苏教版八年级上物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：34照相机与眼球 视力的矫正 望远镜与显微镜(提高)

照相机与眼球
视力的矫正
显微镜与望远镜（提高）
【学习目标】
1.了解照相机的成像原理；
2.了解眼球的成像原理；
3.知道近视眼、远视眼的成因及矫正；
4.了解显微镜、望远镜的基本构造和成像原理。
【要点梳理】
要点一、照相机与眼球
1、照相机的原理：利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理制成的。
2、视物原理：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机内的胶片。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，视觉神经把信息传到大脑，从而就产生了视觉。
3、人眼的自动调节：人眼可以通过调节肌肉的松紧来改变晶状体的弯曲度，即改变晶状体的焦距，使物体仍能在视网膜上成清晰的像。
4、明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。
要点诠释：
1、如图所示，照相机的镜头和眼球都相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像。
2、从图中可以看出，一只眼的观察范围大约是150°，而两只眼的观察范围就接近180°。人的两眼观察范围有很大一部分是相互重叠的。人只有同时使用两只眼睛，才能准确地判断物体的前后距离。
要点二、近视眼和远视眼的成因及矫正
1、近视眼和远视眼：
近视眼
远视眼
表现
只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。
成因
晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：
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较大，光会聚到了视网膜之后。
矫正
2、眼镜：
（1）焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：
（2）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。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
（3）度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
要点诠释：
1、近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近，远视眼的近点变远。
2、近视眼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镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。
3、矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上。
要点四、望远镜
1、作用：能使远处的物体在近处成像。
2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）构成。
3、开普勒望远镜：
（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。
（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
4、反射式望远镜：
（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，
（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。
要点诠释：
1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。
2、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星非常重要。
要点五、显微镜
1、构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。
3、成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：
要点诠释：
对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。
【典型例题】
类型一、近视眼的成因及矫正
1.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（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；
（2）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
【思路点拨】近视眼的成因是物体的像落在了视网膜之前；近视镜是凹透镜，利用凹透镜对光线有发散作用，使物体的光线经过凹透镜后，物体的像落在视网膜上。
【答案】（1）A；C；（2）B
【解析】（1）近视眼是由于像成在了视网膜的前方，是A图，近视要用凹透镜来矫正，是C图。（2）拿走眼镜后，就是近视眼的成因，像成在了视网膜（光屏）的前方，只能看清近处的物体。要想成清晰的像，物距不变应该减小像距，故选B。
【总结升华】题目考查了近视眼的成因及矫正，近视眼是由于物体的像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正。
举一反三：
【变式】在做凸透镜成像实验时，一位同学摘下近视眼镜放在蜡烛与透镜之间（靠近透镜），移动光屏，发现可以在光屏上成清晰的像，拿开眼镜后，像变得模糊不清，把光屏向靠近凸透镜的方向移动，又可以得到一个清晰的像。
（1）近视眼镜的镜片是
透镜，对光有
作用。
（2）如图是人的眼球结构图，与凸透镜成像对比，人的眼球中的晶状体相当于
，视网膜相当于
。
（3）根据此实验，简要说明：近视眼看不清楚远处物体的原因是
；配戴近视眼镜可以矫正近视眼的物理原理是
。
【答案】（1）凹透镜；发散；（2）凸透镜；光屏；（3）晶状体折光能力太强，使远处物体射来的光会聚在视网膜前（学生只要答出要点“晶状体使远处物体射来的光会聚在视网膜前”即可得分）；近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，可以使来自物体的光会聚在视网膜上（使物体的像成在视网膜上）。
类型二、远视眼的成因及矫正
2.
如图所示，在A、B、C、D四种光路中，描述远视眼的成像情况的是（　　）
【答案】B
【解析】远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，即凸透镜进行矫正；由图可知，选项AC像正好呈在视网膜上，选项D像呈在视网膜的前方，都不合题意，只有选项B符合题意。
【总结升华】正常眼，像恰好成在视网膜上，不需矫正；近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正；远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要佩戴凸透镜进行矫正。
举一反三：
【变式】如图是远视眼成像的示意图，要使发光点S发出的光会聚在视网膜上成清晰的像S'，下面哪种方法能达到目的？（　　）
A．在眼睛前放一块合适的凸透镜
B．在眼睛前放一块合适的凹透镜
C．发光点的位置向右移
D．发光点的位置向上移
【答案】A
类型三、眼镜的度数
3.用一个焦距为0.5m的凸透镜做眼睛的镜片，它的度数是
度一个-200度的眼镜的镜片，它的焦度是
m-1，它的焦距是
m。
【思路点拨】眼镜的度数等于焦距倒数的100倍；透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值；远视镜片的度数是正数，近视镜片的度数是负数。
【答案】+200；-2；-0.5
【解析】凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。
焦距为0.5m的凸透镜的焦度：
镜片的度数是焦度乘以100，所以凸透镜的度数是：+200度
-200度的眼镜除以100就是焦度：
据公式：
可得：
【总结升华】题目考查了透镜的焦距、焦度以及度数之间的关系。主要是掌握焦度公式的应用，还要注意凸透镜和凹透镜的镜片，度数的正、负。
举一反三：
【变式】调节眼睛的晶状体，可以使不同远近的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的两极限点叫做远点和近点。正常眼睛的远点在
处，近点在
处，正常眼睛观察近处的物体最清晰而不疲劳的距离叫做
。透镜焦距的倒数叫透镜焦度（也就是通常我们所说是“度数”），焦度是+300度和-200度的眼睛片，属于近视镜片的是
。眼镜的度数表示
。度数越大，表示镜片发散或会聚光线的本领
焦距为0.5m的凸透镜的度数为
度，+500度眼镜片的焦距为
。
【答案】无穷远；大约10cm；明视距离；-200；镜片折射光的本领的大小；大；+200；0.2m
类型四、显微镜和望远镜
4.
下列关于显微镜和望远镜的说法不正确的是（　　）
A．所有的望远镜都是由两个凸透镜做成的
B．望远镜的物镜可以是凹面镜
C．望远镜的物镜（凸透镜）成缩小的实像
D．使用显微镜观察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像
【答案】A
【解析】用透镜作物镜的望远镜。分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。A故错误。观察天体物理方面，一般采用反射式望远镜，采用凹面镜做物镜。故B正确。望远镜是由两组透镜组成，靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观测物体的叫做物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像。故C正确。显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u＜f时，成正立放大的虚像。故正确。
【总结升华】此题考查望远镜和显微镜的成像特点和望远镜的基本类型，大部分学生认为望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，这一点是错误的。
举一反三：
【变式】关于显微镜和望远镜，下列叙述中错误的是（　　）
A．用显微镜观察物体时，物体应放在物镜的焦点之外
B．通过显微镜的目镜观察到的是物体的实像
C．远处物体通过望远镜的物镜成的是一个缩小的实像
D．用望远镜观察物体时，观察者感觉远处的物体被拉近了
【答案】B
【巩固练习】
一、选择
1.关于正常眼睛，下列说法中错误的是（　　）
A．看远处物体时，睫状体放松，晶状体变薄
B．看近处物体时，睫状体收紧，晶状体变厚
C．看近处物体时，睫状体放松，晶状体变厚
D．正常人眼睛的明视距离大约为25cm
2.正常眼睛的远点在无限远，近点在大约10cm处。小华在实验中测出自己眼睛的近点大约是20cm，这说明小华是（　　）
A．近视眼，需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
B．近视眼，需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
C．远视眼，需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
D．远视眼，需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
3.
某同学是近视眼，从戴上眼镜能看清书上的字迹，到摘下眼镜仍能看清书上的字迹，他应该（　　）
A．将书靠近眼睛，视网膜上所成的像是倒立的
B．将书靠近眼睛，视网膜上所成的像是正立的
C．将书远离眼睛；视网膜上所成的像是倒立的
D．将书远离眼睛，视网膜上所成的像是正立的
4.（多选）关于透镜的应用，下列说法中错误的是
(
)
A．照相机镜头相当一个凸透镜
B．近视眼应配凸透镜眼镜
C．远视眼应配凸透镜眼镜
D．用放大镜看到的字是实像
5.生物显微镜的镜筒下面有一面小镜子，用来增加进入镜筒的光线，如果小镜子的镜面可以选择，使用时效果最好的是(
)
A．凸面镜
B．凹面镜
C．平面镜
D．毛玻璃
6.
小明的爷爷戴有度数为400度的透镜，则此透镜的焦距是（　　）
A．0.25m
B．0.5m
C．4m
D．2.5m
二、选择
7.眼睛通过________来改变晶状体的形状。看远处的物体时，睫状体放松，晶状体________，物体射来的光会聚在视网膜上；看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体________，对光的________变大，物体射来的光也会聚在视网膜上。
8.凸透镜的焦距越大，制成的眼镜的度数越________。远视镜片的度数是________数，近视镜片的度数是________数。
9.产生近视眼的原因是晶状体________，折光能力________，或者是眼球在前后方向上________，因此来自远处某点的光会聚在视网膜的前方，视网膜上得到的是一个________。近视眼要用由________制成的近视眼镜来做矫正。
10.看物体时间较长而又不容易疲劳的距离明视距离，正常眼的明视距离为25cm。某人眼睛正常，当他用平面镜仔细观察自己的脸部时，应当把镜子拿到离眼睛
cm处最合适。
11.有一种望远镜，物镜和目镜都是凸透镜，远处的物体通过物镜成一个________、________的________像，目镜的作用相当于________，这个像被目镜放大后，增大了人观察物体的________，人就可以看清远处的物体了。
12.杨老师正在埋头批改作业，突然听到办公室门口有同学在喊“报告”，杨老师为了看清楚远处的这位同学，于是她戴上了眼镜。由此我们判断杨老师的眼睛属于
（选填“近视眼”或“远视眼”），当她把眼镜放到桌面的书上时，出现的情形应该如右边
图所示。
13.显微镜的目镜和物镜使用的都是
镜。
镜的焦距较大。当被观察物体在物镜的一倍焦距和两倍焦距之间时，物体通过物镜成一个
、
像（填“放大”或“缩小”，“实”或“虚”），然后这个像位于目镜的一倍焦距以内，物体通过目镜成一个
、
像（填“放大”或“缩小”，“实”或“虚”），这样我们就能看清楚很微小的物体。
三、探究与作图
14.人类和某些动物的眼睛像一架照相机。眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，我们看物体时，是通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立的实像，如图所示。
眼睛与照相机不同的是：人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变得清晰。
（1）眼睛的晶状体相当于照相机的
。A．快门 B．光圈 C．镜头 D．胶片
（2）眼睛的视网膜相当于照相机的
。A．快门 B．光圈 C．镜头 D．胶片
（3）上图的眼睛存在哪类视力问题？哪种透镜能对它进行矫正？
、
。
15.近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。如图所示是远处物体发出的光线射到近视眼眼球中的晶状体的光路示意图，请你画出经过晶状体折射后的大致光路图。
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】C
【解析】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，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的折射能力偏大，近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；正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离，因此说法错误的是C。
2.【答案】C
【解析】正常眼睛的远点在无限远，近点在大约10cm处。小华在实验中测出自己眼睛的近点大约是20cm，这说明小华是远视眼；远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，需戴凸透镜矫正。
3.【答案】A
【解析】（1）近视眼的晶状体太厚，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，戴上眼镜能使像成在视网膜上，能看清书上的字迹。摘下眼镜会聚光线能力增强，书本离眼睛要近一些，才能看清书上的字迹。（2）眼睛看物体时，物体在晶状体的2倍焦距以外，成倒立的、缩小的实像。
4.【答案】BD
【解析】照相机的镜头相当于凸透镜，A正确；近视眼佩戴凹透镜，远视眼佩戴凸透镜，B错误，C正确；放大镜看到的是放大的虚像。
5.【答案】B
【解析】凹面镜对光线有会聚作用，所以生物显微镜的镜筒下面安装一个凹面镜，用来增加进入镜筒的光强。
6.【答案】A
【解析】老花镜是凸透镜，它的焦度；焦距是：。
二、填空
7.【答案】睫状体；较薄；变厚；偏折能力
8.【答案】小；正；负
9.【答案】太厚；太强；太长；光斑；凹透镜
10.【答案】12.5
【解析】正常人的明视距离为25cm，若人用平面镜看自己的脸部，则人眼与镜中像的距离应该是25cm；
根据平面镜成像的特点可知，物和像到镜面的距离相等，所以人眼到镜面的距离应该是25cm÷2=12.5cm。
11.【答案】倒立；缩小；实；放大镜；视角
【解析】望远镜是由两组透镜组成的，靠近眼镜的叫目镜，靠近被观察物体的叫物镜，物镜的作用是物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大、实像，增大了被观察物体的视角，就能看清楚。
12.【答案】近视眼；乙
【解析】（1）由于杨老师戴眼镜的目的是为了看清楚远处的同学，也就是说她的眼睛能够看清楚近处的物体而看不清楚远处的物体，由此可知她是近视眼。因此要戴对光线有发散作用的凹透镜。（2）书面上的字在甲眼镜中成正立放大的虚像，其成像性质与放大镜一样，放大镜是凸透镜，所以甲是用来矫正远视眼的眼镜；透过丙看书面上的字，字的大小并没有发生变化，所以丙是一个平光镜。综上分析要选用乙眼镜。
三、探究与作图
13.【答案】凸透；目；放大、实；放大、虚
【解析】显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，物镜焦距短，目镜焦距长，所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成放大的虚像。
14.【答案】（1）C；（2）D；（3）近视眼；凹透镜
【解析】（1）眼睛的晶状体是一个焦距可调的凸透镜，相当于照相机的镜头；（2）正常眼睛成的像在视网膜上，所以视网膜相当于照相机的胶片；（3）观察上图可以发现，晶状体把光线会聚到了视网膜的前方，说明晶状体的曲度变大，是近视眼，需要用凹透镜进行矫正。
15.【答案与解析】近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成
在视网膜的前面。如图所示：