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专题07 凸透镜成像与眼睛视觉
一 凸透镜成像规律及验证
物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距f的关系 应用举例
正/倒立 缩小/放大 实/虚像 与物同侧或异侧
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 f<v<2f 照相机
u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f
f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 投影仪
u=f 不成像 获得平行光源
u<f 正立 放大 虚像 同侧 放大镜
重要规律 成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小
焦点F:凸透镜能将太阳光(平行光)会聚成一点,这点叫做焦点。
焦距f:焦点到凸透镜中心的距离。(凸透镜有一对实焦点,而凹透镜有一对虚焦点)
物距u:透镜到物体的距离。
像距v:透镜到像的距离。
二 凸透镜成像的应用
照相机:照相机是凸透镜成像的一个典型应用,它的镜头就是一个凸透镜,通过调整镜头和胶片的距离(也就是焦距),就能把远处的景物清晰地拍摄下来。这里的成像特点是倒立、缩小的实像。
投影仪:投影仪也是利用凸透镜成像的。它会把小小的图像放大,投射到屏幕上。投影仪的镜头也是凸透镜,通过调整镜头和屏幕的距离,就能得到不同大小的图像。这里的成像特点是倒立、放大的实像。
放大镜:放大镜是我们日常生活中常见的凸透镜应用。它可以把小的物体放大,让我们看得更清楚。放大镜的成像特点是正立、放大的虚像。
显微镜:显微镜是利用凸透镜将微小物体放大的仪器。它可以帮助我们观察到肉眼看不到的微小结构。显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,通过它们的组合,可以把微小的物体放大到几百倍甚至上千倍。
望远镜:望远镜也是利用凸透镜成像的。它可以把远处的物体放大,让我们看得更远、更清楚。望远镜的物镜和目镜也是凸透镜,通过它们的组合,可以把远处的物体放大并拉近到我们的眼前。
三 眼镜的结构和视力矫正
1.眼球与折光系统:
(1)眼球壁外膜:角膜、巩膜(调节瞳孔的大小,可以控制进入眼球内的光线的强弱。)
(2)眼的折光系统(相当于凸透镜)由角膜、房水、晶状体(主要)、玻璃体组成。
(3)视网膜相当于光屏,上面有感光细胞,物体射出的光线经折光系统的折射,在视网膜上形成物像(倒立缩小的实像),经视神经传入大脑,形成视觉。
2. 视力缺陷与矫正
近视 远视
形成原因 晶状体曲度过大或眼球前后径过长 来自远处的平行光会聚在视网膜前 晶状体曲度过小或眼球前后径过短 来自近处的光还没有会聚成一点就到达视网膜
图示
矫正方法 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜
一 凸透镜成像规律及验证
1.(2024八下·余姚期中)如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( )
A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头向上
B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头向下
C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头向上
D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头向下
【答案】C
2.(2024八下·海曙期中)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
D.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成
【答案】C
【解析】【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立缩小的实像,2f>v>f;u=2f时,成倒立等大的实像,v=2f;2f>u>f时,成倒立放大的实像,v>2f。
【解答】A.从图中可知,u=v=2f=16cm时,成倒立等大的实像,则f=8cm,故A错误;
B.当u=12cm时,2f>u>f,在光屏上成倒立放大的实像,故B错误;
C.把物体由12cm处移动到24cm处过程中,物距变大,则所成的像变小,故C正确;
D.当u=20cm时,u>2f,成倒立缩小的实像,照相机是根据这一原理制成的,故D错误。
故答案为:C。
3.(2024七下·长兴月考)若空间有一竖直放置的大凸透镜,在主光轴位置上拉一根钢丝,一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中:①小演员每走一步,像也走一步;②像的脚步始终比小演员大;③像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步;④像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离。其中正确的是( )
A.只有①③④正确 B.只有①②④正确
C.只有①②正确 D.只有③④正确
【答案】A
【解析】【分析】 凸透镜成像规律及其应用如下:当物距u>2f时,在光屏上得到倒立、缩小的实像,应用于照相机;当物距2f>u>f时,在光屏上得到倒立、放大的实像,应用于投影仪;当物距u【解答】 ①小演员每走一步,像也走一步,正确,像和人是同向运动的; ②像的脚步始终比小演员小,因为在两倍焦距之外的物体运动的快,②错误; ③因为在两倍焦距之外的物体运动的快,像大时脚步大,像小时脚步小,当在一倍和两倍焦距之间时,像比人大,所以像走的快;当人在两倍焦距之外时,像小,所以脚步也小,③ 正确; ④像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离 ,像和人是同向运动的,④正确;
故答案为:A
4.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于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,其中错误的是( )
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,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时,成正立放大的虚像
【答案】C
【解析】【解答】解:(1)烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,屏上出现的实像最小,故A正确;
(2)烛焰位于b、c两点时,物距大于焦距小于二倍焦距,都成倒立放大实像,但b点位置距离透镜大于c点位置,因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大,即最大,烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大,故B正确、C错误;
(3)烛焰位于d点时,物距小于焦距,成正立放大虚像,故D正确.
故选C.
【分析】根据凸透镜成像规律来分析,物距小于焦距,成正立放大虚像;物距大于焦距小于二倍焦距,成倒立放大实像;物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像.
凸透镜成像时,物近像远像变大.
5.有一个圆柱体MN,放在凸透镜前某位置(如图所示),它所成像M'N'的形状应该是下列左图中的( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】根据凸透镜成像规律即物距与像距的关系进行分析。
【解答】当U>f时,物距减小,像距变大像变大。圆柱体的左边在2f处,所成的像是倒立等大的,像距v=2f; 圆柱体的右边在2f以内,所成的像是倒立放大的,像距v>2f。符合要求的只有A图。
故答案为:A。
6.如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验,下列说法中,正确的是( )
A.蜡烛逐渐靠近凸透镜时,移动光屏,在光屏上成的像逐渐变小
B.蜡烛逐渐远离凸透镜时,光屏要靠近凸透镜才能承接到清晰的像
C.蜡烛在a点时,所成的像是倒立、缩小的虛像
D.运用蜡烛在b点时的成像原理,可制成近视眼镜
【答案】B
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】A.蜡烛逐渐靠近凸透镜时,物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距增大,在光屏上成的像逐渐变大,故A错误;
B.蜡烛逐渐远离凸透镜时,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距减小,即光屏要靠近凸透镜才能承接到清晰的像,故B正确;
C.蜡烛在a点时,此时在二倍焦距以外,则所成的像是倒立、缩小的实像,故C错误;
D.蜡烛在b点时,在一倍焦距以内,那么成正立、放大的虚像,可以制成远视眼,故D错误。
故选B。
7.(2023七下·平湖期末)学习了透镜的知识以后,小明借来了爸爸的眼镜片进行探究。使太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑如图甲所示;把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.爸爸的镜片是凸透镜,焦距为35cm
B.乙图中的像是倒立放大的实像
C.乙图中成像和照相机的原理是一样的
D.乙图中小明将镜片上移,窗户的像将向下移动
【答案】C
【解析】【分析】凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用。太阳经过凸透镜后会聚在焦点,焦点到光心的距离叫焦距。凸透镜成像规律:u>2f,此时2f>v>f。成倒立缩小的实像,应用是照相机;2f>u>f,此时v>2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪。u【解答】A.由图甲可知: 爸爸的镜片是凸透镜,焦距为35cm ,故A正确;
B.窗户到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离,所以一定成倒立放大的实像,故B正确;
C.照相机的原理是物距大于像距,成倒立缩小的实像,故C错误;
D.因为凸透镜成的是倒立的像,所以将镜片上移,像将向下移,故D正确。
故答案为:C。
8.(2023七下·新昌期末)如图所示,小红在探究凸透镜成像规律时,光屏上出现一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时烛焰成正立、放大、实像
B.该凸透镜的焦距可能为13厘米
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛向右移动,则像的大小一直变小
D.只将凸透镜向右移动到60厘米刻度处,光屏上再次出现一个清晰的像
【答案】D
【解析】【分析】(1)比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点;
(2)根据成像特点确定焦距的范围;
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断;
(4)根据光路的可逆性可知,将物体和光屏互换位置后,光屏上仍然成清晰的实像,只是像的大小相反。
【解答】A.根据图片可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立、放大的实像,故A错误;
B.根据凸透镜成像的特点可知,此时物距u=50cm-35cm=15cm,像距v=75cm-50cm=25cm,则f<15cm<2f,25cm>2f,解得:7.5cmC.蜡烛向右移动时,物距减小,根据“物近像远大”可知,所成的像会增大,故C错误;
D.根据光路的可逆性可知,将物距和像距互换,即此时物距为25cm时,光屏上仍然成清晰的实像,那么凸透镜的位置为:35cm+25cm=60cm,故D正确。
故选D。
9.(2023九上·瑞安开学考)我校项目化小组同学利用纸盒和凸透镜等材料制作成像仪。焦距为15cm的凸透镜固定在纸盒侧面,F光源可以在纸盒中的轨道上移动,轨道上标注了离纸盒侧面O点的距离,如图所示。若光屏上呈如图所示的像,则F光源可能处在轨道的哪一位置( )
A.a点位置 B.b点位置 C.c点位置 D.d点位置
【答案】D
【解析】【分析】1、凸透镜成像规律:①当u>2f时,成倒立、缩小的实像;②f<u<2f时,成倒立、放大的实像;③u=2f时,成倒立、等大的实像;④u<f时,成正立、放大的虚像;⑤u=f时,不成像。
2、此实验中,光屏上成的是倒立缩小的实像。
3、f=15cm,2f=30cm。
【解答】A、a点位置,u<f,成正立放大的虚像,A不符合题意;
B、b点位置,u=f,不成像,B不符合题意;
C、c点位置,f<u<2f,成倒立放大的实像,C不符合题意;
D、d点位置,u>2f,成倒立缩小的实像,D符合题意;
故答案为:D
10.(2023·上城模拟)小金购买了一个天文望远镜,他拆解后发现,天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,查阅资料,找到如图的原理图,下列说法正确的是( )
A.凸透镜成像利用的是透镜对光的反射作用
B.物镜成的是倒立缩小的虚像
C.目镜成的是放大的实像
D.物镜成的像落在物镜的一倍和两倍焦距之间
【答案】D
【解析】【分析】 凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。它的成像规律是:1、物距大于两倍焦距,成缩小倒立实像。像距在一倍和两倍之间。2、物距等于两倍焦距,成等大倒立实像。像距在两倍焦距处。3、物距在1倍焦距和2倍焦距之间,成放大倒立实像。像距大于二倍;4、物距小于1倍焦距,成同侧放大正立虚像。像距大于物距5、物距等于1倍焦距,则无法成像。
【解答】A. 光从一种介质中进入另一种介质,会发生偏折,这种现象叫做光的折射,所以凸透镜成像利用的是透镜对光的折射作用,A错误;
B. 物体在二倍焦距之外,成倒立缩小的实像,所以物镜成的是倒立缩小的实像,B错误;
C. 目镜成的是正立的放大的虚像,成像在凸透镜的同侧,C错误;
D. 物体在二倍焦距之外,成倒立缩小的实像,像距在一倍和两倍之间,所以物镜成的像落在物镜的一倍和两倍焦距之间,D正确;
故答案为:D
11.(2023七下·富阳期中)当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为( )
A.f<2cm B.2cm<f<4cm C.4cm<f<5cm D.5cm<f<8cm
【答案】C
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析解答。
【解答】当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,那么f<8cm<2f,解得:4cm若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,此时物距u=8cm+2cm=10cm,那么10cm>2f,解得:f<5cm。
综上所述,凸透镜的焦距4cm故选C。
12.(2023·宁波模拟)小科利用实验室光具座,对“小孔成像”特点进行了进一步探究。所用光屏是用表面涂有白漆的铁板制成,在30 cm处放置带有小孔的黑色不透明塑料板。小科把“F”字光源置于离小孔20 cm处,移动光屏至如图位置。通过下列操作,小科不可能看到的实验现象是( )
A.小科在光屏上像的形状是
B.当小孔的位置在40 cm处时,光屏上的像变小
C.小科在光屏上的像是放大的实像
D.当光屏向上移动时,像的位置不发生移动
【答案】A
【解析】【分析】根据小孔成像的原理和特点分析判断。
【解答】小孔成像的原理为光的直线传播,成的是倒立的实像,因此在光屏上不可能看到正立的,故A符合题意;
当小孔的位置在40cm处时,此时物距变大,像距变小,即像距和物距的比值变小,那么像变小,故B不合题意;
当像距大于物距时,在光屏上看到放大的实像,故C不合题意;
光屏上像的位置取决于物体和小孔的位置变化,与光屏的位置无关,故D不合题意。
故选A。
13.(2022九上·象山月考)小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后,为进一步了解“视力矫正”的原理,移动蜡烛,先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像。如图所示,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片,关于本次实验现象正确的是( )
A.放置眼镜片之前,蜡烛在图示位置,光屏上得到的是倒立、放大的实像
B.放置眼镜片之前,蜡烛在图示位置,光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C.将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏靠近透镜,又能在光屏上看到清晰的像
D.将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏靠近透镜,又能在光屏上看到清晰的像
【答案】C
【解析】【分析】(1)(2)根据像距和物距的大小关系,确定凸透镜的成像特点;
(3)根据镜片对光线的作用判断成像位置的变化,再根据“物近像远大,物远像近小”的规律确定光屏的移动方向。
【解答】放置眼镜片前,像距小于物距,此时光屏上得到倒立、缩小的实像,故A、B错误;
远视镜片为凸透镜,对光线有会聚作用,此时像距减小,即光屏靠近透镜,故C正确;
近视镜片为凹透镜,对光线有发散作用,刺绣像距增大,即光屏远离透镜,故D错误。
故选C。
14.(2024八下·慈溪月考)为了探究凸透镜成像的规律,小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验,则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【分析】当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当u=2f时,成倒立、等大的实像。
【解答】凸透镜的焦距为10cm,根据图示可知,短蜡烛的物距为20cm,成倒立、等大的实像;长蜡烛的焦距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;由于长蜡烛的烛焰在短蜡烛的烛焰的上方,所以长蜡烛的烛焰的像在短蜡烛的烛焰的像的下方;此时的像距为20cm,所以短蜡烛的烛焰的像是清晰的,长蜡烛的烛焰的像是不清晰的,根据选项可知,B正确。
故答案为:B。
15.(2024八下·慈溪月考)凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是( )
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;
②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;
③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;
④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上的到另一个清晰的像.
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
【答案】D
【解析】【分析】此题考查了物距、像距的变化,焦距改变成像特点,光路可逆等知识,是凸透镜成像的综合应用题。(1)凸透镜成像规律,最重要两句话是:①物距(u)减小,像距(v)增大,像变大(应用于实像),②物距(u)减小,像距(v)减小,像变小(应用于虚像)。(2)结合凸透镜成像规律的表格:
【解答】①物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,所以①错误;
②如果所成的像在光屏的左上方,应将光屏向左上方移动,像才能成在光屏中央,所以②错误;
③换用焦距更小的透镜,像会更前面会聚所以光屏必须靠近凸透镜,所以③正确;
④根据光路可逆的保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,同时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,所以④正确。
故选D
16.(2024·嵊州模拟)小明在光具座上从左向右依次放蜡烛、凸透镜、光屏,探究凸透镜成像的规律,实验数据如表所示。下列说法正确的是()
实验次数 1 2 3 4 5
物距 u/cm 60 30 20 15 12
像距 v/cm 12 15 20 30 60
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.从第1次实验到第5次实验,光屏上所成清晰的像越来越大
C.当物距u=45cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大、清晰的像
D.第5次实验后,在透镜和光屏间放一近视眼镜镜片,光屏要向左移才能成清晰的像
【答案】B
【解析】【分析】凸透镜成像数据物距20cm时,像距也为20cm,可知透镜的焦距为10cm.
【解答】A、根据分析可知,透镜焦距为10cm,错误
B、凸透镜成像,像大小与像距成正比关系,根据题表,像距从1-5次实验中不断变大,故像不断变大,正确
C、物距为45cm时,即物体位于两倍焦距之外,成缩小倒立的实像,错误
D、 近视镜片为凹透镜,使光线发散,在透镜和光屏间放一近视眼镜镜片,将会聚光线发散一些,会聚点会远离透镜一些,即光屏要向右移动一些才能成清晰的像,错误
故答B
二 凸透镜成像应用
1.(2023七下·台州期中)如图是一款人脸识别取款机,它通过摄像机的镜头成像,然后分析人脸的信息。人站在ATM机前,看一眼摄像头,再输入手机号、取款金额、密码,自动吐钞,拿走现金。以下说法错误的是( )
A.该摄像机镜头相当于凸透镜
B.这种镜头对光线有会聚作用
C.镜头所成的像是一个正立、缩小的实像
D.若镜头焦距为10cm,为了能形成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于20cm
【答案】C
【解析】【分析】摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当U>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。
【解答】摄像机的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,利用了当U>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成。凸透镜的焦距是10cm,当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距,也就是大于20cm时,能成倒立、缩小的实像,故选项ABD正确,故C错误。
故答案为:C。
(1题图) (2题图)
2.(2023七下·台州期中)如图,小敏在家中做凸透镜成像实验,墙上出现一个倒立、缩小、清晰的像。下列说法正确的是( )
A.墙上所成的烛焰像是虚像
B.烛焰像的大小与蜡烛到透镜的距离无关
C.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【解析】【分析】(1)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像。
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播。
(3)凸透镜成实像时,若蜡烛、光屏的位置不变,改变凸透镜的位置,光屏上能两次成像。
【解答】A、手和透镜的影子是光的直线传播形成的,若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子变小,故A错误。
BC、由题意可知,墙上出现一个倒立缩小清晰的像,根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像,凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离(物距)有关,故BC错误。
D、图中,蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像,此时物距u>2f,若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,在f<u<2f还能成倒立放大的实像,即能再次呈现清晰的烛焰像,故D正确。
故答案为:D。
3.(2024七下·杭州期中)如图为某数码相机的成像原理,拍照时将镜头对准景物,相机通过自动调节镜头的位置,就能得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.为拍摄到更大的像,镜头应远离景物
B.为扩大拍摄范围,镜头应靠近传感器
C.影像传感器上成的是正立的实像
D.影像传感器的位置在镜头的二倍焦距以外
【答案】B
【解析】【分析】凸透镜在成像时,u>2f,成倒立缩小的实像,2f>v>f;u=2f,成倒立等大的实像,v=2f;2f>u>f,成倒立放大的实像,v>2f;u【解答】A.为拍摄到更大的像,镜头应靠近景物,故A错误;
B.为扩大拍摄范围,应增大物距,减小像距,即镜头应靠近传感器,故B正确;
C.影像传感器上成的是倒立的实像,故C错误;
D.影像传感器在一倍焦距与二倍焦距之间,故D错误。
故答案为:B。
(3题图) (4题图)
4.(2024七下·临海期中)如图所示,小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A.增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B.减小物距,减小像的大小,从而减小取景范围
C.增大物距,增大像的大小,从而减小取景范围
D.减小物距,增大像的大小,从而增大取景范围
【答案】A
【解析】【分析】照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
【解答】根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小,利用自拍杆可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果。故A正确。
故答案为:A。
5.(2024七下·长兴月考)小徐自制了一个简易照相机,如图是其实物和结构示意图,眼睛从B端向筒内观察教室外的景物,通过适当调节A、B间的距离半透膜上可得清晰的像,则有( )
A.半透膜上可观察到正立的像
B.半透膜上可观察到的是虚像
C.把纸筒旋转180°,倒立的像可以变成正立
D.清晰地观察到物体的像后,适当缩短A、B间的距离可清晰呈现更远处的物体
【答案】D
【解析】【分析】凸透镜成像规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。应用:照相机、摄像机。 凸透镜成像规律是一种光学定律。在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像称为实像;由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像称为虚像。
【解答】照相机的原理是当物距大于两倍焦距时,成倒立的缩小的实像,所以半透膜上成的是倒立的缩小的实像,所以ABC错误;清晰地观察到物体的像后,适当缩短A、B间的距离可清晰呈现更远处的物体 ,正确,因为物距越大,像距越小,并且像也越小;
故答案为:D
6.(2024七下·浙江月考)如图是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图,下列对仙女图形成原因的探讨,正确的是( )
A.可能是酒具有化学显影作用
B.可能是酒的液面反射,在酒中出现放大的像
C.可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像
D.可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大,使图片在一倍焦距以内,成放大的虚像
【答案】D
【解析】【分析】仙女酒杯斟酒前和斟酒后凸透镜的焦距是变化的,斟酒之后,相当于增加了一个凹透镜,将原凸透镜的会聚能力减弱,焦距增大。
【解答】A.酒没有和其它物质发生化学变化,酒没有发生显影作用,A不符合题意;
B.如果酒发生镜面反射,会把图片反射到酒杯下方,反射光线不会进入人的眼睛,C不符合题意;
C.图片在凸透镜的焦点处是不会成像的,C不符合题意;
D.加入酒后,酒凹透镜对光线有发散作用,使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大,图片在凸诱镜的一倍焦距以内成正立、放大的虑像,D符合题意;
故答案为:D。
(6题图) (7题图)
7.(2023七下·金东期末)如图是某校园监控摄像头,从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面,摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是( )
A.平面镜 B.照相机 C.投影仪 D.放大镜
【答案】B
【解析】【分析】
(1)平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像,都是正立的;
(2)凸透镜成像规律为:物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用于照相机;
(3)物距大于1倍焦距小于2倍焦距,所成的像是倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(4)放大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。
【解答】
摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的。
A、平面镜成正立、等大的虚像,故A错误;
B、照相机是把发光板放在较远处,移动光屏,直至出现清晰的像,此像是倒立、缩小的实像,故B正确;
C、投影仪所成的像是倒立、放大的实像,故C错误;
D、放大镜是物体经透镜成正立、放大的虚像,故D错误。
故答案为:B。
8.(2021八上·拱墅开学考)某同学自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上,并让灯光正对着焦距为 10cm 的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是:( )
A.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
B.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
C.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离小于 10cm
D.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 20cm
【答案】B
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】在墙壁上得到放大的实像,则物体肯定在一倍焦距和二倍焦距之间,而光屏在二倍焦距以外。胶片相当与物体,因此到凸透镜的距离大于10cm小于20cm。因为实像都是倒立的,所以胶片应该倒立放置,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.(2022七下·温州期末)某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯,共基本原理如图所示,通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。请根据相关知识回答问题。
(1)为了使投影效果最佳,下列投影灯内部结构设计敢合理的是( )
A. B. C. D.
(2)为使墙幕上的像的颜色与彩色图标颜色尽可能相同。则采用的光源应是( )
A.黄光 B.红光 C.绿光 D.白光
(3)为了在墙幕上得到更大的清晰投影,对a、b的调整情况应是( )
A.增大a,增大b B.增大a,减小b
C.减小a,增大b D.减小a,减小b
【答案】(1)A
(2)D
(3)C
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像应用的知识判断;
(2)透明物体的颜色由它透过的色光决定,不透明体的颜色由它反射的色光决定;
(3)根据凸透镜成像时“物近像远大,物远像近小”的规律判断。
(1)光源发出的光经过图标,从而得到各种颜色的光,这些光经过凸透镜的折射后,投射在墙幕上,从而呈现清晰的放大的图案,故选A。
(2)不透明体的颜色由它透过的色光决定,将白光照射到彩色的透明体上时,红色的部分透过红光,且在幕布上被反射而呈现红色;绿色部分透过绿光,且在幕布上被反射呈现绿色,因此要在墙幕上像的颜色与图标颜色尽可能相同,光源必须选择白光,故选D。
(3)根据“物近像远大”的规律可知,要得到清晰放大的实像,就必须减小物距a,增大相距b,故选C。
10.(2021七下·杭州期中)用手机摄像头扫描如图所示的二维码,可登录“滨江初中”公众号,了解学校动态。当手机扫描二维码时,下列说法正确的是( )
A.摄像头镜头相当于凹透镜
B.二维码应位于摄像头的二倍焦距以外
C.拍摄过程中二维码是光源
D.二维码通过摄像头成正立、等大的实像
【答案】B
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析判断。
【解答】A.摄像头的镜头相当于凸透镜,故A错误;
BD.摄像头与照相机类似,成倒立、缩小的实像,则二维码应该在摄像头的二倍焦距以外,故B正确,而D错误;
C.二维码不能自己发光,它反射其它物体的光,则它不是光源,故C错误。
故选B。
(10题图) (11题图)
11.(2024七下·浙江期中)小科用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,盒高h=10cm,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一个凸透镜,通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。下列分析正确的是( )
A.观察器的成像原理与照相机相同
B.眼睛观察到昆虫标本的像是实像
C.要使观察到的昆虫的像变大一些,应该降低盒子的高度h
D.凸透镜的焦距大于10cm
【答案】D
【解析】【分析】把小的物体放大便于观察,就是放大镜,放大镜实际上是一个凸透镜,物体放在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。
【解答】A.观察器的成像原理与放大镜相同,故A错误;
B.眼睛观察到昆虫标本的像是虚像,故B错误;
C.要使观察到的昆虫的像变大一些,应升高盒子的高度h,故C错误;
D.由于观察器是根据放大镜的原理制成的,因此凸透镜的焦距大于10cm,故D正确。
故答案为:D。
12.如图为西湖景区内一凉亭的照片,下列有关说法错误的是( )
A.相机的镜头相当于凸透镜,凸透镜可用于矫正近视眼
B.凉亭在水中的倒影,是由于光的反射现象形成的
C.若相机镜头焦距为f,拍摄时镜头到凉亭的距离要大于2f
D.凉亭的倒影看起来比较暗,是由于一部分光折射到了水中
【答案】A
【解析】【分析】A.根据近视眼和远视眼的成因矫正;
B.根据平面镜成像的特点判断;
C.根据凸透镜的成像特点判断;
D.根据光的反射和折射的规律分析。
【解答】A.相机的镜头相当于凸透镜,凸透镜可用于矫正远视眼,故A错误符合题意;
B.凉亭在水中的倒影,是由于光的反射现象形成的,故B正确不合题意;
C.若相机镜头焦距为f,拍摄时镜头到凉亭的距离要大于2f,成倒立缩小的实像,故C正确不合题意;
D.凉亭的倒影看起来比较暗,是由于一部分光折射到了水中,故D正确不合题意。
故选A。
(12题图) (13题图)
13.(2023七下·余杭期末)芯片是电子设备的心脏和大脑。光刻机是制造芯片的核心装备。某种光刻机的原理如图所示。其工作原理是先在硅片表面涂一层光刻胶, 再用光源光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜,经过凸透镜照射下面的硅片,被光线照射到的光刻胶发生反应,硅片上就会出现相应的电路图案。某款光刻机选用凸透镜的焦距为f,会使硅片上最终出现清晰缩小的电路图案,则镂空掩膜和凸透镜间的距离u与f的关系需满足( )
A.2f>u>f B.u2f D.u=2f
【答案】C
【解析】【分析】凸透镜成像规律中,当物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间时,此时所成的像的特点为倒立,缩小的实像,应用在照相机中。
【解答】 片上最终出现清晰缩小的电路图案 ,故为倒立,缩小的实像。物距大于二倍焦距。
故答案为:C
14.(2023八下·杭州期中)小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是( )
A.③②④① B.③②①④ C.②①③④ D.①②③④
【答案】C
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像.
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像.
物距等于二倍焦距成倒立等大实像.
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像.
成实像时,物距越远,像越小.此题主要考查了凸透镜成像的规律,要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系.平时在学习过程中善于总结实像与虚像的区别,实像都是倒立的,虚像是正立的.
【解答】解:小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,故先看到②,当在一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即看到的为①,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为③,成实像时,物距越远,像越小.因此最后看到的是④,故四个像的顺序为②①③④.
故选C.
15.(2023·宁波模拟)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为f,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小明把夜光显示的手表置于光具座上,移动光屏,当手表与光屏分别处于如图甲所示的位置时,小明看到光屏上呈现清晰的像。若此时手表表盘指针位置如图乙所示,则小明看到光屏上呈现的像为下图中的( )
B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】 一般情况下,我们观察物体和光屏上的像时,都是从同一侧进行的。以这幅图片为例,当我们从手表的左侧观察光屏上的像时,成像的特点表现为“上下颠倒,左右相反”,由于手表上的时针是向右的,所以光屏上看到的像的时针就是向左的。但是手表是不透明的,我们看手表时只能从手表的右侧看,这时看到的形状和从手表左侧看时时针的方向正好相反,即相当于从左侧看时指针向左。此时根据“倒立性”可知,光屏上的像的指针应该向右。由于原来手表的时针向右,看到光屏上像的时针也向右,所以实际效果为“上下颠倒而左右不颠倒”,故应选D。
故选D。
16.(2022七下·诸暨期中)小科在如图1所示的电梯中,他通过面前电梯内的镜子看到身后电梯显示屏中显示的数字,如图2所示,请根据以上信息分析下列说法错误的是( )
A.如果他想把看到的图像拍摄下来,拍摄时,平面镜中的像应该距离小科手机镜头两倍焦距以外
B.小科通过镜子看到的数字图像在镜子上
C.小科所乘电梯正在上行,将要到达二楼
D.通过镜子看到的数字图像是光反射形成的虚像
【答案】B
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像规律分析;
(2)根据平面镜成像的特点分析;
(3)根据箭头方向确定电梯的行进方向,根据像确定此时的楼层;
(4)根据平面镜成像的成因判断。
【解答】A.照相机成倒立缩小的实像,此时物体应该在透镜的二倍焦距以外,故A正确不合题意;
B.数字图像并没有在镜子上,而是在镜子左侧一定距离处,故B错误符合题意;
C.根据平面镜成像的对称性可知,此时的楼层为2,箭头朝上为上行,即电梯上行,即将到达2楼,故C正确不合题意;
D.通过镜子看到的数字图像是反射形成的虚像,故D正确不合题意。
故选B。
17.(2024七下·长兴期中)在学习了凸透镜成像规律后,小科进行了下列操作:
(1)将凸透镜正对太阳,再把一张白纸放在它的下方,上下移动凸透镜,直到纸上出现 的光斑。测出光斑到凸透镜的距离。
(2)小科用该透镜、手机和纸盒自制了简易投影仪,如图乙。凸透镜的焦距是10cm, 要使该简易投影仪正常工作,则手机与透镜之间距离的范围是 。
(3)教室中各个位置的同学都能看到屏幕上的画面,是因 甲为屏幕上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(4)小科在投影过程中, 一只甲虫停在了透镜的左侧,则屏幕____ (选填字母)。
A.右侧出现甲虫的阴影
B.左侧出现甲虫的阴影
C.不出现甲虫的阴影
【答案】(1)最小最亮
(2)大于 10cm 且小于 20cm
(3)漫反射
(4)C
【解析】【分析】根据凸透镜成像规律以及漫反射规律进行分析。
【解答】(1)拿这块凸透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮时,测出光斑到凸透镜中心的距离 这个距离就是凸透镜的焦距f。
(2) 投影仪 工作原理物距大于焦距小于两倍焦距即手机与透镜之间距离的范围是大于 10cm 且小于 20cm 。
(3)坐在每个位置的同学都能看清屏幕上的画面,这是因为光射到银幕上时发生了漫反射,反射光线是向着四面八方的;漫反射也遵守光的反射定律。
(4) 一只甲虫停在了透镜的左侧,物距小于焦距,成虚像,无法在屏幕成像。
故答案为:C
18.(2024七下·吴兴期中)我国科研人员已经突破了制造高端芯片的5纳米光刻技术。光刻机以紫外光为信息载体,通过凸透镜将画在模板上的电路图投影到微小的半导体材料——硅晶板上,利用曝光反应进行缩刻,原理如图所示。
(1)缩刻成像,其原理与 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
(2)要使硅晶板上刻画的电路图更小(凸透镜位置不能改变),应怎样操作? 。
【答案】(1)照相机
(2)将模板远离凸透镜,同时将硅晶板靠近凸透镜
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像特点和应用解答;
(2)根据凸透镜成像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析解答。
【解答】(1)当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立缩小的实像,应用为照相机,则:缩刻成像,其原理与照相机相同。
(2) 要使硅晶板上刻画的电路图更小,根据“物远像近小”的规律可知,此时要: 将模板远离凸透镜,同时将硅晶板靠近凸透镜 。
19.(2023七下·义乌期中)图甲为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为了让观众看到清晰的实像,胶片与透镜的距离u与焦距f之间的关系是 ,要使银幕上的像更大,在放映机远离银幕时,要将胶片到镜头的距离调 (填“大”或“小”)一些。白色银幕是为了 (填“反射”或“吸收”)所有颜色的光。
【答案】f【解析】【分析】(1)根据银幕上成像的特点确定胶片到透镜的距离范围;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”分析;
(3)白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
【解答】(1)根据图片可知,光屏上成倒立、放大的实像,则胶片与透镜的距离:f(2)根据“物近像远大”可知,要使银幕上的像变大,应该减小物距,增大像距,即在放映机远离银幕时,要将胶片到镜头的距离调小;
(3)白色银幕是为了反射所有颜色的光。
20.(2023七下·嵊州期中)如图是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。A、B是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是 摄像头(“靠近”、“远离”).观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,但车的外表却很清晰,是因为车内的人 ,摄像头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应 。
【答案】靠近;反射的光很弱;熄灭
【解析】【分析】
(1)凸透镜成像的三种情况:
①U>2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,2f>V>f,应用于照相机和摄像头。
②2f>U>f时,凸透镜成倒立放大的实像,V>2f,应用于投影仪和幻灯机。
③U<f时,凸透镜成正立放大的虚像,应用于放大镜。凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大。
(2)当光线很暗时,凸透镜无法成像;
(3)知道在夜晚行车时,为了防止车前的玻璃形成平面镜成像,夜晚,车内不应开灯,这样车内的光线较暗,更有利于看清外边的交通状况。
【解答】
(1)由同一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片甲、乙,可知汽车的像变大,根据凸透镜成像的规律(物近像远像变大)可知汽车是靠近摄像头;
(2)观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,是因为车内的人反射的光很弱,摄像头几乎无法成像;
(3)夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应关闭,车内较暗,使车内不能形成平面镜成像,便于看清路况。
故答案为:靠近;反射的光很弱;熄灭。
三 眼镜的结构和视力矫正
1.(2024七下·义乌月考)科学研究发现,经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图),使像成在视网膜前面。在疾病早期,可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的( )
B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】根据透镜对光线的作用分析判断。
【解答】根据图片可知,圆锥角膜的凸度偏大,对光线的会聚能力更强,此时成像在视网膜前面。如果要使像向后移动到视网膜上,就必须使光线发散,那么应该用凹透镜进行矫正。
故选C。
2.在探究近视眼视力矫正问题时用如图的装置模拟眼睛,烧瓶中的液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于眼球的晶状体,右侧内壁相当于视网膜。选项中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路情形,其中能达到近视眼矫正目的的是 ( )
B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】解答本题需掌握:近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正。
【解答】近视眼的晶状体对光的会聚本领过强,使物体成像于视网膜前,应该用凹透镜进行矫正,利用凹透镜对光的发散作用,使光线延迟会聚,可将像成在视网膜上,故A、B、C不符合题意,D符合题意。
(2题图) (3题图)
3.如图所示,将凸透镜看成是眼睛的晶状体,光屏看成是眼睛的视网膜,烛焰看成是被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走远视眼镜,烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏远离凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】B
【解析】【分析】首先明确远视眼镜片是凸透镜,眼镜成像原理与照相机相同,成倒立缩小的实像。
【解答】远视眼镜是凸透镜,首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,则不戴远视眼镜时,蜡烛烛焰的像在光屏后。
拿走远视镜则烛焰的像变得模糊,原因是烛焰清晰的像在光屏的后面,可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
4.(2024七下·吴兴期中)手机培养了许多“低头族",长期看手机会损伤对光敏感的细胞,使视力下降;而长期用蓝牙耳机则会损伤对声波敏感的细胞,使听力下降。上述两类细胞分别位于( )
A.外耳道、虹膜 B.鼓膜、瞳孔
C.视网膜、耳蜗 D.耳蜗、巩膜
【答案】C
【解析】【分析】听觉的感受器是耳蜗;视觉的感受器是视网膜。
【解答】 长期玩手机可能会损伤对光敏感的细胞,使视力下降,感光细胞位于视网膜内。当外界声波经过外耳道传导鼓膜时,鼓膜的振动通过听小骨传到内耳,刺激了耳蜗内对声波敏感的感觉细胞,这些细胞就将声音信息通过听觉神经传给大脑的一定区域(听觉中枢),这样就产生了听觉;因此感受声波刺激敏感的细胞位于内耳的耳蜗内。
故答案为:C。
5.(2024七下·温州期中)如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰看到前方物体S1和S2的光路图,则
A.甲为近视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
B.甲为远视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
C.乙为近视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
D.乙为远视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
【答案】B
【解析】【分析】未矫正视力时,近视眼成像在视网膜前,远视眼成像在视网膜后。
【解答】图甲佩戴的是远视眼镜(凸透镜),所以甲为远视眼,眼镜使像往前移到视网膜,图乙佩戴的是近视眼镜(凹透镜),所以乙为近视眼,眼镜使像往后移到视网膜,B符合题意;
故答案选B。
6.(2023七下·越城期中)如图是眼睛结构示意图,对其分析不正确的是( )
A.如果把眼睛比喻成心灵的窗户。’那结构①是窗户上那明亮的玻璃
B.眼球的成像过程中,对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是②
C.眼球的成像原理与照相机相似,相当于胶卷的眼球结构是④
D.近视眼的眼球前后径过短,远处物体所形成的物像落到视网膜的前方
【答案】D
【解析】【分析】眼球壁包括外膜(角膜和巩膜)、中膜(虹膜、睫状体、脉络膜)、内膜(视网膜)三部分.角膜是无色透明的,里面有丰富的感觉神经末梢;巩膜白色、坚韧,保护眼球;虹膜能够调节瞳孔的大小,里面有色素,东方人的“黑眼球”和西方人的“蓝眼睛”就是它的颜色;睫状体能够调节晶状体的曲度,使人看远近不同的物体,相当于照相机上的镜头;脉络膜里有血管和黑色素,营养眼球并起暗箱的作用;视网膜上有感光细胞,可以接受物像的刺激并产生神经冲动。内容物包括房水、晶状体和玻璃体,在物像的形成过程中,对光线起折射作用。
【解答】 A、如果把眼睛比喻成心灵的窗户,那么窗户上那明亮的玻璃就是①角膜,不符合题意;
B、光线有折射作用的结构是②晶状体,不符合题意;
C、眼球的晶状体相当于照相机的镜头;眼球的瞳孔相当于照相机的光圈;眼球的脉络膜相当于照相机暗室的壁;眼球的④视网膜相当于照相机中的底片,不符合题意;
D、如果眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物象就会落在视网膜的前方,因此看不清远处的物体,这样的眼叫近视,符合题意。
故答案为:D。
7.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动而运动,目前使用的软质隐形眼镜是由聚甲基丙烯酸羟乙酯制成的,其中心厚度只有0.05毫米,则近视眼患者配戴的该超薄镜片的边缘厚度( )
A.小于0.05毫米 B.等于0.05毫米
C.大于0.05毫米 D.任意值
【答案】C
【解析】【分析】近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴凹透镜来矫正,凹透镜是中间薄,四周厚的透镜。
【解答】近视眼患者戴的是凹透镜,凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚,因这种超薄镜片的边缘厚度一定大于0.05mm。
故答案为:C
8.(2024七下·浙江月考)人眼的“白眼球”和“黑眼球”实际上是分别指( )
A.虹膜和角膜 B.角膜和巩膜 C.角膜和虹膜 D.巩膜和虹膜
【答案】D
【解析】【分析】眼球的结构包括眼球壁和内容物.图中的眼球壁包括外膜、中膜、内膜三部分.角膜是无色透明的,里面有丰富的感觉神经末梢;巩膜白色、坚韧,保护眼球;虹膜能够调节瞳孔的大小,里面有色素,色素量最多的,就是黑眼睛;色素量较多的,就是褐眼睛;色素量最少的,就是蓝眼睛,所以说人眼的“黑眼球”实际上指的是虹膜.巩膜的特点是白色、坚韧,有保护作用。
【解答】白眼球是指构成眼球外膜的白色的巩膜,黑眼球是指角膜后含色素的黑色虹膜,而角膜是无色透明的。
故答案为:D。
9.(2024七下·浙江月考)某视力正常的同学站在某公交站牌处先是看到一辆公交车停在远处,而后启动向他迎面驶来,停在他面前。图中能正确反映该同学在注视汽车过程中眼球晶状体曲度变化情况的是( )
B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,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,当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
【解答】A、 当这位视力正常的同学在某公交车牌处先看到一辆公交车停在远处,他的眼睛注视着这辆公交车,由于是远处,眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,也就是晶状体曲度比较小,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,看了一些时间所以车子没有动,那么晶状体曲度是没有变,后来车子慢慢向他驶来,导致晶状体曲度慢慢上升,也就是晶状体变得越来越厚,这时停到他面前,就看到近处的车子,也就是当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体, A符合题意。
B、如图晶状体曲度随着时间从大到小,再到平稳,那是眼睛看到近处的车子慢慢变远,晶状体曲度起先很大,就说明车子就在他眼前, B不符合题意。
C、如图表示晶状体曲度变小,也就是晶状体变薄,那是车子慢慢远去的表现,后来晶状体曲度越来越大,说明车子越来越近,不符合题意, C不符合题意。
D、晶状体曲度越来越小,说明车子离得越来越远,D不符合题意。
故答案为: A
10.为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注人或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片Ⅰ D.远视眼,镜片Ⅱ
【答案】A
【解析】【分析】根据远视镜和近视眼的成因和矫正方法判断。
【解答】根据乙图可知,成像在视网膜前面,为近视眼,应该用凹透镜矫正。根据甲图可知,镜片I中间薄边缘厚,为凹透镜。因此用镜片I矫正。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.(2023七下·嘉兴期末)近年来随着不断攀升的近视率,青少年的视觉健康问题已成为社会需要重视的大问题。以下关于近视的说法,错误的是( )
A.近视的原因主要是眼球前后径过长
B.在行驶的汽车上看书易患近视
C.室外多运动和远眺有助于视力恢复
D.近视可以通过佩戴凸透镜加以矫正
【答案】D
【解析】【分析】视的原因主要是眼球前后径过长,或者晶状体的曲度太大,使像成在视网膜的前面,凹透镜具有发散的功能,所以可以佩戴凹透镜及逆行矫治;
【解答】A. 近视的原因主要是眼球前后径过长,或者晶状体的曲度太大,使像成在视网膜的前面,A正确;
B. 在行驶的汽车上看书易患近视,B正确;
C. 室外多运动和远眺有助于视力恢复 ,C正确;
D. 近视可以通过佩戴凹透镜加以矫正,D错误;
故答案为:D
12.(2023七下·洞头期中)眼睛是心灵的窗户,让我们一起守护它。下列属于爱护眼睛、保护视力的做法是( )
A.长时间使用电脑
B.躺在沙发上看书
C.看书一小时后远眺窗外
D.用手揉进入异物的眼睛
【答案】C
【解析】【解答】
A.长时间使用电脑会导致眼睛疲劳,表现为眼睛干涩、流泪、畏光、酸胀等,故A错误;
B.长时间躺着看书可导致眼睛偏斜、斜视、近视等危害,故B错误;
C.看书一小时后远眺窗外能使眼肌、睫状肌内肌肉、视神经、视觉中枢得到充分休息,故C正确;
D.用手揉进入异物的眼睛,容易感染病菌,故D错误;
故答案为:C。
【分析】
预防近视要做到:三要、五不看、三个一,有效地预防了近视眼的发生。
三要是:读书写字的姿势要正确,看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿,要认真做眼保健操,所按穴位要准确
五不看是:不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字,不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书,不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物,做作业不要用淡色铅笔,看电视时间不要太
三个一是:一尺、一拳、一寸,即读书写字时,眼睛和桌面要保持一尺的距离,身体和课桌之间保持一个小拳头的间隔,握笔时手和笔尖要保持一寸的距离。
总之,读书写字时的距离对近视眼的形成有密切关系,应当引起青少年的广泛注意。切忌“目不转睛”。自行注意频密并完整的眨眼动作,经常眨转睛眼可减少眼球暴露于空气中的时间,避免泪液蒸发。用手揉进入异物的眼睛,容易感染病菌。
13.(2023七下·金华期中)下图分别表示某人在花朵前20厘米处和1米处眼中所见(20厘米处比1米处清晰),造成这种现象的原因及矫正方法分别是( )
A.晶状体曲度变大,眼球前后径过短,配戴凸透镜矫正
B.晶状体曲度变大,眼球前后径过长,配戴凹透镜矫正
C.晶状体曲度变小,眼球前后径过长,配戴凹透镜矫正
D.晶状体曲度变小,眼球前后径过短,配戴凸透镜矫正
【答案】B
【解析】【分析】近视眼的成因是晶状体曲度过大,或眼球的前后径太长,使得成像砸视网膜的前面,应该佩戴凹透镜;远视眼的成因是晶状体曲度过小或眼球的前后径过短,使得成像在视网膜的后面,应该佩戴凸透镜;
【解答】 某人在花朵前20厘米处和1米处眼中所见(20厘米处比1米处清晰) ,说明此人患有近视眼;近视眼的成因是晶状体曲度过大,或眼球的前后径太长,使得成像砸视网膜的前面,应该佩戴凹透镜,因为凹透镜具有扩散作用;
故答案为:B.
14.(2022七下·杭州月考)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。如图所示,关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】B
【解析】【分析】近视眼是因为晶状体的凸度过大大或眼球前后径过长,形成的物像落在视网膜的前方,形成近视眼。近视眼戴凹透镜加以矫正。远视眼是因为眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短,形成的物像落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼。远视眼戴凸透镜加以矫正。
【解答】A.图①中光线会聚在视网膜后方,是远视眼的成像情况,要佩戴凸透镜进行矫正,即题图③所示矫正原理图;图②中光线会聚在视网膜前方,是近视眼的成像情况,要佩戴凹透镜进行矫正,即题图④所示矫正原理图。故选B。
故答案为:B
15.(2024七下·柯桥期中)图甲为眼球的结构模式图。长时间的近距离工作或过度使用眼睛使睫状肌持续收缩,处于痉挛状态,造成晶状体过厚,焦距过 (选填“大”或“小”),使来自远处物体的光聚焦在视网膜 (选填“前”或“后”),称为假性近视。长此以往,眼球前后径变大,即使睫状肌完全放松,远处物体的所成像的像距仍然 (选填“大于”或“小于”)眼球前后径,此时就发展为真性近视。矫正近视需配戴的镜片是 (选填“乙”或“丙”)。
【答案】小;前;小于;丙
【解析】【分析】近视眼:如果晶状体的凸度过大,或眼球前后径过长,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体,形成近视眼。近视眼戴凹透镜加以矫正。 远视眼:如果眼球晶状体的曲度过小,或眼球前后径过短,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼。远视眼戴凸透镜进行矫正。
【解答】如果晶状体的凸度过大或眼球前后径过长,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体,形成近视眼。图甲为眼球的结构模式图。长时间的近距离工作或过度使用眼睛使睫状肌持续收缩,处于痊孪状态,造成晶状体过厚,焦距过小,使来自远处物体的光聚焦在视网膜前,称为假性近视。长此以往,眼球前后径变大,即使睫状肌完全放松,远处物体的所成像的像距仍然小于眼球前后径,此时就发展为真性近视,矫正近视需配戴如图丙所示的凹透镜进行矫正。
16.(2024七下·浙江月考)小明用薄膜充水制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图甲中焦距为10cm,再将甲分别挤压成如图乙、图丙所示的形状,并分别测量焦距,
(1)测得焦距小于10cm的是图 ,模拟近视眼的是图 。
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是图 。要将它的像距调成跟甲相同,需要在该透镜前放一枚 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)
【答案】(1)乙;乙
(2)丙;凸透镜
【解析】【分析】凸透镜的凸度越大, 聚光能力越强,焦距越短。凸透镜成实像时”物近像远像变大”。
【解答】(1)实验中测得甲图焦距为10cm ,再将甲分别挤压成乙图、图的形状,并分别测量焦距,由图可知,乙图的凸度比甲图大,所以测得焦距小于10cm的是图乙;因为乙的焦距比甲的焦距小,所以乙的会聚能力增强,用乙模拟近视眼。
(2 )由图可知,甲、乙、丙图,丙的焦距最大。在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,相对而言丙透镜的物距最小,像距较大的是丙图。 要将它的像距调成跟甲相同,需要增强丙的聚光能力,需要在该透镜前放一枚凸透镜。
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专题07 凸透镜成像与眼睛视觉
一 凸透镜成像规律及验证
物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距f的关系 应用举例
正/倒立 缩小/放大 实/虚像 与物同侧或异侧
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 f<v<2f 照相机
u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f
f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 投影仪
u=f 不成像 获得平行光源
u<f 正立 放大 虚像 同侧 放大镜
重要规律 成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小
焦点F:凸透镜能将太阳光(平行光)会聚成一点,这点叫做焦点。
焦距f:焦点到凸透镜中心的距离。(凸透镜有一对实焦点,而凹透镜有一对虚焦点)
物距u:透镜到物体的距离。
像距v:透镜到像的距离。
二 凸透镜成像的应用
照相机:照相机是凸透镜成像的一个典型应用,它的镜头就是一个凸透镜,通过调整镜头和胶片的距离(也就是焦距),就能把远处的景物清晰地拍摄下来。这里的成像特点是倒立、缩小的实像。
投影仪:投影仪也是利用凸透镜成像的。它会把小小的图像放大,投射到屏幕上。投影仪的镜头也是凸透镜,通过调整镜头和屏幕的距离,就能得到不同大小的图像。这里的成像特点是倒立、放大的实像。
放大镜:放大镜是我们日常生活中常见的凸透镜应用。它可以把小的物体放大,让我们看得更清楚。放大镜的成像特点是正立、放大的虚像。
显微镜:显微镜是利用凸透镜将微小物体放大的仪器。它可以帮助我们观察到肉眼看不到的微小结构。显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,通过它们的组合,可以把微小的物体放大到几百倍甚至上千倍。
望远镜:望远镜也是利用凸透镜成像的。它可以把远处的物体放大,让我们看得更远、更清楚。望远镜的物镜和目镜也是凸透镜,通过它们的组合,可以把远处的物体放大并拉近到我们的眼前。
三 眼镜的结构和视力矫正
1.眼球与折光系统:
(1)眼球壁外膜:角膜、巩膜(调节瞳孔的大小,可以控制进入眼球内的光线的强弱。)
(2)眼的折光系统(相当于凸透镜)由角膜、房水、晶状体(主要)、玻璃体组成。
(3)视网膜相当于光屏,上面有感光细胞,物体射出的光线经折光系统的折射,在视网膜上形成物像(倒立缩小的实像),经视神经传入大脑,形成视觉。
2. 视力缺陷与矫正
近视 远视
形成原因 晶状体曲度过大或眼球前后径过长 来自远处的平行光会聚在视网膜前 晶状体曲度过小或眼球前后径过短 来自近处的光还没有会聚成一点就到达视网膜
图示
矫正方法 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜
一 凸透镜成像规律及验证
1.(2024八下·余姚期中)如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( )
A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头向上
B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头向下
C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头向上
D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头向下
2.(2024八下·海曙期中)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
D.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成
3.(2024七下·长兴月考)若空间有一竖直放置的大凸透镜,在主光轴位置上拉一根钢丝,一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中:①小演员每走一步,像也走一步;②像的脚步始终比小演员大;③像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步;④像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离。其中正确的是( )
A.只有①③④正确 B.只有①②④正确
C.只有①②正确 D.只有③④正确
4.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于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,其中错误的是( )
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,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时,成正立放大的虚像
位置(如图所示),它所成像M'N'的形状应该是下列左图中的( )
A. B. C. D.
6.如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验,下列说法中,正确的是( )
A.蜡烛逐渐靠近凸透镜时,移动光屏,在光屏上成的像逐渐变小
B.蜡烛逐渐远离凸透镜时,光屏要靠近凸透镜才能承接到清晰的像
C.蜡烛在a点时,所成的像是倒立、缩小的虛像
D.运用蜡烛在b点时的成像原理,可制成近视眼镜
7.(2023七下·平湖期末)学习了透镜的知识以后,小明借来了爸爸的眼镜片进行探究。使太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑如图甲所示;把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.爸爸的镜片是凸透镜,焦距为35cm
B.乙图中的像是倒立放大的实像
C.乙图中成像和照相机的原理是一样的
D.乙图中小明将镜片上移,窗户的像将向下移动
8.(2023七下·新昌期末)如图所示,小红在探究凸透镜成像规律时,光屏上出现一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时烛焰成正立、放大、实像
B.该凸透镜的焦距可能为13厘米
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛向右移动,则像的大小一直变小
D.只将凸透镜向右移动到60厘米刻度处,光屏上再次出现一个清晰的像
9.(2023九上·瑞安开学考)我校项目化小组同学利用纸盒和凸透镜等材料制作成像仪。焦距为15cm的凸透镜固定在纸盒侧面,F光源可以在纸盒中的轨道上移动,轨道上标注了离纸盒侧面O点的距离,如图所示。若光屏上呈如图所示的像,则F光源可能处在轨道的哪一位置( )
A.a点位置 B.b点位置 C.c点位置 D.d点位置
10.(2023·上城模拟)小金购买了一个天文望远镜,他拆解后发现,天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,查阅资料,找到如图的原理图,下列说法正确的是( )
A.凸透镜成像利用的是透镜对光的反射作用
B.物镜成的是倒立缩小的虚像
C.目镜成的是放大的实像
D.物镜成的像落在物镜的一倍和两倍焦距之间
11.(2023七下·富阳期中)当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为( )
A.f<2cm B.2cm<f<4cm C.4cm<f<5cm D.5cm<f<8cm
12.(2023·宁波模拟)小科利用实验室光具座,对“小孔成像”特点进行了进一步探究。所用光屏是用表面涂有白漆的铁板制成,在30 cm处放置带有小孔的黑色不透明塑料板。小科把“F”字光源置于离小孔20 cm处,移动光屏至如图位置。通过下列操作,小科不可能看到的实验现象是( )
A.小科在光屏上像的形状是
B.当小孔的位置在40 cm处时,光屏上的像变小
C.小科在光屏上的像是放大的实像
D.当光屏向上移动时,像的位置不发生移动
13.(2022九上·象山月考)小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后,为进一步了解“视力矫正”的原理,移动蜡烛,先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像。如图所示,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片,关于本次实验现象正确的是( )
A.放置眼镜片之前,蜡烛在图示位置,光屏上得到的是倒立、放大的实像
B.放置眼镜片之前,蜡烛在图示位置,光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C.将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏靠近透镜,又能在光屏上看到清晰的像
D.将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏靠近透镜,又能在光屏上看到清晰的像
14.(2024八下·慈溪月考)为了探究凸透镜成像的规律,小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验,则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是( )
A. B.
C. D.
15.(2024八下·慈溪月考)凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是( )
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;
②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;
③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;
④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上的到另一个清晰的像.
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
16.(2024·嵊州模拟)小明在光具座上从左向右依次放蜡烛、凸透镜、光屏,探究凸透镜成像的规律,实验数据如表所示。下列说法正确的是()
实验次数 1 2 3 4 5
物距 u/cm 60 30 20 15 12
像距 v/cm 12 15 20 30 60
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.从第1次实验到第5次实验,光屏上所成清晰的像越来越大
C.当物距u=45cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大、清晰的像
D.第5次实验后,在透镜和光屏间放一近视眼镜镜片,光屏要向左移才能成清晰的像
二 凸透镜成像应用
1.(2023七下·台州期中)如图是一款人脸识别取款机,它通过摄像机的镜头成像,然后分析人脸的信息。人站在ATM机前,看一眼摄像头,再输入手机号、取款金额、密码,自动吐钞,拿走现金。以下说法错误的是( )
A.该摄像机镜头相当于凸透镜
B.这种镜头对光线有会聚作用
C.镜头所成的像是一个正立、缩小的实像
D.若镜头焦距为10cm,为了能形成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于20cm
(1题图) (2题图)
2.(2023七下·台州期中)如图,小敏在家中做凸透镜成像实验,墙上出现一个倒立、缩小、清晰的像。下列说法正确的是( )
A.墙上所成的烛焰像是虚像
B.烛焰像的大小与蜡烛到透镜的距离无关
C.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
3.(2024七下·杭州期中)如图为某数码相机的成像原理,拍照时将镜头对准景物,相机通过自动调节镜头的位置,就能得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.为拍摄到更大的像,镜头应远离景物
B.为扩大拍摄范围,镜头应靠近传感器
C.影像传感器上成的是正立的实像
D.影像传感器的位置在镜头的二倍焦距以外
(3题图) (4题图)
4.(2024七下·临海期中)如图所示,小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A.增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B.减小物距,减小像的大小,从而减小取景范围
C.增大物距,增大像的大小,从而减小取景范围
D.减小物距,增大像的大小,从而增大取景范围
5.(2024七下·长兴月考)小徐自制了一个简易照相机,如图是其实物和结构示意图,眼睛从B端向筒内观察教室外的景物,通过适当调节A、B间的距离半透膜上可得清晰的像,则有( )
A.半透膜上可观察到正立的像
B.半透膜上可观察到的是虚像
C.把纸筒旋转180°,倒立的像可以变成正立
D.清晰地观察到物体的像后,适当缩短A、B间的距离可清晰呈现更远处的物体
6.(2024七下·浙江月考)如图是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图,下列对仙女图形成原因的探讨,正确的是( )
A.可能是酒具有化学显影作用
B.可能是酒的液面反射,在酒中出现放大的像
C.可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像
D.可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大,使图片在一倍焦距以内,成放大的虚像
(6题图) (7题图)
7.(2023七下·金东期末)如图是某校园监控摄像头,从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面,摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是( )
A.平面镜 B.照相机 C.投影仪 D.放大镜
8.(2021八上·拱墅开学考)某同学自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上,并让灯光正对着焦距为 10cm 的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是:( )
A.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
B.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
C.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离小于 10cm
D.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 20cm
9.(2022七下·温州期末)某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯,共基本原理如图所示,通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。请根据相关知识回答问题。
(1)为了使投影效果最佳,下列投影灯内部结构设计敢合理的是( )
A. B. C. D.
(2)为使墙幕上的像的颜色与彩色图标颜色尽可能相同。则采用的光源应是( )
A.黄光 B.红光 C.绿光 D.白光
(3)为了在墙幕上得到更大的清晰投影,对a、b的调整情况应是( )
A.增大a,增大b B.增大a,减小b
C.减小a,增大b D.减小a,减小b
10.(2021七下·杭州期中)用手机摄像头扫描如图所示的二维码,可登录“滨江初中”公众号,了解学校动态。当手机扫描二维码时,下列说法正确的是( )
A.摄像头镜头相当于凹透镜
B.二维码应位于摄像头的二倍焦距以外
C.拍摄过程中二维码是光源
D.二维码通过摄像头成正立、等大的实像
(10题图) (11题图)
11.(2024七下·浙江期中)小科用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,盒高h=10cm,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一个凸透镜,通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。下列分析正确的是( )
A.观察器的成像原理与照相机相同
B.眼睛观察到昆虫标本的像是实像
C.要使观察到的昆虫的像变大一些,应该降低盒子的高度h
D.凸透镜的焦距大于10cm
12.如图为西湖景区内一凉亭的照片,下列有关说法错误的是( )
A.相机的镜头相当于凸透镜,凸透镜可用于矫正近视眼
B.凉亭在水中的倒影,是由于光的反射现象形成的
C.若相机镜头焦距为f,拍摄时镜头到凉亭的距离要大于2f
D.凉亭的倒影看起来比较暗,是由于一部分光折射到了水中
(12题图) (13题图)
13.(2023七下·余杭期末)芯片是电子设备的心脏和大脑。光刻机是制造芯片的核心装备。某种光刻机的原理如图所示。其工作原理是先在硅片表面涂一层光刻胶, 再用光源光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜,经过凸透镜照射下面的硅片,被光线照射到的光刻胶发生反应,硅片上就会出现相应的电路图案。某款光刻机选用凸透镜的焦距为f,会使硅片上最终出现清晰缩小的电路图案,则镂空掩膜和凸透镜间的距离u与f的关系需满足( )
A.2f>u>f B.u2f D.u=2f
14.(2023八下·杭州期中)小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是( )
A.③②④① B.③②①④ C.②①③④ D.①②③④
15.(2023·宁波模拟)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为f,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小明把夜光显示的手表置于光具座上,移动光屏,当手表与光屏分别处于如图甲所示的位置时,小明看到光屏上呈现清晰的像。若此时手表表盘指针位置如图乙所示,则小明看到光屏上呈现的像为下图中的( )
B. C. D.
16.(2022七下·诸暨期中)小科在如图1所示的电梯中,他通过面前电梯内的镜子看到身后电梯显示屏中显示的数字,如图2所示,请根据以上信息分析下列说法错误的是( )
A.如果他想把看到的图像拍摄下来,拍摄时,平面镜中的像应该距离小科手机镜头两倍焦距以外
B.小科通过镜子看到的数字图像在镜子上
C.小科所乘电梯正在上行,将要到达二楼
D.通过镜子看到的数字图像是光反射形成的虚像
17.(2024七下·长兴期中)在学习了凸透镜成像规律后,小科进行了下列操作:
(1)将凸透镜正对太阳,再把一张白纸放在它的下方,上下移动凸透镜,直到纸上出现 的光斑。测出光斑到凸透镜的距离。
(2)小科用该透镜、手机和纸盒自制了简易投影仪,如图乙。凸透镜的焦距是10cm, 要使该简易投影仪正常工作,则手机与透镜之间距离的范围是 。
(3)教室中各个位置的同学都能看到屏幕上的画面,是因 甲为屏幕上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(4)小科在投影过程中, 一只甲虫停在了透镜的左侧,则屏幕____ (选填字母)。
A.右侧出现甲虫的阴影
B.左侧出现甲虫的阴影
C.不出现甲虫的阴影
18.(2024七下·吴兴期中)我国科研人员已经突破了制造高端芯片的5纳米光刻技术。光刻机以紫外光为信息载体,通过凸透镜将画在模板上的电路图投影到微小的半导体材料——硅晶板上,利用曝光反应进行缩刻,原理如图所示。
(1)缩刻成像,其原理与 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
(2)要使硅晶板上刻画的电路图更小(凸透镜位置不能改变),应怎样操作? 。
19.(2023七下·义乌期中)图甲为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为了让观众看到清晰的实像,胶片与透镜的距离u与焦距f之间的关系是 ,要使银幕上的像更大,在放映机远离银幕时,要将胶片到镜头的距离调 (填“大”或“小”)一些。白色银幕是为了 (填“反射”或“吸收”)所有颜色的光。
20.(2023七下·嵊州期中)如图是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。A、B是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是 摄像头(“靠近”、“远离”).观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,但车的外表却很清晰,是因为车内的人 ,摄像头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应 。
三 眼镜的结构和视力矫正
1.(2024七下·义乌月考)科学研究发现,经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图),使像成在视网膜前面。在疾病早期,可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的( )
B. C. D.
2.在探究近视眼视力矫正问题时用如图的装置模拟眼睛,烧瓶中的液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于眼球的晶状体,右侧内壁相当于视网膜。选项中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路情形,其中能达到近视眼矫正目的的是 ( )
B. C. D.
(2题图) (3题图)
3.如图所示,将凸透镜看成是眼睛的晶状体,光屏看成是眼睛的视网膜,烛焰看成是被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走远视眼镜,烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( )
A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏远离凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
4.(2024七下·吴兴期中)手机培养了许多“低头族",长期看手机会损伤对光敏感的细胞,使视力下降;而长期用蓝牙耳机则会损伤对声波敏感的细胞,使听力下降。上述两类细胞分别位于( )
A.外耳道、虹膜 B.鼓膜、瞳孔
C.视网膜、耳蜗 D.耳蜗、巩膜
5.(2024七下·温州期中)如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰看到前方物体S1和S2的光路图,则
A.甲为近视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
B.甲为远视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
C.乙为近视眼,眼镜使清晰像前移到视网膜上
D.乙为远视眼,眼镜使清晰像后移到视网膜上
6.(2023七下·越城期中)如图是眼睛结构示意图,对其分析不正确的是( )
A.如果把眼睛比喻成心灵的窗户。’那结构①是窗户上那明亮的玻璃
B.眼球的成像过程中,对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是②
C.眼球的成像原理与照相机相似,相当于胶卷的眼球结构是④
D.近视眼的眼球前后径过短,远处物体所形成的物像落到视网膜的前方
7.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动而运动,目前使用的软质隐形眼镜是由聚甲基丙烯酸羟乙酯制成的,其中心厚度只有0.05毫米,则近视眼患者配戴的该超薄镜片的边缘厚度( )
A.小于0.05毫米 B.等于0.05毫米
C.大于0.05毫米 D.任意值
8.(2024七下·浙江月考)人眼的“白眼球”和“黑眼球”实际上是分别指( )
A.虹膜和角膜 B.角膜和巩膜 C.角膜和虹膜 D.巩膜和虹膜
9.(2024七下·浙江月考)某视力正常的同学站在某公交站牌处先是看到一辆公交车停在远处,而后启动向他迎面驶来,停在他面前。图中能正确反映该同学在注视汽车过程中眼球晶状体曲度变化情况的是( )
B. C. D.
10.为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注人或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片Ⅰ D.远视眼,镜片Ⅱ
11.(2023七下·嘉兴期末)近年来随着不断攀升的近视率,青少年的视觉健康问题已成为社会需要重视的大问题。以下关于近视的说法,错误的是( )
A.近视的原因主要是眼球前后径过长
B.在行驶的汽车上看书易患近视
C.室外多运动和远眺有助于视力恢复
D.近视可以通过佩戴凸透镜加以矫正
12.(2023七下·洞头期中)眼睛是心灵的窗户,让我们一起守护它。下列属于爱护眼睛、保护视力的做法是( )
A.长时间使用电脑
B.躺在沙发上看书
C.看书一小时后远眺窗外
D.用手揉进入异物的眼睛
13.(2023七下·金华期中)下图分别表示某人在花朵前20厘米处和1米处眼中所见(20厘米处比1米处清晰),造成这种现象的原因及矫正方法分别是( )
A.晶状体曲度变大,眼球前后径过短,配戴凸透镜矫正
B.晶状体曲度变大,眼球前后径过长,配戴凹透镜矫正
C.晶状体曲度变小,眼球前后径过长,配戴凹透镜矫正
D.晶状体曲度变小,眼球前后径过短,配戴凸透镜矫正
14.(2022七下·杭州月考)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。如图所示,关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
15.(2024七下·柯桥期中)图甲为眼球的结构模式图。长时间的近距离工作或过度使用眼睛使睫状肌持续收缩,处于痉挛状态,造成晶状体过厚,焦距过 (选填“大”或“小”),使来自远处物体的光聚焦在视网膜 (选填“前”或“后”),称为假性近视。长此以往,眼球前后径变大,即使睫状肌完全放松,远处物体的所成像的像距仍然 (选填“大于”或“小于”)眼球前后径,此时就发展为真性近视。矫正近视需配戴的镜片是 (选填“乙”或“丙”)。
16.(2024七下·浙江月考)小明用薄膜充水制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图甲中焦距为10cm,再将甲分别挤压成如图乙、图丙所示的形状,并分别测量焦距,
(1)测得焦距小于10cm的是图 ,模拟近视眼的是图 。
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是图 。要将它的像距调成跟甲相同,需要在该透镜前放一枚 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)
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