第五章 透镜及其应用
第4节 眼睛和眼镜
一、选择题
1．正常人的眼睛能看清远处的物体是由于
A．睫状体放松，晶状体变薄
B．睫状体放松，晶状体变厚
C．睫状体收缩，晶状体变薄
D．睫状体收缩，晶状体变厚
2．（2019·广元）如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的视力情况，及矫正需要选用的透镜分别是
A．远视眼 凸透镜
B．远视眼 凹透镜
C．近视眼 凸透镜
D．近视眼 凹透镜
3．如图所示是被课本反射的光经小洪同学眼睛的晶状体折射的情况，则该同学是
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
4．（2019·荆门）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
5．（2019·威海）下列关于凸透镜应用的说法，正确的是
A．近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
B．放大镜成正立、放大的实像
C．用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内
D．要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投片
6．如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。如果把近视眼镜换成远视眼镜，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作不可行的是
A．将蜡烛靠近凸透镜
B．将光屏靠近凸透镜
C．将光屏远离凸透镜
D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
7．（2019·长沙）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原理图正确的是
A．甲乙 B．甲丙
C．乙丙 D．丙丁
8．（2019·衡阳）如图所示，下列光学现象及其解释正确的是
A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像
B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C．图丙中，海市蜃楼是由于光的折射现象形成的
D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不循光的反射定律
9．下列关于远视眼的说法正确的是
A．人患远视眼的主要原因是因为长期看远处的物体造成的
B．远视眼应用凸透镜来矫正
C．患远视眼的人无法看清近处的任何物体
D．远视眼的睫状体一直处于收缩状态
10．在探究远视眼视力矫正问题时，用如图甲所示的装置模拟眼睛，烧瓶中的着色液体相当于玻璃体，烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体，烧瓶右侧内壁相当于视网膜。下列四幅图是一些同学描绘远视眼矫正的方法和光路，其中能达到远视眼矫正目的的是
A． B． C． D．
11．眼镜的规格通常不用焦距来表示，而是用度来表示，其度数D等于焦距f（以米作单位）的倒数的100倍，即D═100/f，已知小明的左眼镜片焦距为0.25 m，其度数应为
A．100 B．200
C．300 D．400
12．下列说法中正确的是
A．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用
B．凸透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有会聚作用
C．矫正近视眼的眼镜镜片是凸透镜
D．矫正远视眼的眼镜镜片是凹透镜
二、填空题
13．（2019·攀枝花）眼球的结构类似于__________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体__________（选填“倒立”或”正立”）的像，小明同学由于不注意用眼卫生，形成了近视眼，应当戴__________镜进行矫正。
14．（2019·福建）每年6月6日是全国“爱眼日”。如图中表示近视眼的是_______图（选填“甲”或“乙”），近视眼应佩戴_______透镜制成的眼镜进行矫正。
15．由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面________图相符，应配戴________透镜，予以矫正。
16．（2019·宁波）为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、__________（填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜__________（填“注水”或“抽水”）。
17．小明同学患了近视眼，使远处物体的像落在视网膜_____（填“前”或“后”）方而看不清远处物体。现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_____（填“强”或“弱”）些。
18．激光有一个特点是亮度高，如果激光照射到人眼，激光经过眼球__________（填“会聚”或“发散”）在视网膜上，会严重灼伤视网膜，造成永久性伤害，所以，我们不能用激光灯照射人的眼睛。如果有些同学不注意用眼卫生，患了近视眼，看不清远处的物体，是由于他的晶状体折光能力太________，像成在视网膜_______方。
19．谷歌公司推出了一款“谷歌眼镜”，它是一个戴在眼睛上的微型电脑，使用时要盯着眼前12 mm处的镜片屏幕，上网阅读、观看视频等。它的推出让人惊叹科技的进步，但也带来诸如电磁辐射等负面影响，长期使用还会导致近视。近视眼看远处物体时像成在视网膜的________（填“前方”或“后方”），需要配戴________（填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正。
20．人类的眼睛好像一架照相机，通过调节晶状体的凹凸程度可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的二个极限点叫做远点和近点。正常人眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米，这个距离叫明视距离。根据上文：
（1）你认为正常人眼睛的观察范围是_____
A．0到10厘米 B．10厘米到极远处
C．25厘米到极远处 D．10到25厘米
（2）近视眼是来自_________（选填“近”或“远”）处物体的光成像于视网膜前；矫正时在眼睛前面放一个_________（选填“中间厚、两边薄”或“中间薄、两边厚”）的透镜，就能使光会聚到视网膜上。
三、实验题
21．某同学探究“视力的矫正”原理，如图所示。他实验观察到如下现象：
①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊；只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。
（1）分析实验现象可知：甲乙两个眼镜中，_________是凸透镜。
（2）在实验现象①和②中，属于近视眼矫正原理的是____________（填写实验现象序号）。
22．在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，小芸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，在光屏上得到了烛焰清晰的像；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________（选填“靠近”或“远离”）“水凸透镜”，才能得到清晰的像。
（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是____________________________。
23．由于不良学习习惯和上网游戏、偏食等因素影响，青少年患近视的人数不断增加。请利用所学知识，完成以下与近视相关的部分探究活动。
如图甲所示，把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏得到清晰的像，标出光屏的位置；拿开眼镜，屏上的像变得模糊，向凸透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏的位置。观察眼球结构图[如图乙]并结合以上实验，回答：
（1）实验中的光屏相当于眼球中的__________；眼球中的晶状体相当于实验中的__________。
（2）图丙、丁中的_____（选填“丙”或“丁”）可用来解释近视的成因。小王同学的眼睛也患了近视，近段时间看黑板上的字模糊，他应选用如图戊所示中的哪一种透镜来矫正_____。（请填A、B、C、D序号）
第五章 透镜及其应用
第4节 眼睛和眼镜
一、选择题
1．正常人的眼睛能看清远处的物体是由于
A．睫状体放松，晶状体变薄
B．睫状体放松，晶状体变厚
C．睫状体收缩，晶状体变薄
D．睫状体收缩，晶状体变厚
【答案】A
2．（2019·广元）如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的视力情况，及矫正需要选用的透镜分别是
A．远视眼 凸透镜
B．远视眼 凹透镜
C．近视眼 凸透镜
D．近视眼 凹透镜
【答案】D
【解析】近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方造成的。由图可知，像呈在了视网膜的前方，所以他是近视眼，应佩戴发散透镜，即凹透镜加以矫正。所以D正确，ABC错误。故选D。
3．如图所示是被课本反射的光经小洪同学眼睛的晶状体折射的情况，则该同学是
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
【答案】D
4．（2019·荆门）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
【答案】D
【解析】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、近视眼应该配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。
5．（2019·威海）下列关于凸透镜应用的说法，正确的是
A．近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
B．放大镜成正立、放大的实像
C．用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内
D．要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投片
【答案】D
【解析】A．近视眼需要佩戴凹透镜来矫正，远视眼佩戴凸透镜矫正，故A错误；B．根据凸透镜的成像规律知，物距在焦距以内时，即放大镜的应用，成的是正立、放大的虚像，故B错误；C．用手机扫描二维码时，应用的是凸透镜成倒立缩小的实像的原理，此时物距应大于二倍焦距，所以应使二维码位于手机镜头二倍焦距以外，故C错误；D．根据凸透镜成倒立实像时的规律，要使投影仪成像变大，应增大像距，使投影仪远离屏幕，同时减小物距，使镜头靠近投影片，故D正确；故选D。
6．如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。如果把近视眼镜换成远视眼镜，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作不可行的是
A．将蜡烛靠近凸透镜
B．将光屏靠近凸透镜
C．将光屏远离凸透镜
D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】C
7．（2019·长沙）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原理图正确的是
A．甲乙 B．甲丙
C．乙丙 D．丙丁
【答案】A
【解析】甲图，远处过来的光线成像于视网膜的前方，是近视眼成因原理图；近视眼应配戴凹透镜制成的眼镜进行矫正，故乙是近视眼的矫正原理图；丙图，近处过来的光线成像于视网膜的后方，是远视眼成因原理图；远视眼应配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正，故丁是远视眼矫正原理图。故选A。
8．（2019·衡阳）如图所示，下列光学现象及其解释正确的是
A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像
B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C．图丙中，海市蜃楼是由于光的折射现象形成的
D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不循光的反射定律
【答案】C
9．下列关于远视眼的说法正确的是
A．人患远视眼的主要原因是因为长期看远处的物体造成的
B．远视眼应用凸透镜来矫正
C．患远视眼的人无法看清近处的任何物体
D．远视眼的睫状体一直处于收缩状态
【答案】B
【解析】A．人患远视眼的主要原因是晶状体的曲度过小，睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼，不是因为长期看远处的物体造成的，故A错误；B．远视眼需要戴会聚透镜，即凸透镜进行矫正，故B正确；C．远视眼是来自近处物体的光将会聚于视网膜的后方，患远视眼的人看清近处的比较大的物体，故C错误；D．远视眼的原因是晶状体太薄，或者眼球在前后方向上太短，而不是睫状体一直处于收缩状态，故D错误。故选B。
10．在探究远视眼视力矫正问题时，用如图甲所示的装置模拟眼睛，烧瓶中的着色液体相当于玻璃体，烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体，烧瓶右侧内壁相当于视网膜。下列四幅图是一些同学描绘远视眼矫正的方法和光路，其中能达到远视眼矫正目的的是
A． B． C． D．
【答案】D
11．眼镜的规格通常不用焦距来表示，而是用度来表示，其度数D等于焦距f（以米作单位）的倒数的100倍，即D═100/f，已知小明的左眼镜片焦距为0.25 m，其度数应为
A．100 B．200
C．300 D．400
【答案】D
【解析】据上面的知识可知，该镜片的度数是×100=×100=400度。故选D。
12．下列说法中正确的是
A．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用
B．凸透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有会聚作用
C．矫正近视眼的眼镜镜片是凸透镜
D．矫正远视眼的眼镜镜片是凹透镜
【答案】A
【解析】A．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，该说法正确；B．凸透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有会聚作用，该说法错误；C．矫正近视眼的眼镜镜片是凹透镜，该说法错误；D．矫正远视眼的眼镜镜片是凸透镜，该说法错误。故选A。
二、填空题
13．（2019·攀枝花）眼球的结构类似于__________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体__________（选填“倒立”或”正立”）的像，小明同学由于不注意用眼卫生，形成了近视眼，应当戴__________镜进行矫正。
【答案】照相机 倒立 凹透
14．（2019·福建）每年6月6日是全国“爱眼日”。如图中表示近视眼的是_______图（选填“甲”或“乙”），近视眼应佩戴_______透镜制成的眼镜进行矫正。
【答案】甲 凹
【解析】近视眼的成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的像，会落在视网膜的前方造成近视眼。由图可知，表示近视眼的是图甲；
近视眼应佩戴凹透镜进行矫正。
15．由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面________图相符，应配戴________透镜，予以矫正。
【答案】甲 凸
【解析】新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，即远视；甲图中，近处的物体成像在视网膜的后方，是远视眼的成像光路；乙图中，远处的物体成像在视网膜的前方，是近视眼的成像光路；所以“手机老花眼”与甲图相符；远视应配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正。
16．（2019·宁波）为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、__________（填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜__________（填“注水”或“抽水”）。
【答案】缩小 抽水
17．小明同学患了近视眼，使远处物体的像落在视网膜_____（填“前”或“后”）方而看不清远处物体。现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_____（填“强”或“弱”）些。
【答案】前 弱
【解析】近视眼，是远处射来的光线经过眼睛的折射，成像在视网膜的前方，是晶状体对光线的偏折能力变强形成的；所以小明同学患了近视眼，使远处物体的像落在视网膜前方而看不清远处物体；现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得弱一些，则成像后移到视网膜上。
18．激光有一个特点是亮度高，如果激光照射到人眼，激光经过眼球__________（填“会聚”或“发散”）在视网膜上，会严重灼伤视网膜，造成永久性伤害，所以，我们不能用激光灯照射人的眼睛。如果有些同学不注意用眼卫生，患了近视眼，看不清远处的物体，是由于他的晶状体折光能力太________，像成在视网膜_______方。
【答案】会聚 强 前
【解析】如果激光照射到人眼，由于眼球的晶状体相当于凸透镜，凸透镜对光线的会聚作用，激光经过眼球会聚在视网膜上，会严重灼伤视网膜，造成永久性伤害；近视眼的成因是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，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，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行矫正。
19．谷歌公司推出了一款“谷歌眼镜”，它是一个戴在眼睛上的微型电脑，使用时要盯着眼前12 mm处的镜片屏幕，上网阅读、观看视频等。它的推出让人惊叹科技的进步，但也带来诸如电磁辐射等负面影响，长期使用还会导致近视。近视眼看远处物体时像成在视网膜的________（填“前方”或“后方”），需要配戴________（填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正。
【答案】前方 凹透镜
【解析】近视眼晶状体折光能力变强，像成在视网膜前方；为了使成的像后移，要配戴发散透镜，即凹透镜，使光线进入眼睛前发散一些，可以让像成在视网膜上。
20．人类的眼睛好像一架照相机，通过调节晶状体的凹凸程度可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的二个极限点叫做远点和近点。正常人眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米，这个距离叫明视距离。根据上文：
（1）你认为正常人眼睛的观察范围是_____
A．0到10厘米 B．10厘米到极远处
C．25厘米到极远处 D．10到25厘米
（2）近视眼是来自_________（选填“近”或“远”）处物体的光成像于视网膜前；矫正时在眼睛前面放一个_________（选填“中间厚、两边薄”或“中间薄、两边厚”）的透镜，就能使光会聚到视网膜上。
【答案】（1）B （2）远 中间薄、两边厚
三、实验题
21．某同学探究“视力的矫正”原理，如图所示。他实验观察到如下现象：
①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊；只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。
（1）分析实验现象可知：甲乙两个眼镜中，_________是凸透镜。
（2）在实验现象①和②中，属于近视眼矫正原理的是____________（填写实验现象序号）。
【答案】（1）乙 （2）①
22．在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，小芸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，在光屏上得到了烛焰清晰的像；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________（选填“靠近”或“远离”）“水凸透镜”，才能得到清晰的像。
（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是____________________________。
【答案】（1）凹 靠近 （2）晶状体太厚，折光能力太强（或眼球在前后方向上太长）
【解析】（1）当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，其折光能力变强，会使得像提前会聚，所以若想使得像成在光屏上，应该让光线发散，推迟成像，所以此时应该在蜡烛和水透镜之间放一个凹透镜；若此时将凹透镜撤去，像仍会成在原光屏的前方，所以应该将光屏靠近凸透镜；
（2）故可知，近视眼是由于晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面的缘故。
23．由于不良学习习惯和上网游戏、偏食等因素影响，青少年患近视的人数不断增加。请利用所学知识，完成以下与近视相关的部分探究活动。
如图甲所示，把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏得到清晰的像，标出光屏的位置；拿开眼镜，屏上的像变得模糊，向凸透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏的位置。观察眼球结构图[如图乙]并结合以上实验，回答：
（1）实验中的光屏相当于眼球中的__________；眼球中的晶状体相当于实验中的__________。
（2）图丙、丁中的_____（选填“丙”或“丁”）可用来解释近视的成因。小王同学的眼睛也患了近视，近段时间看黑板上的字模糊，他应选用如图戊所示中的哪一种透镜来矫正_____。（请填A、B、C、D序号）
【答案】（1）视网膜 凸透镜 （2）丙 D
