3.7
眼睛与光学仪器
知识点一、眼睛是怎样看见物体的
1.如图所示是我们看远处物体的示意图,来自远处物体的光经过眼睛晶状体后在视网膜上形成( )
A.正立、缩小的实像
B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.倒立、缩小的虚像
2.某同学制作的眼球模型如图所示,其中凸透镜相当于晶状体,烧瓶(内有透明液体)相当于玻璃体,其后壁相当于视网膜。则该图模拟(
)
A.近视眼,需用凹透镜矫正
B.近视眼,需用凸透镜矫正
C.远视眼,需用凸透镜矫正
D.远视眼,需用凹透镜矫正
3.如图所示是人眼的成像原理图,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,则:当物体在很远地地方时,物体成像在视网膜上,当物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜_____(选填“前”、“上”或“后”)而导致看不清物体,但实际上,人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会_____(选填“变大”、“不变”或“变小”),所以人们还是能清晰地观察到物体.
下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样?_____(选填序号)
照相机
②放大镜
③投影仪
④潜望镜.
知识点二、影像的保存
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰、缩小的像。利用这种成像规律可以制成( )
A.潜望镜
B.照相机
C.幻灯机
D.放大镜
5.如图所示,大威拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的______(填“虚”或“实”)像。保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.如图甲、乙是镜头焦距不同的两架相机,它们所用的底片规格是相同的.分别用它们在同一位置拍摄同一景物。我们可以判定在图中,照片_________是用相机甲拍摄的,照片_____________是用相机乙拍摄的。
知识点三、眼睛的好帮手
7.如右图所示为实验室用显微镜和天文望远镜,关于图中两种仪器下列说法错误的是( )
A.显微镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.天文望远镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
C.显微镜的目镜相当于凸透镜,物镜相当于凹透镜
D.天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜
8.如图为某显微镜内部部分光路图,F为焦点。根据图中信息可知目镜是______透镜(选填“凹”或“凸”
)。
9.如图表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜.这种仪器是______(填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于______(填“放大镜”或“投影仪”).
巩固练习
1.天文爱好者所使用的望远镜如图所示.以下判断正确的是
A.A镜是目镜
B.B镜是物镜
C.由于没有光屏,太空中的星体通过A镜成的是虚像
D.太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的
2.小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜A固定在光具座上35cm处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示。接着,他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变,移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。则下列说法中正确的是(
)
A.A的焦距小于B的焦距,望远镜的物镜成像原理与图甲相同
B.A的焦距小于B的焦距,望远镜的物镜成像原理与图乙相同
C.A的焦距大于B的焦距,望远镜的物镜成像原理与图甲相同
D.A的焦距大于B的焦距,望远镜的物镜成像原理与图乙相同
3.显微镜的结构如图所示,则下列说法正确的是(
)
A.物镜相当于凸透镜,目镜相当于凹透镜
B.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有目镜起放大作用
C.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有物镜起放大作用
D.反光镜的作用是将光反射到载物台上
4.下列原理图与光学仪器相符的是(
)
A.电影机
B.照相机
C.放大镜
D.望远镜
5.如图关于透镜的应用,下列说法中正确的是( )
A.凹透镜可以矫正远视眼
B.凸透镜可以矫正近视眼
C.显做镜的目镜成正立放大的虚像
D.望远镜的目镜成正立放大的实像
(多选)6.老年人到了一定年龄时,看近处的东西模糊,看不清楚,称之为老花眼,它属于远视眼。在图中,是正确反映老花眼及其矫治的是( )
A.甲是老花眼
B.乙是老花眼
C.丙是老花眼的矫治
D.丁是老花眼的矫治
(多选)7.人类借助于显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索。图中的甲和乙是显微镜和天文望远镜的结构示意图,则下列说法中正确的(
)
A.显微镜的物镜成放大的虚像
B.望远镜的物镜成缩小的实像
C.显微镜的目镜成放大的实像
D.望远镜的目镜成放大的虚像
8.如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。
(1)甲图是显微镜,它的反光镜有一面是凹面镜,它对光起到______作用,可在光线较_____时使用,如果使用的目镜放大倍数40,物镜放大倍数20,则观察的的物体被放大了______倍;
(2)乙图是望远镜,它物镜的作用相当于的_________镜头(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”),成_______像(选填“放大”、“缩小”或“等大”);它目镜的作用相当于的____________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)成_______像(选填“虚”或“实”)。
9.人用眼睛观察一个物体,例如观察一棵树,其光学原理就像凸透镜成像一样,如图所示的一支蜡烛通过凸透镜成像在光屏上.______就相当于图中的蜡烛,人眼睛的______就相当于凸透镜,______就相当于光屏.树在视网膜上成的像是一个______像.
10.疫情期间线上学习有部分学生不注意用眼保健,加上过度使用手机,使眼睛视力下降而患上近视眼。眼球的晶状体相当于________透镜,晶状体变厚,折光能力变强,使来自远处的光会聚在视网膜前面,到达视网膜时就成了模糊的影像;下图所示的两幅示意图中,矫正近视眼正确的是______(选填“甲”或“乙”)。
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
眼睛的成像类似照相机,物体位于二倍焦距以外,成倒立缩小的实像。
故选C。
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
近视眼所成的像在视网膜的前方,为了使像正好呈在视网膜上,应使光专线推迟会聚,使所成的像属相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜;远视眼所成的像在视网膜的后方,为了使像正好呈在视网膜上,应使光线提前会聚,使所成的像相对于晶状体前移,所以应佩戴会聚透镜即凸透镜;由图可知是近视眼模型,应加一个合适的凹透镜;故A符合题意。
故选A。
3.后
变小
①
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由人眼的成像原理图可知,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,看远处的物体时,入射光线几乎平行,物体成像在视网膜上;但看近处的物体时,如图所示,入射光线比较发散,若晶状体的焦距不变,则像会落在视网膜的后面.若想看清近处的物体,就应该增大晶状体的会聚能力,即使晶状体的焦距变小,如图所示.
(2)人的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在视网膜上成倒立的、缩小的实像.所以照相机与人眼球的成像原理是一样的,①正确.
4.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的,故A不符合题意;
B.由图知,物距大于像距,所以此时成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的,故B符合题意;
C.幻灯机、投影仪都是根据物距大于1倍焦距小于2倍焦距时,像距大于物距、成倒立、放大实像的原理制成的,而此时图中所示像距小于物距,故C不符合题意;
D.放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的,故D不符合题意。
故选B。
5.虚
变小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]在关闭的屏幕上看自己,是用了平面镜成像的原理,平面镜所呈的像为虚像。
[2]前置摄像头是一个凸透镜,相当于照相机的原理,照相机是呈倒立缩小的实像,所以所成像会变小。
6.
A
B
【解析】用照相机照相时,在物距一定时,凸透镜的焦距越大,物距相对越小,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”,则像距越大,像越大;比较照片A、B,照片A像大,像距大,所以是用相机甲拍摄的,照片B像小,像距小,所以是用相机乙拍摄的。
点睛:在调焦的照相机中,不改变物距时,改变凸透镜的焦距,物距相对变化,像距变化,像的大小变化;
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.显微镜的目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像,物镜相当于投影仪,成放大、倒立的实像,故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
BD.望远镜的目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像,物镜相当于照相机,成倒立缩小的实像,故BD正确,不符合题意。
故选C。
8.凸
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,折射光线相对于入射光线靠近了主光轴,即该透镜对光有会聚作用,所以是凸透镜。
9.望远镜
放大镜
【解析】
【分析】
【详解】
远处的物体通过这种仪器的物镜成倒立缩小的实像,落在目镜一倍焦距以内,目镜将它放大,这种仪器是望远镜。目镜相当于放大镜。
巩固练习
1.D
【详解】
望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,靠近眼睛的是目镜,靠近物体的是物镜,故AB错误;物镜的作用是成倒立缩小的实像,故C错误,D正确.
故选D.
2.D
【详解】
由甲图知道,物距u=35cm-5cm=30cm,此时成倒立、放大的实像,所以物距处于f和2f之间,即f<30cm<2f,可得15cm<f<30cm;由乙图知道,物距仍为30cm,此时成倒立、缩小的实像,所以30cm>2f,得f<15cm,所以,A的焦距大于B的焦距;望远镜,首先通过物镜成物体倒立缩小的实像,故成像原理与图乙相同。
故选D。
3.D
【详解】
A.显微镜的物镜和目镜都相当于凸透镜,故A错误;
BC.物镜和目镜都相当于凸透镜,都起放大作用,故BC错误;
D.反光镜的作用是将光反射到载物台上,增加观察物体的亮度,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】
A.电影机和幻灯机的成像原理相同,是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像工作的,而图中反映了放大镜的成像原理,故A错误;
B.照相机是根据物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,图中正好反映了这一成像原理,故B正确;
C.放大镜是根据物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像工作的,而图中反映了电影机的成像原理,故C错误;
D.望远镜是由物镜和目镜组成的,物镜和目镜都是凸透镜;而潜望镜的上下端都是平面镜,是利用平面镜成正立、等大的虚像工作的,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】
A.凹透镜可以矫正近视眼,故A错误;
B.凸透镜可以矫正远视眼,故B错误;
C.显做镜的目镜成正立放大的虚像,故C正确;
D.望远镜的目镜成正立放大的虚像,故D错误。
故选C。
6.AC
【详解】
A.甲图的晶状体比较薄,对光的折射能力比较弱,光线会聚在视网膜的后面,只能看的清远处的物体,是远视眼或老花眼,故A符合题意;
B.乙图的晶状体比较厚,对光的折射能力比较强,光线会聚在视网膜的前面,只能看的清近处的物体,是近视眼,故B不符合题意;
CD.远视眼或老花眼的晶状体比较薄,对光的折射能力比较弱,光线会聚在视网膜的后面,为了能是光线会聚在视网膜上,我们需要用一个凸透镜将光线先折射一下,故C符合题意,D不符合题意。
故选AC。
7.BD
【详解】
AC.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像,故AC错误;
BD.天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成,目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像,故BD正确。
8.会聚;
暗(弱);
800;
照相机;
缩小;
放大镜;
虚。
【详解】
(1)[1]显微镜的反光镜有一面是凹面镜,它对光起会聚作用;
[2]凹面镜将光会聚在一起能让射到显微镜上的光线增强,即使在较暗的环境中也能正常工作;
[3]显微镜放大的倍数是目镜倍数乘以物镜倍数,所以使用该显微镜能将物体放大的倍数是40×20=800;
(2)[4][5]望远镜物镜的作用是将远处的物体在焦点附近成实像,所以相当于照相机,所成的是倒立缩小的实像;
[6][7]望远镜的目镜相当于放大镜,所成的是虚像。
9.树
晶状体和角膜的共同作用
视网膜
倒立、缩小的实
【详解】
[1]
眼睛实际上是一个凸透镜成像系统,它像照相机一样能成一个缩小的像,树就相当于图中的蜡烛;
[2]
[3]
通过晶状体和角膜使来自物体的光发生折射,在视网膜上成一个像,人眼睛的晶状体和角膜就相当于凸透镜,视网膜就相当于光屏,视网膜上有许多神经细胞,通过它们将图像传到大脑中的视觉神经中枢产生视觉,我们就看到了物体.
[4]
根据凸透镜成像的特点可知成的像是倒立、缩小的实像.
10.凸
乙
【详解】
[1]
晶状体对光有会聚作用,所以晶状体相对于凸透镜。
[2]因为晶状体会聚能力变强了,光会聚在视网膜前面,而凹透镜对光线有发散作用,可以使光重新会聚在视网膜上,所以矫正近视眼正确的是乙。