2.6 透镜和视觉 同步练习（含答案）

2.6透镜和视觉
、选择题
人眼的晶状体相当于凸透镜，当人观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（　　）
A．正立、缩小的虚像 B．正立、缩小的实像
C．倒立、缩小的虚像 D．倒立、缩小的实像
在光具座上做研究凸透镜成像的实验，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个缩小的清晰的像。由此判断所用凸透镜的焦距为（　　）
A．小于12 cm B．大于12 cm
C．等于12 cm D．小于24 cm且大于12 cm
某同学用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成清晰像的四组数据如下表，其中明显错误的有(　　)
组别 甲 乙 丙 丁
物距(cm) 10 15 20 50
像距(cm) 50 30 20 10
A．甲、丁 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丙
小明患有近视，下图中对小明视力矫正原理正确的是(　　)
A． B．
C． D．
如图是用手机扫描物品上的二维码，可登录网页查看物品的相关信息，下列说法正确的是(　　)
A．物品上的二维码是光源
B．摄像头可以看成是一个放大镜
C．二维码位于摄像头的一倍焦距以内
D．当二维码超出手机上设定的方框时，物品不动，把手机向后移动
下列关于图中所示光学现象的描述或解释不正确的是（　　）
A．图甲中，凹透镜对光有发散作用
B．图乙中，小孔成像活动中，所成的像为实像
C．图丙中，漫反射的光线虽杂乱无章，但是仍遵循光的反射定律
D．图丁中，如果逐渐减小入射角，则折射光线将逐渐远离法线
如图，一束来自远处物体的光经某同学眼睛的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜之前，则该同学是（　　）
A．
A．近视眼，需要用凹透镜矫正 B．近视眼，需要用凸透镜矫正
C．远视眼，需要用凹透镜矫正 D．远视眼，需要用凸透镜矫正
视觉形成的部位是（　　）
A．巩膜 B．视网膜 C．视神经 D．视觉中枢
如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　）
A．晶状体凸度变大，焦距变短 B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短 D．晶状体凸度变小，焦距变长
“影”是生活中常见的光现象，如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等，如图，它们与物理知识对应关系正确的是（　　）
A．手影：平面镜成像 B．摄影：光的反射
C．投影：凸透镜成像 D．倒影：光的折射
、填空题
某同学将一凸透镜正对着太阳光，在离透镜15cm处的纸上形成一个最小的亮斑，这个透镜的焦距是　 　 。
每年6月6日是全国“爱眼日”，今年“爱眼日”的主题是“‘目’浴阳光，预防近视”。近视眼的成像示意图是如图的　 　图，应该配戴由　 　透镜制成的眼镜来矫正。
如图所示是一款具有摄像功能的手机，摄像机的镜头相当于一个　 　透镜，通过镜头所成的是　 　（选填“倒立”或“正立”）　 　．（选填“实像”或“虚像”）．摄像时人或景物应在　 　焦距处。
、实验题
小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图（甲）在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了．
（1）如图（甲）中的凸透镜相当于眼球的　 　（填“晶状体”或“视网膜”）结构，
（2）如图（乙）所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像情况的是　 　图，其矫正做法是　 　图；
（3）若图中甲，取下近视眼镜，为了在光屏上得到一个清晰的像，在保持烛焰和透镜的位置不变的条件下，应将光屏__________．
A．保持在原来位置
B．靠近透镜
C．远离透镜
D．无论怎么移动光屏都不能得到清晰的像．
、解答题
某同学在做凸透镜成像时，碰到以下两种情况：
让三束平行光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上一个亮点；将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，见下表
实验序号 物距μ/cm 像距v/cm 像的大小
1 40 13 缩小
2 30 18 缩小
3 20 20 等大
4 15 30 放大
5 12 50 放大
（1）当蜡烛距离透镜中心60cm时，光屏到透镜中心的距离v为
A．10cm——13cm B．13cm——18cm C．18cm——20cm
（2）将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为2s，物体移动的平均速度　 　物体的像移动的平均速度。（填“大于”、“等于”、“小于”）
（3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像（　　）
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（4）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向　 　移动。
2.6透镜和视觉答案解析
、选择题
D
【解析】根据人眼成像的特点解题。
【解答】解：若将人眼的晶状体当作凸透镜，视网膜当作光屏，那么在人观察物体时，物距往往要远大于2倍焦距，因此成的像应该是倒立、缩小的实像；
故答案为：D。
A
【解析】解决此题，需掌握凸透镜成像的规律，知道当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像。首先根据成像的特点判断物距与像距的关系，然后计算出凸透镜的焦距范围。
【解答】由图知，当物距为24cm时，成倒立缩小的实像。
所以24cm＞2f，则f＜12cm。
故答案为：A
A
【解析】根据凸透镜成像的规律判断。
【解答】凸透镜在光屏上所成的像肯定是实像，而成实像的条件是：物距大于一倍焦距，即u>2f，故甲肯定是错误的；
当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成缩小、倒立的实像，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，肯定大于10cm，故丁是错误的。
那么肯定错误的是甲和丁。
故选A．
D
【解析】根据近视眼的成因和矫正方法判断。
【解答】近视眼的晶状体偏厚，对光线的会聚能力强，因此成像在视网膜前面，用凹透镜矫正，故D正确，而A．B、C错误。
故选D。
D
【解析】A．物品上的二维码自己不发光，不是光源，故A错误；
B.摄像头成倒立缩小的实像，相当于照相机，故B错误；
C.当凸透镜成倒立缩小的实像时，物体应该在二倍焦距以外，故C错误；
D.二维码超过设定的方框时，即像太大，要使像变小，根据“物远像近小”的规律可知，此时要增大物距，即物品不动，把手机向后移动，故D正确。 故选D。
D
【解析】（1）凹透镜对光有发散作用，它可以使平行于主光轴的光线变得发散；
（2）由于光的直线传播，小孔成像时，像是倒立的实像；
（3）光线射到凹凸不平的表面上时，反射光线会射向不同的方向，这是光的漫反射。光的漫反射中，每条反射光线都遵循光的反射定律。
（4）在光的折射中，折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小。
【解答】A．图甲中，由于凹透镜对光有发散作用，所以光线过凹透镜后变得发散了，A正确，不合题意；
B、由于光的直线传播，小孔成像时，像是倒立的实像，B正确，不合题意；
C、光的漫反射中，每条反射光线都遵循光的反射定律，C正确，不合题意；
D、图丁中，如果逐渐减小入射角，则入射角出减小，即折射光线将逐渐靠近法线，D错误，符合题意。
故答案为：D。
A
【解析】【解答】由题干图可知：像呈在视网膜的前方，所以该模型是近视眼，近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚．故B、C、D错误．
故选A．
解答本题需掌握：近视眼是晶状体会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正．
D
【解析】【解答】视觉的形成过程是外界物体反射的光线经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物象刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉．如图所示：
所以，视觉形成的过程中，视觉形成的部位是视觉中枢．
故选：D
外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉．
A
【解析】凸透镜的凸度越大，对光线的会聚能力越强，结合凸透镜成像的规律分析判断。
【解答】根据凸透镜成像时“物近像远大”的规律可知，当我们看近处物体时，所成像的像距会增大，即成像在视网膜的后面。要使像回到视网膜上，就必须使光线会聚，即增大晶状体对光线的会聚能力，因此晶状体凸度变大而焦距变小。
故选A．
C
【解析】（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播，应用有手影、皮影戏、小孔成像，激光准直，排队等；
（2）水中的倒影是平面镜成像现象，由光的反射形成；
（3）照相机和投影仪都是利用凸透镜成像来工作的。
【解答】A．手影是光沿直线传播的应用，故A错误；
B.摄影利用照相机，光线通过凸透镜发生折射成像，故B错误；
C.投影仪利用凸透镜成像工作，故C正确；
D.倒影是光的反射形成的，故D错误。
故选C。
、填空题
15cm
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点．焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。
【解答】拿一个凸透镜正对着太阳光；再把一张纸放在它的另一测，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮；最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距是15cm。
故答案为：15cm
乙；凹
【解析】（1）近视眼是指当眼球前后径过长或晶状体曲度过大时，物体成像在视网膜前方；
（2）远视眼是指眼球前后径过短或晶状体曲度较小时，物体成像在视网膜的后方；
（3）近视眼用凹透镜进行矫正，远视眼用凸透镜进行矫正。
【解答】甲图成像在视网膜的后方是远视眼，乙图成像在视网膜的前方是近视眼，所以近视眼的成像示意图是如图的乙图，应该配戴由凹透镜制成的眼镜成矫正。
故答案为：乙、凹
凸；倒立；实像；大于二倍
【解析】【解答】摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像．因此摄像时人或景物应在大于二倍焦距处。
摄像机是利用凸透镜成像的规律制成的，摄像机的镜头是一个凸透镜。凸透镜成像时，当u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。
、实验题
（1）晶状体
（2）A；C
（3）B
【解析】（1）人眼就是一架照相机，晶状体和角膜相当于凸透镜，而视网膜相当于光屏。
（2）根据近视眼的成像特点和矫正方法判断。
（3）首先分析去掉近视眼睛后光线是会聚了还是发散了，然后分析成像位置的变化，进而判断光屏的位置改变。
【解答】（1）如图（甲）中的凸透镜相当于眼球的晶状体结构。
（2）近视眼的晶状体偏厚，对光线的会聚能力强，成像在视网膜前，故选A；近视眼用凹透镜矫正，故选C。
（3）近视眼镜对光线有发散作用，因此去掉近视眼睛后，光线比原来会聚了，成像的位置提前了，则光屏应该靠近透镜，故选B。
、解答题
（1）A
（2）大于
（3）C
（4）左
【解析】（1）根据凸透镜成像“物远像近小，物近像远大”的规律分析判断。
（2）根据表格确定2s内物体物距的该变量和像距的该变量，然后根据计算出平均速度，然后进行比较即可；
（3）凸透镜的凸度越大，对光线的会聚能力越强，据此确定像的位置变化；通过比较像距和物距的大小来判断成像的大小。
（4）确定近视镜的透镜类型和对光线的作用，然后确定像的位置移动方向，最后确定去掉近视镜后像的位置变化，最后确定光屏的移动方向。
【解答】（1）平行光线经过凸透镜后，在距离透镜10cm的地方出现小亮点，那么这就是焦点的位置，则凸透镜的焦距f=10cm。
当蜡烛距离透镜中心60cm时，此时u>2f，那么像距f（2）将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，物距的变化量为：40cm-20cm=20cm；像距的变化量为：20cm-13cm=7cm；
则物体的移动速度：‘
像的移动速度：；
则v>v'；
则物体移动的平均速度大于物体的像移动的平均速度。
（3）向水凸透镜内注水，那么水凸透镜的凸度变大，对光线的会聚能力变强，此时成像在光屏的前方，因此光屏应该向左移动。因为像距始终小于物距，所以成倒立、缩小的实像，故选C。
（4）近视镜为凹透镜，对光线有发散作用，拿走近视镜后，光线肯定比原来会聚，即成像在光屏的前方，因此光屏应该向左移动。
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