等大”或“缩小”）
(2）改变蜡烛位置，使其位于35 cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的________的实像。(选填“倒立”或“正立”）
(3）改变蜡烛位置，使其位于42 cm刻度线，小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到一个正立、________的烛焰的像。(选填“放大”“等大”或“缩小”）
解析：蜡烛位于20 cm刻度线处，即物距为30 cm，即物距大于2f，因此在光屏上成倒立、缩小的实像；当蜡烛位于35 cm刻度线处即物距为15 cm，物距在f和2f之间时，光屏上成一个倒立、放大的实像；同理，蜡烛位于42 cm刻度线处物距为8 cm，物距在焦点以内，光屏上成一个正立、放大的虚像。
答案：(1）缩小 (2）倒立 (3）放大
【例1－2】在总结凸透镜成像规律时，下列说法中不正确的是( ）。
A．成实像时，像和物在透镜异侧；成虚像时，像和物在透镜同侧
B．成实像时，物距大于焦距；成虚像时，物距小于焦距
C．虚像一定是放大的，实像一定是缩小的
D．虚像一定是正立的，实像一定是倒立的
解析：根据凸透镜成像时像的变化规律，实像都是倒立的，可以是缩小的、放大的，也可以是等大的，故C项错误。
答案：C
2．作图法理解凸透镜成像规律
利用凸透镜的三条特殊光线中的两条画出相应的光路图理解凸透镜成像规律。
(1）当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时，在凸透镜的另一侧成倒立、缩小的实像。
(2）当物体到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距时，在凸透镜的另一侧成倒立、放大的实像。
(3）当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，在光屏上不成像，但透过凸透镜，可在烛焰的同侧看到一个正立、放大的虚像。
【例2】如图是研究凸透镜成像实验示意图，a、b、c、d四点中，将蜡烛放在________点，光屏上能成缩小的烛焰的像；将蜡烛放在________点，光屏上能成放大的烛焰的像。如果用黑纸将透镜上半部分挡住，光屏上烛焰的像将会________。实验过程中，随着蜡烛的消耗，烛焰的像将不能成在光屏的中央，若不再调节蜡烛和光屏的高度，只需将透镜向________调节一点，即可继续进行实验。
解析：由凸透镜成像规律可知当蜡烛位于大于2f处a点时，在光屏上成倒立缩小实像。当蜡烛位于焦点和2f之间c点时，在光屏上成倒立放大实像；而用黑纸将透镜上半部分挡住，有很多同学认为改变了像的清晰程度和像的完整性。由作图法可知，挡住凸透镜的一部分只会减少折射到光屏上光线的强度(如图，虚线部分的光将不能照射到凸透镜另一侧的光屏上，但经过凸透镜下部分的光依然照射在光屏上），从而使所成的像变暗，但并不能改变成像的清晰程度，也不能改变像的完整性；随着蜡烛的消耗，物点的高度降低，使得过光心的光线另一端(像点）上移，像不能成在光屏中央，透镜向下移动或光屏向上移动就可继续进行实验。
答案：a c 变暗 下
3．凸透镜成像规律的关键点
(1）“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。”在凸透镜成像规律中，主光轴上有两个分界点，第一个分界点是焦点，第二个是二倍焦距点，以焦点为界，物在焦点外，成实像，物在焦点以内，成虚像。以二倍焦距点为界，物在二倍焦距点外，成缩小的像；物在二倍焦距点和焦点之间，成放大的像。
(2）“物近，像远、像变大，焦点以内反变化”，前半句是说在凸透镜成实像时，随着物距的减小，所成的像变大，像距也跟着变大，反之亦然；后半句是说物体在焦点以内，随着物距的减小，所成的虚像变小，像距也在变小。
实像倒，位异侧；虚像正，位同侧；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物体移向凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小。
【例3】某同学在做凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使蜡烛位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置，关于a、b、c、d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中正确的是( ）。
A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C．烛焰位于b点时，成等大、倒立的实像
D．烛焰位于d点时，成放大的虚像
解析：根据凸透镜成像规律可知：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，在成实像时具有“物近，像远、像大”，根据此结论可判断，烛焰位于a点时，在光屏上成倒立、缩小的实像；在b和c点时，成倒立、放大的实像，由于c点比b和a点离焦点近，故烛焰在c点时，所成的实像最大，当其在d点时，成一个正立的、放大的虚像，答案为A、B、D。
答案：ABD
4．凸透镜成像规律与不等式
凸透镜成像问题经常和不等式问题结合到一起。解答这类试题时，首先要判断清楚凸透镜成像的特点，物体和像到凸透镜的距离与焦距的关系，然后根据距离关系列出不等式，把含有焦距的不等式组成不等式组再求解。
【例4】某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15 cm处时，在光屏上得到一个缩小的像，当蜡烛距透镜9 cm时，在光屏上得到一个放大的像，这个凸透镜的焦距可能是( ）。
A．10 cm B．8 cm C．6 cm D．4 cm
解析：根据凸透镜成像的特点，当物距为15 cm时成缩小的实像，15 cm＞2f，即f＜7.5 cm；当物距为9 cm时，成放大的实像，则2f＞9 cm＞f，即9 cm＞f＞4.5 cm。所以4.5 cm＜f＜7.5 cm。对比四个选项可得凸透镜的焦距可能是6 cm。
答案：C第4节 眼睛和眼镜
1．了解眼睛的构造，知道眼睛的成像原理，知道眼睛是如何调节看清物体的；
2．知道近视眼的成因及矫正方法，会判断近视眼镜；
3．知道远视眼的成因及矫正方法，会判断远视眼镜；
4．知道近视镜和老花镜的区别；
5．了解明视距离，了解远点及近点，了解近视眼和远视眼度数的计算。
1．眼睛
(1）眼睛的构造
如图所示
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。
②视网膜相当于凸透镜成像用的光屏。
③和照相机不同的是，眼睛是通过改变晶状体的厚度，来改变折光能力，从而达到调节作用，使像落在视网膜上的。
角膜 光通过透明的称为角膜的前表面进入眼睛。角膜能防止灰尘进入眼睛，它也起着透镜的作用，保证来自不同方向的光线都能进入眼睛。
虹膜 虹膜可以改变进入眼睛的光线数量，是一块可伸缩的肌肉环。虹膜使眼睛带上了颜色。多数人的虹膜是褐色的，也有人的虹膜是蓝色或绿色的。
瞳孔 瞳孔是眼睛中的黑色部分。事实上它是角膜覆盖下的一个洞。瞳孔呈黑色是因为它直通眼睛黑暗的内部。虹膜通过肌肉环的伸缩来控制瞳孔的大小。在光线昏暗时，瞳孔变大，更多的光进入眼睛。在光线耀眼时，瞳孔变小，减少了进入眼睛的光线数量。
(2）眼睛的成像原理
晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它们把来自物体的光线会聚在视网膜上，形成倒立、缩小的实像，分布在视网膜上的神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就能看见物体了。
【例1】人用眼睛观察一个物体，例如观察一棵树，其光学原理就像凸透镜成像一样，如图所示的一支蜡烛通过凸透镜成像在光屏上。__________就相当于图中的蜡烛，人眼睛的__________就相当于凸透镜，__________就相当于光屏。树在视网膜的像是一个__________像。
解析：眼睛实际上是一个凸透镜成像系统，它像照相机一样能成一个缩小的像，通过晶状体和角膜使来自物体的光线折射，在视网膜上成一个倒立的缩小的像，视网膜上有许多的神经细胞，通过它们将图象传到大脑中的神经中枢，产生视觉我们就看到了物体。
答案：树 晶状体和角膜的组合 视网膜 倒立缩小的实
2．眼睛的调节作用
当眼睛看近处的物体时，睫状体收缩，带动晶状体变厚，折射作用增强，来自物体的光线会聚在视网膜上形成视觉；当看远处的物体时，睫状体放松，带动晶状体变薄，折射作用减弱，来自远处物体的光线会聚于视网膜上产生视觉。
【例2】正常人的眼睛能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远处或近处的物体，这是由于( ）。
A．不断改变物距，使像成在视网膜上
B．不断改变晶状体的凸起程度，使像成在视网膜上
C．不断改变像距，使像成在视网膜上
D．不断改变物体的大小，使像成在视网膜上
解析：人的眼睛是通过改变晶状体的凸起程度，即改变焦距来使像成在视网膜上的。
答案：B
3．近视眼及其矫正
(1）近视眼的成因
眼球在前后方向上太长，即视网膜与“凸透镜”的距离过远。来自远处物体的光线发散程度较低，物体所成的像落在视网膜的前方，视网膜上反而得不到清晰的像，如图所示。
近视眼只能看清近处的物体，而看不清远处的物体。
(2）近视眼的矫正
为了使物体的像仍能会聚在视网膜上，就必须适当抵消近视过度的折光作用，在眼前放一个凹透镜，由于凹透镜对光具有发散作用，这样来自远处物体的像就能恰好会聚在视网膜上，如图所示，所以配戴用凹透镜制成的近视眼镜就能矫正近视。
近视是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视眼镜进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。
【例3】人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于胶片，通过晶状体的调节，将远近不同的物体成像在视网膜上。如图是不同位置处的两个物体的成像示意图，由图得出：眼睛看近处的物体时，晶状体的焦距__________(填“变大”“变小”或“不变”）。人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲，当他看远处物体时，像会成在视网膜的前方，应戴__________透镜制成的眼镜加以矫正。
解析：人眼晶状体相当于凸透镜，越凸焦距越小，人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲，当他看远处物体时，像会成在视网膜的前方，我们称为近视眼，应戴凹透镜来矫正。
答案：变小 凹
4．远视眼及其矫正
(1）远视眼的成因
与近视相反，产生远视眼的原因是因为晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度很大，光线还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。如图所示。
远视眼只能看清远处的物体，而看不清近处的物体。
(2）远视眼的矫正
为了使物体的像仍能会聚在视网膜上，就必须适当增强眼睛对光线的偏折作用，在眼前放一个凸透镜，由于凸透镜具有会聚作用，来自近处物体的像就能恰好会聚在视网膜上，如图所示，所以配戴用凸透镜制成的远视眼镜能矫正远视。
远视因为眼睛晶状体折光能力减弱或是眼球前后过短造成的，远视眼应选用适当度数的远视眼镜进行矫正，远视眼镜是由凸透镜制成的。
【例4】如图所示，所列情形中与远视眼矫正相符的是( ）。
解析：A图显示光在视网膜前会聚，所以是近视眼，应该配戴合适的凹透镜，让光线先发散再经过晶状体，使像刚好成在视网膜上，所以B图是矫正近视眼的光路。C图显示光线在视网膜后会聚，所以是远视眼，应该配戴合适的凸透镜，让光线先会聚再经过晶状体，使像刚好成在视网膜上，所以D是矫正远视眼的光路。
答案：D
5．眼镜的度数
透镜焦距的倒数叫透镜焦度，焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如一近视镜片为－200度(也记作－200°），则该片透镜焦度为－2屈光度，其焦距为－0.5 m，是凹透镜。再如焦距为m的凸透镜，焦度为3屈光度，用它做成的远视镜片为＋300度。
【例5】一个同学所戴的眼镜是500度，这个透镜焦度是__________，焦距是__________，是__________镜，这个同学是__________眼，另一个同学戴的是－10 000的眼镜，这个透镜焦度是__________，焦距是__________，是__________镜，此同学是__________眼。
解析：凸透镜度数为正值，凹透镜度数为负值，屈光度只是一个单位，是透镜焦度的单位；凸透镜焦点为实焦点，所以度数表示为正值，而凹透镜焦点为虚焦点，所以度数表示为负值。
答案：5屈光度 m 凸透 远视 －10屈光度 －m 凹透 近视
6．眼睛与照相机
人眼球中角膜、晶状体组成的“凸透镜”是一个可以改变焦距的“凸透镜”，视网膜相当于一个能够承接像的光屏，物体在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。人眼看物体的工作原理与照相机的工作原理相同，但也有本质区别，照相机的镜头(凸透镜）的焦距是不可变的，而人眼的“凸透镜”的焦距是可变的。
晶状体本身是弹性体，它周围的肌肉可以根据视物的远近调节它表面的弯曲程度，改变眼睛的焦距，从而使物体的像总成在视网膜上(如图），眼睛是一种精巧的变焦系统。
【例6】用照相机拍照时，人到镜头的距离应远远__________镜头的焦距(填“大于”或“小于”）。如图所示是眼睛的示意图，人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个__________透镜，外界物体在视网膜上所成的像是__________的实像(填“正立”或“倒立”）。
解析：本题考查人眼的构造及成像原理。眼球好像一架照相机，自物体的光经过照相机镜头后会聚在视网膜上，形成一个倒立缩小的实像。
答案：大于 凸 倒立
7．补偿法矫正近视与远视
近视眼是由于晶状体的曲度过大，对光的会聚本领增强，使物的像成在视网膜前方，故应用发散透镜即凹透镜来补偿，使其会聚本领与正常眼睛相同；同理，远视眼配戴凸透镜来增强会聚本领变弱的晶状体，使其会聚本领达到正常。
【例7】如图甲是来自远处的光线经某人眼球折光系统的光路。下列关于该人远、近视眼的判断及矫正所需配戴的眼镜镜片的选择正确的是( ）。
A．近视眼；乙 B．远视眼；乙
C．近视眼；丙 D．远视眼；丙
解析：正常人的眼睛看远处的物体，物体经晶状体所成的像应在视网膜上，而图示中却成在了视网膜前方，故可判断眼睛对光的会聚本领变大，属于近视眼的特点，应配戴发散透镜加以矫正，故答案为C。
答案：C
8．近视眼是如何矫正的？
设计实验：(1）取两个焦距不同的凸透镜、蜡烛、白纸板(光屏）和近视眼镜。把蜡烛、焦距较大的凸透镜、光屏如图所示摆好，调节蜡烛和凸透镜的位置，可在光屏上得到一个蜡烛的缩小的实像。这个现象表示正常眼看物体时的情况。
(2）将焦距较大的凸透镜换为焦距较小的凸透镜，此时在光屏上观察不到蜡烛清晰的像，用另一张白纸在光屏前移动，可以得到蜡烛清晰的像，这个实验模拟近视眼看不清远处的物体。
(3）用一个近视镜片放在凸透镜前，调整近视镜片到凸透镜的距离，观察光屏上像的情况。
进行实验：按上述步骤进行实验时，当换用焦距较短的凸透镜时，在白纸板上不再有清晰的烛焰像，而是一个光斑；用另一张白纸板在原来光屏前移动时可看到，清晰的像；在凸透镜前放近视眼镜时，在原来的光屏上又出现了清晰的烛焰像。
分析与论证：实验中，凸透镜相当于眼睛中的晶状体，光屏相当于视网膜，基本能模拟眼睛的结构，因此方法比较可靠。
归纳总结：因为近视镜是凹透镜，对光有发散作用，使物体发出的光经过凹透镜作用之后再进入眼睛，使原本成在视网膜前的像后退到视网膜上。
解【例8－2】关键是搞清水凸透镜与人眼晶状体曲度的调节类似，水越多，水凸透镜曲度越大，折光能力越强，从而模拟眼睛的调节来将远近不同的物体成像在光屏上。
【例8－1】人眼好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，如图所示，表示的是来自远处的光经过小丽眼球折光系统的光路示意图。下列分析正确的是( ）。
A．小丽是近视眼
B．小丽是远视眼
C．应利用凸透镜矫正
D．应利用凹透镜矫正
解析：产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前。此题图与近视眼类似，选A，近视眼应用凹透镜来矫正，D对。
答案：AD
【例8－2】某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜(与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图所示。
(1）在此实验装置中，__________相当于人眼球中的晶状体。__________相当于人眼球中的视网膜。
(2）请你用此实验装置探究近视眼的成因，要求写出实验过程。
解析：人眼的成像过程是外界的景物经人的晶状体即凸透镜成像于视网膜上，在此实验中蜡烛相当于物体，凸透镜相当于晶状体，光屏相当于视网膜；近视眼是由于人的晶状体变凸，会聚光的本领增强，使物体射入人眼的光线会聚于视网膜前方造成的。
答案：(1）水凸透镜 光屏
(2）按如图所示，将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将蜡烛向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再次出现清晰的像。
