2010中考科学：眼睛和眼镜问题
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中考科学：眼睛和眼镜问题
例1、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。图1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___________（选填“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。
图 1
解析：根据图1中，远近不同的物体经晶状体（相当于凸透镜）成像在视网膜上的情况可知，物体离人越近，眼睛的晶状体凸得越厉害，晶状体的焦距将变小。当人眼看远处物体时，像成在视网膜的前方，造成近视眼。应戴凹透镜制成的眼镜加以矫正。
例2 、视觉的产生是一个很复杂的过程，在眼球内部，各种器官和组织组成了眼球的折光系统，整个折光系统相当于一个___________，其中起主要作用的是___________。若来自远方物体的光，经眼睛的折光系统折射后成像情况如图2。根据该图，这个人可配戴装有___________镜的眼镜加以矫正。有研究发现人体中锌含量的高低和近视的发生有关（人体中锌含量的高低可以通过测定空腹时血清中的锌含量来确定），若要研究这二者的相关性，请你设计完成下列的研究过程：
（1）将同校同年级的同学按___________分为两组；
（2）______________________；
（3）比较血清中锌含量的高低和近视的相关性。
图 2
解析：眼球内部各种器官和组织组成了眼球的折光系统，整个折光系统相当于一个凸透镜，其中起主要作用的是晶状体。如图2所示，来自远方物体的光，经眼睛折射成像成在视网膜的后面，则这个人是远视眼，应配戴装有凸透镜的眼镜加以矫正。
在研究“人体中锌含量的高低和近视的发生关系”过程中，应：
（1）将同校同年级的同学按是否近视分为两组；
（2）测定两组学生空腹时血清中的含锌量；
（3）比较血清中锌含量的高低和近视的相关性。
例3 、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3所示。
图3
（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：（1）实验装置中水凸透镜相当于人眼球中的晶状体，光屏相当于人眼球中的视网膜。
（2）按图3所示，将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持蜡烛烛焰、水凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，调节水凸透镜的位置使蜡烛烛焰在光屏上成清晰的像；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，将观察到光屏上所成蜡烛烛焰的像将变得不清晰，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。
例4、高老师戴着眼镜正在批作业，听到远处有学生叫她，为了看清该学生的容貌，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。下列说法正确的是（）
A．高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
B．高老师是近视眼
C．高老师不戴眼镜看近物时，物像会成在视网膜前方
D．高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大
思路：本题涉及两个现象：“高老师戴着眼镜正在批改作业”、“远处学生叫她，为了看清该学生容貌，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼”。
“高老师戴着眼镜正在批改作业”，说明高老师的眼睛视力有问题，可能是近视眼，也可能是远视眼；另一方面，也说明，若高老师不戴眼镜，她就看不清楚近处的物体。
“远处学生叫她，为了看清该学生容貌，高老师立即摘下眼镜”，说明戴着眼镜高老师看不清楚远处的物体，不戴眼镜反而能看清楚远处的物体。
近视眼的人若不戴眼镜，看近处的物体感觉清楚一些，还是看远处的物体清楚一些？同样问题，远视眼的人若不戴眼镜，看近处物体清楚一些，还是远处的物体清楚一些？
根据凸透镜的物像关系，当物体离开凸透镜时，它的像靠近凸透镜。结合近视眼的成像光路（如图甲所示）和远视眼的成像光路（如图乙所示），可知，当物体离开眼睛变远时，近视眼（无眼镜）成的像离光屏（视网膜）更远，光屏上的像更模糊；远视眼（无眼镜）成的像离光屏（视网膜）更近，光屏上的像更清楚一些。可以判断高老师是远视眼，戴的是凸透镜。
答案：A
点评：（1）观察戴眼镜的人一些习惯动作会发现，远视眼的人在看远处物体时，常常会拿去眼镜；近视眼的人看近处的物体时，常常也会拿下眼镜，看远处物体时才戴上眼镜。如果平时留心观察，就很容易判断高老师是老花眼。
（2）熟悉近视眼和远视眼的成像光路；掌握物像移动方向的关系；恰当的问题转换；准确地理解（“看清”是指“像”更“靠近”视网膜）。若要清楚地分析这道题，对学生能力要求较高。
（3）D选项中，“眼球前后径”和“晶状体曲度”是指眼球（晶状体、即凸透镜）的凸出程度，丙图的凸透镜比丁图的凸透镜“曲度”（前后径，即凸出程度）更大。而远视眼就是因为眼球的曲度小，对光线的会聚作用弱，像成在视网膜的外侧，需要在眼睛前加凸透镜，增强对光的偏折能力。
例5、如图所示，为研究视力矫正问题，小明和小华同学用凸透镜和光屏模拟眼睛，凸透镜可看作眼睛的_____________，光屏可看作_____________。
（1）小华将蜡烛、凸透镜、光屏放在水平的桌面上，调整蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度，使烛焰中心、透镜中心、光屏中心位于同一直线上，且三者高度相同。点燃蜡烛，将近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，再向凸透镜方向移动光屏至某一位置时，屏上的像又变清晰了。以上现象说明：
①______________________________________________________________；
②______________________________________________________________。
（2）小明将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，此时要使屏上的像变清晰，应向_______________（选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏，因为远视眼镜对光线具有_____________作用。
思路：（1）眼睛是一个非常精致的光学系统。眼睛中的晶状体会聚光线，并将物体的像成在视网膜上。因此，眼睛里的晶状体作用类似于凸透镜，视网膜类似于光屏。
根据题中实验现象和过程可知：当把凸透镜前的“近视眼镜”拿去后，承接烛焰清晰像的光屏要靠近凸透镜。说明“近视眼镜”的作用──对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜；说明近视的眼睛对光线的会聚作用较强；说明近视眼睛戴上眼镜时，像成在视网膜上，不戴眼镜时，像在视网膜的前面。
（2）远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，使成像更靠近凸透镜（晶状体）。当凸透镜前的远视眼镜（凸透镜）拿去后，光线会聚作用减弱，成的像变远。因此光屏需“远离凸透镜”一些才能再次接收到清晰的像。
答案：（1）晶状体 视网膜
①近视眼镜对光线具有发散作用；
②近视眼镜是凹透镜；
③近视眼睛的会聚能力比普通眼睛强；
④近视眼成的像在视网膜前。
（2）远离凸透镜 会聚
点评：问题（1）要“说明”什么，题目要求并不十分清楚具体。因为这是“研究视力矫正问题”，这些实验过程和现象应该是探究近视眼睛的成因及近视眼镜的作用。准确理解题意要求，并根据要求，回答相关问题，避免答非所问。熟悉近视眼镜和远视眼镜是什么透镜，也是有针对性回答本题的重要因素。
（09泰安）20．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：
。
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 的实像（填写像的性质）； (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
答案：（1）会聚（1分） 11 （2）蜡烛放在了凸透镜焦点以内（或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上） （3）放大 投影仪（或幻灯机） 靠近
例1、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。图1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___________（选填“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。
图 1
解析：根据图1中，远近不同的物体经晶状体（相当于凸透镜）成像在视网膜上的情况可知，物体离人越近，眼睛的晶状体凸得越厉害，晶状体的焦距将变小。当人眼看远处物体时，像成在视网膜的前方，造成近视眼。应戴凹透镜制成的眼镜加以矫正。
例2 、视觉的产生是一个很复杂的过程，在眼球内部，各种器官和组织组成了眼球的折光系统，整个折光系统相当于一个___________，其中起主要作用的是___________。若来自远方物体的光，经眼睛的折光系统折射后成像情况如图2。根据该图，这个人可配戴装有___________镜的眼镜加以矫正。有研究发现人体中锌含量的高低和近视的发生有关（人体中锌含量的高低可以通过测定空腹时血清中的锌含量来确定），若要研究这二者的相关性，请你设计完成下列的研究过程：
（1）将同校同年级的同学按___________分为两组；
（2）______________________；
（3）比较血清中锌含量的高低和近视的相关性。
图 2
解析：眼球内部各种器官和组织组成了眼球的折光系统，整个折光系统相当于一个凸透镜，其中起主要作用的是晶状体。如图2所示，来自远方物体的光，经眼睛折射成像成在视网膜的后面，则这个人是远视眼，应配戴装有凸透镜的眼镜加以矫正。
在研究“人体中锌含量的高低和近视的发生关系”过程中，应：
（1）将同校同年级的同学按是否近视分为两组；
（2）测定两组学生空腹时血清中的含锌量；
（3）比较血清中锌含量的高低和近视的相关性。
例3 、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3所示。
图3
（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：（1）实验装置中水凸透镜相当于人眼球中的晶状体，光屏相当于人眼球中的视网膜。
（2）按图3所示，将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持蜡烛烛焰、水凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，调节水凸透镜的位置使蜡烛烛焰在光屏上成清晰的像；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，将观察到光屏上所成蜡烛烛焰的像将变得不清晰，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。
例4、高老师戴着眼镜正在批作业，听到远处有学生叫她，为了看清该学生的容貌，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。下列说法正确的是（）
A．高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
B．高老师是近视眼
C．高老师不戴眼镜看近物时，物像会成在视网膜前方
D．高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大
思路：本题涉及两个现象：“高老师戴着眼镜正在批改作业”、“远处学生叫她，为了看清该学生容貌，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼”。
“高老师戴着眼镜正在批改作业”，说明高老师的眼睛视力有问题，可能是近视眼，也可能是远视眼；另一方面，也说明，若高老师不戴眼镜，她就看不清楚近处的物体。
“远处学生叫她，为了看清该学生容貌，高老师立即摘下眼镜”，说明戴着眼镜高老师看不清楚远处的物体，不戴眼镜反而能看清楚远处的物体。
近视眼的人若不戴眼镜，看近处的物体感觉清楚一些，还是看远处的物体清楚一些？同样问题，远视眼的人若不戴眼镜，看近处物体清楚一些，还是远处的物体清楚一些？
根据凸透镜的物像关系，当物体离开凸透镜时，它的像靠近凸透镜。结合近视眼的成像光路（如图甲所示）和远视眼的成像光路（如图乙所示），可知，当物体离开眼睛变远时，近视眼（无眼镜）成的像离光屏（视网膜）更远，光屏上的像更模糊；远视眼（无眼镜）成的像离光屏（视网膜）更近，光屏上的像更清楚一些。可以判断高老师是远视眼，戴的是凸透镜。
答案：A
点评：（1）观察戴眼镜的人一些习惯动作会发现，远视眼的人在看远处物体时，常常会拿去眼镜；近视眼的人看近处的物体时，常常也会拿下眼镜，看远处物体时才戴上眼镜。如果平时留心观察，就很容易判断高老师是老花眼。
（2）熟悉近视眼和远视眼的成像光路；掌握物像移动方向的关系；恰当的问题转换；准确地理解（“看清”是指“像”更“靠近”视网膜）。若要清楚地分析这道题，对学生能力要求较高。
（3）D选项中，“眼球前后径”和“晶状体曲度”是指眼球（晶状体、即凸透镜）的凸出程度，丙图的凸透镜比丁图的凸透镜“曲度”（前后径，即凸出程度）更大。而远视眼就是因为眼球的曲度小，对光线的会聚作用弱，像成在视网膜的外侧，需要在眼睛前加凸透镜，增强对光的偏折能力。
例5、如图所示，为研究视力矫正问题，小明和小华同学用凸透镜和光屏模拟眼睛，凸透镜可看作眼睛的_____________，光屏可看作_____________。
（1）小华将蜡烛、凸透镜、光屏放在水平的桌面上，调整蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度，使烛焰中心、透镜中心、光屏中心位于同一直线上，且三者高度相同。点燃蜡烛，将近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，再向凸透镜方向移动光屏至某一位置时，屏上的像又变清晰了。以上现象说明：
①______________________________________________________________；
②______________________________________________________________。
（2）小明将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，此时要使屏上的像变清晰，应向_______________（选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏，因为远视眼镜对光线具有_____________作用。
思路：（1）眼睛是一个非常精致的光学系统。眼睛中的晶状体会聚光线，并将物体的像成在视网膜上。因此，眼睛里的晶状体作用类似于凸透镜，视网膜类似于光屏。
根据题中实验现象和过程可知：当把凸透镜前的“近视眼镜”拿去后，承接烛焰清晰像的光屏要靠近凸透镜。说明“近视眼镜”的作用──对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜；说明近视的眼睛对光线的会聚作用较强；说明近视眼睛戴上眼镜时，像成在视网膜上，不戴眼镜时，像在视网膜的前面。
（2）远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，使成像更靠近凸透镜（晶状体）。当凸透镜前的远视眼镜（凸透镜）拿去后，光线会聚作用减弱，成的像变远。因此光屏需“远离凸透镜”一些才能再次接收到清晰的像。
答案：（1）晶状体 视网膜
①近视眼镜对光线具有发散作用；
②近视眼镜是凹透镜；
③近视眼睛的会聚能力比普通眼睛强；
④近视眼成的像在视网膜前。
（2）远离凸透镜 会聚
点评：问题（1）要“说明”什么，题目要求并不十分清楚具体。因为这是“研究视力矫正问题”，这些实验过程和现象应该是探究近视眼睛的成因及近视眼镜的作用。准确理解题意要求，并根据要求，回答相关问题，避免答非所问。熟悉近视眼镜和远视眼镜是什么透镜，也是有针对性回答本题的重要因素。
（09泰安）20．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：
。
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 的实像（填写像的性质）； (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
答案：（1）会聚（1分） 11 （2）蜡烛放在了凸透镜焦点以内（或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上） （3）放大 投影仪（或幻灯机） 靠近
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