5.4 眼睛和眼镜 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖北鄂州·八年级统考期末)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲乙 B.甲丁 C.丙乙 D.丙丁
2.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)下列与近视眼不相符的是( )
A.眼球前后径过短 B.物像落在视网膜前方
C.晶状体曲度过大 D.可用凹透镜矫正
3.(2022秋·湖北荆州·八年级统考期末)以下关于近视眼和远视眼成因的说法中正确的是( )
A.近视眼、远视眼的晶状体都较厚
B.近视眼的眼球在前后方向有可能太长,像成在视网膜前
C.远视眼的眼球在前后方向有可能太短,像成在视网膜前
D.远视眼的晶状体太薄,折光能力太强
4.(2022秋·湖北黄冈·八年级统考期末)近期,小郭同学发现自己看书时,为了看清书上的文字,眼睛和书之间的距离与视力正常时相比越来越近了。下列分析正确的是( )
A.小郭患上了远视眼
B.小郭眼睛的晶状体变薄了,折光能力变弱
C.小郭看远处的物体时,像将成在视网膜后
D.佩戴由合适的凹透镜制成的眼镜可帮助小郭矫正视力
5.(2022秋·湖北十堰·八年级统考期末)小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜(如图)。当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,光屏上原来清晰的像变模糊了;将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是( )
A.近视眼 用凸透镜矫正 B.远视眼 用凸透镜矫正
C.近视眼 用凹透镜矫正 D.远视眼 用凹透镜矫正
6.(2022秋·湖北荆门·八年级统考期末)关于生活中的光现象,下列说法正确的是( )
A.凸透镜成实像时对光线有会聚作用,成虚像时对光线有发散作用
B.平面镜成像时,物体与平面镜距离越远,所成的虚像越小
C.眼睛近视了看不清书本上的字,应该配戴用凸透镜做成的眼镜,可以起到放大作用
D.因为光的折射,我们观察到日出的时刻会比实际日出时间早
二、填空题
7.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)通过凸透镜或者凹透镜光传播方向不改变的这个点叫做透镜的 。从光学的角度看眼睛的构造:角膜和晶状体结合一起形成的是 镜,视网膜相当于照相机的 。
8.(2022秋·湖北孝感·八年级统考期末)周末的早晨,小江骑着单车自西向东前往湿地公园,后面传来同学小涛的喊声,小江能听出是小涛的声音是根据声音的 ,一会儿,小涛快速超过了小江,以小涛为参照物,小江向 (填东或西)运动,小江看着前面的小涛越来越远,这个过程中,小江的晶状体厚度 (选填“变厚”、“变薄”或“不变”)。他们到达目的地后,公园正播放着游园须知,说明声音可以传递 。
9.(2022秋·湖北襄阳·八年级期末)如果一束来自远处某点的光经角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜 (填前或后),这就是近视眼。矫正的方法是戴一副由 透镜片做的眼镜。
10.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)6月6日为全国“爱眼日”,图中表示某二人看物体时的光路图,要在视网膜上成清晰的像,甲需配戴 镜,乙属于 (选填“近视眼”或“远视眼”),希望同学们养成良好用眼习惯。
11.(2022春·湖北恩施·八年级统考期末)如图所示, 图是近视眼,要用 镜来矫正,如果一个近视眼镜的度数是400度,则这个镜子的焦距是 m。
12.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的 (填“虚”或“实”)像。由于他经常玩手机,不注意用眼卫生,导致近视而看不清远处物体,这是眼睛的晶状体变厚使像成在了视网膜 (填“前”或“后”)所致。为了能在上课时看清楚黑板上的字,她应该配戴 (填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
13.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)如图,是某同学看近处物体的光路图,由图可知他是 眼(选填“近视”或“远视”),他应配戴眼镜的镜片是 。(选填“凸透镜” 或“凹透镜”)
14.(2022春·湖北恩施·八年级统考期末)当物体放在凸透镜的焦点以外时,成 (选填“实”或“虚”)像;下列几种情况中,利用了凸透镜成正立放大虚像这一特点的是 (选填序号)。
①照相机拍照片
②投影仪放大图片
③戴近视眼镜观察物体
④透过玻璃板上的小水滴看下面的文字变大
15.(2022秋·湖北黄冈·八年级统考期末)“十一”黄金周,小雨的爸爸驾车带一家人去郊外游玩。为了行车安全,爸爸驾车时要戴上眼镜才能看清远处的景物,小雨爸爸的眼镜相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),它和 (选填“凸”或“凹”)面镜对光的作用是一样的。游玩时,阳光强烈,妈妈赶紧在手臂上涂抹防晒霜,这是为了防止 (选填“红外线”或“紫外线”)对皮肤造成伤害。
三、实验题
16.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时,张蓉同学选择了如下器材:蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等。(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节)
(1)她安装并调整好实验装置,如图所示,将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时,为了模拟正常眼睛,保持蜡烛和光屏不动,而调节水凸透镜的 ,在光屏上得到了烛焰清晰的像;
(2)当向水凸透镜内注入水,使透镜更凸后,发现光屏上已无烛焰清晰的像,若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应在水凸透镜前放置一块 透镜,若撤去放置的透镜,应将光屏 (填“靠近”或“远离”)水凸透镜,才能得到清晰的像;
(3)根据上述实验,可知近视眼的形成原因是 。
17.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)物理兴趣小组探究“凸透镜成像的规律”实验:
(1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm;
(2)图乙是某次实验时观察到的清晰成像现象。若凸透镜不动把蜡烛向右移动2cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (填“左”或“右”)移动一段距离;若保持蜡烛、光屏不动,将凸透镜移动到标尺上的 cm处,可以再次得到清晰的像;
(3)小华同学将课本移开,借来一副眼镜将其中一片镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏靠近透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,这说明眼镜的镜片是 透镜。
18.(2022秋·湖北咸宁·八年级统考期末)小明利用蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上进行“凸透镜成像规律”实验。
(1)实验前,调整透镜和光屏高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图1所示位置时,烛焰在光屏上能成清晰的像,则凸透镜的焦距f= cm;
(3)接下来,移动蜡烛和光屏到图2所示位置时,恰好在光屏上接收到清晰的倒立、 的实像,利用此成像特点可制成 (选填“照相机”或“投影仪”)。将蜡烛和光屏的位置由图2调回图1,保持透镜位置不变,让蜡烛和光屏分别匀速向左运动,经过5s后蜡烛恰好移动到光具座的零刻度线处,此时光屏上恰好成清晰 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的像,此过程中光屏移动的速度为 cm/s;
(4)小明又将图2中的透镜更换为另一块焦距稍大透镜,光屏上的像变模糊了:
①小明将自己的所戴眼镜给透镜戴上,发现光屏上的像又变清晰了,由此判断该同学戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
②取走眼镜,仅将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动,光屏上也能成清晰的像。
19.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)已经知道:物体离照相机的镜头比较远,成缩小的像;投影片离投影仪的镜头比较近,成放大的像。据此提出的问题应该是:像的大小跟 (选填“物距”或“像距”)有什么关系?
(2)如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm;
(3)如图乙,当光屏上呈现清晰的像时,若只是将蜡烛和光屏位置互换,发现光屏上仍有清晰的像,原因是 ;
(4)实验完成之后,小明把一个眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,如图丙所示,光屏上原来清晰的像变模糊了;在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,将光屏靠近凸透镜重新得到清晰的像,说明这个镜片是 。(选填“凸透镜”“平板玻璃”或“凹透镜”)
20.(2022秋·湖北黄石·八年级统考期末)近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题:
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的 (填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊;
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 (选填:A、B、C)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的 透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器 (选填:A.抽取、B.注入)适量水;
(4)一近视同学的眼镜为度,则该透镜的焦距为 cm。
参考答案:
1.A
【详解】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;近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则乙图是近视眼的矫正原理图。丙图的光线会聚在视网膜的后方,所以丙图表示远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前会聚一些,所以应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即丁图是远视眼的矫正原理图。故A正确。
故选A。
2.A
【详解】ABCD.近视眼是由于晶状体太厚或者眼球前后方过长引起的,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正,故BCD与近视眼相符,A与近视眼不相符。
故选A。
3.B
【详解】A.近视眼的晶状体较厚,远视眼的晶状体较薄。故A错误;
B.近视眼的眼球在前后方向有可能太长,晶状体较厚,折光能力太强,像成在视网膜的前方,故B正确;
CD.远视眼的眼球在前后方向有可能太短,晶状体变薄,折光能力减弱,像成在视网膜的后方,故CD错误。
故选B。
4.D
【详解】为了看清书上的文字,眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越近了,这说明小郭同学已患上近视眼;近视眼的形成与用眼方式不当等有关,如长时间近距离看东西,长时间强光刺激等,导致眼睛的晶状体变厚,折光能力变强,使像成在视网膜的前面,从而引起视物不清;近视眼可以通过佩戴具有发散能力的凹透镜制成的眼镜进行矫正,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.C
【详解】当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,折光能力越强,水凸透镜的焦距越短,像成在光屏的前方,将蜡烛靠近水凸透镜,物距减小,像距变大,光屏上再次得到清晰的像,近视眼的成因是晶状体变厚,折光能力变强,使得远处物体的像成在视网膜的前方造成的,所以此过程模拟的近视眼,凹透镜对光有发散作用,用凹透镜矫正。
故选C。
6.D
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;平面镜成像时物像等大;近视眼成像在视网膜前方,戴凹透镜进行矫正;由光发生折射时的光线偏折情况和光在均匀介质中沿直线传播解答。
【详解】A.不管凸透镜成实像还是成虚像,凸透镜对光线都有会聚作用,故A错误;
B.由平面镜成像的特点可知,物像等大,像的大小与物体到平面镜的远近无关;因此,平面镜成像时,物体与平面镜距离越远,所成的虚像也不会变小,故B错误;
C.近视眼应该佩戴具有发散作用的凹透镜加以矫正(使光线延迟会聚,像成在视网膜上),而不是配戴用凸透镜做成的眼镜,故C错误;
D.当太阳还在地平线以下时,由于光的折射,人们能够提前观察到日出,即观察到日出的时刻会比实际日出时间早;故D正确;
故选D。
【点睛】此题涉及到凸透镜成像、平面镜成像、光的折射以及近视眼的矫正,难点是平面镜成像时物像等大,无论远离还是靠近像大小不变。
7. 光心
凸透 胶片
【详解】[1]不管是凸透镜还是凹透镜,经过光心的光线方向不改变。
[2][3]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凸透镜,即照相机的镜头;视网膜相当于照相机的胶片,通过晶状体的调节将远近不同的物体成像在视网膜上,形成一个倒立、缩小的实像。
8. 音色 西 变薄 信息
【详解】[1]小江能听出是小涛的声音主要是因为每个人的声音音色不同。
[2]小江和小涛都是自西向东前往湿地公园,小涛快速超过了小江,小涛的速度大于小江的速度,以小涛为参照物,小江和小涛的距离逐渐增大,所以小江向西运动。
[3]小江看着前面的小涛越来越远,当观察远处小涛时,睫状体放松使晶状体变薄,对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体。
[4]他们听到公园正播放着游园须知,说明声音可以传递信息。
9. 前 凹
【详解】[1][2]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,而利用凹透镜能使光线发散的特点,在眼睛前面放一个凹透镜,可使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
10. 凹透 远视眼
【详解】[1][2]根据物理知识可知:远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜,使光线提前会聚。近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,故甲是近视眼原理图,应配戴凹透镜;乙是远视眼矫正图,应配戴凸透镜。
11. 甲 凹透 0.25
【详解】[1][2]近视眼的成因是像成在视网膜的前方,需要佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,所以甲是近视眼。
[3]因为眼镜的度数等于焦距的倒数乘以100,所以焦距为
12. 虚 前 凹
【详解】[1]手机关闭的屏幕相当于平面镜,根据光的反射成的是虚像。
[2][3]近视是由于眼睛的晶状体变厚,对光的折射增强,使像成在了视网膜的前面,需要佩戴对光有发散作用由凹透镜制成的眼镜进行矫正。
13. 远视 凸透镜
【详解】[1][2]如图,该眼睛看物体时,成像于视网膜后,是由于眼睛对光的会聚太弱造成的,所以他是远视眼;应该配戴对光有会聚本领的透镜,使像成在视网膜上,所以他应该配戴的镜片是凸透镜。
14. 实 ④
【详解】[1]由凸透镜成像规律可知,焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点,当物体位于焦点以外时成实像,位于焦点以内时成虚像。
[2]照相机利用u>2f,成倒立、缩小的实像;投影仪利用f15. 凹透镜 凸 紫外线
【详解】[1][2]近视眼看不清远处的物体,是因为晶状体太厚,物体成像会聚在视网膜的前方,为了使像成在视网膜上,需要佩戴凹透镜进行校正,凸面镜对光线具有发散作用,凹透镜与凸面镜对光线的作用一样。
[3]过量的紫外线照射会伤害皮肤,游玩时,阳光强烈,妈妈赶紧在手臂上涂抹防晒霜,为了防止紫外线对皮肤造成伤害。
16. 焦距 凹 靠近 物体成像在视网膜之前
【详解】(1)[1]为了模拟正常眼睛,应保持蜡烛和光屏不动,而调节水凸透镜的厚度,即调节水凸透镜的焦距,在光屏上得到烛焰清晰的像。
(2)[2]当向水凸透镜内注入水,使透镜更凸后,此时水凸透镜对光的偏折能力增强,光线会聚点会向前移动,因凹透镜对光有发散作用,若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应在水凸透镜前放置一块凹透镜,使得光线推迟会聚。
[3]若撤去放置的透镜,应减小像距,即应将光屏靠近水凸透镜,才能得到清晰的像。
(3)[4]由上述实验可知,近视眼的形成原因是晶状体对光的偏折能力增强,使得物体成像在视网膜之前。
17. 10.0 右 65.0 凸
【详解】(1)[1]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,所以由图知凸透镜的焦距为
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[2]由图乙知,像距大于物距,此时成倒立、放大的实像;根据凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大可知,将蜡烛向右移动2cm的距离时,物距减小,则像距增大,像变大,所以应将光屏向右移动,可以在光屏上再次得到清晰的像。
[3]由图可知,此时的物距为15.0cm,像距为30.0cm;根据光路可逆可知,当物距为30.0cm,像距为15.0cm时光屏上仍然能成清晰的像,所以蜡烛、光屏不动,将凸透镜移动到标尺上的65.0cm处,再次得到清晰的像。
(3)[4]镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,移动光屏靠近透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,此时的像距减小,表明该眼镜有会聚光线的作用,即该眼镜为凸透镜。
18. 需要 10.0 放大 投影仪 缩小 1 远视 左
【详解】(1)[1]做凸透镜成像实验,要使烛焰的焰心,凸透镜的光心,光屏的中心三者位于同一高度,目的是使像成在光屏的中央,需点燃蜡烛。
(2)[2]由图可知,此时
u=v=20.0cm
此时成倒立、等大的实像,则
2f=20.0cm
所以f=10.0cm。
(3)[3][4]根据图2可知,此时的物距为
30.0cm-15.0cm=15.0cm
像距为
60.0cm-30.0cm=30.0cm
物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪。
[5][6]保持透镜位置不变,让蜡烛和光屏分别匀速向左运动,经过5s后蜡烛恰好移动到光具座的零刻度线处,此时的物距为30.0cm,物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像;由于此时的物距等于图2中的像距,根据光路可逆可知,此时的像距为图2中的物距,即v'=15.0cm,所以光屏移动的距离为
s=20.0cm-15.0cm=5.0cm
光屏移动的速度为
(4)①[7]将图2中的透镜更换为另一块焦距稍大透镜,由于物距不变,焦距变大,像距变大,所成的像在光屏的右方;小明将自己的所戴眼镜给透镜戴上,发现光屏上的像又变清晰了,这说明像提前会聚了,所以该同学戴的是凸透镜,凸透镜可以矫正远视眼。
②[8]取走眼镜,根据物远像近像变小可知,将蜡烛向左移动,物距变大,像距变小,光屏上也能成清晰的像。
19. 物距 10.0 光路可逆 凸透镜
【详解】(1)[1]物体离照相机或投影片离投影仪的镜头距离发生变化,像的特征也发生变化,由此可知在焦距一定时,物距影响像距及像的特征,据此小明提出的问题时,像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系。
(2)[2]根据凸透镜三条件特殊光线的画法,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,由图甲知,焦点到凸透镜的距离为
20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
(3)[3]由于光路可逆,将蜡烛与光屏的位置互换后,此时u<v,在光屏上仍能成倒立放大的实像。
(4)[4]远视眼镜是凸透镜,对光线由会聚作用,小明把小明的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,他将光屏向透镜靠近后光屏上重新得到清晰的烛焰的像,说明小明的眼镜对光线有会聚作用,这个镜片是凸透镜。
20. 3 B 凹 A 25
【详解】(1)[1]近视眼是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引起的,因此应选取凸度更大的3号透镜模拟近视眼的晶状体。
(2)[2]图甲光具座上的凸透镜代表晶状体,光屏代表视网膜,眼镜应该放在眼睛和物体之间,因此模拟近视眼镜的水透镜应放置在模拟晶状体的凸透镜前的B点,靠近凸透镜处。
[3]由于近视眼对光的折射能力过强,需要配戴对光的发散作用的凹透镜矫正,因此应将水透镜调节成焦距合适的凹透镜。
(3)[4]凸透镜的焦距越小,对光的会聚能力越强,需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正,由图丙提供的信息可知,此时需要用注射器抽取适量的水,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[5]乙同学所戴眼镜镜片的度数是度,则透镜焦度是,焦距为