第4节《眼睛和眼镜》同步综合试题
一、单选题
1.眼睛是心灵的窗户,关于眼睛及视力矫正,下列说法正确的是()
A.眼睛的晶状体相当于凹透镜
B.物体通过晶状体所成的像是虚像
C.近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜后方
D.用来矫正远视眼视力的眼镜镜片是凸透镜
【答案】D
【解析】人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,故A.?B不符合题;近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜前方;远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜后方,所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上.故C不符合题意,D符合题意;故选D.
2.关于眼睛、眼镜、望远镜和显微镜,下列说法错误的是()
A.近视眼是因为晶状体过厚造成的,应该配带凹透镜进行矫正
B.由两组凸透镜组成的望远镜,其物镜成的像是倒立的缩小的实像
C.显微镜的目镜,是将物镜所成的像放大
D.大多数人眼睛的明视距离大约为50cm
【答案】D
【解析】A、近视眼是因为晶状体过厚,会聚本领强,成像在视网膜前方,配带凹透镜进行矫正,故A正确;
B、由两组凸透镜组成的望远镜,其物镜成的像是倒立的缩小的实像,故B正确;
C、显微镜的目镜相当于放大镜,是将物镜所成的像放大,故C正确;
D、大多数人眼睛的明视距离大约为25cm,故D错误。
故选:D。
3.同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小.如图甲所示,他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳,上下移动白纸,直到白纸上出现最细的亮线,估测亮线到瓶子侧壁的距离d.正常水瓶做实验时,d约为8厘米;把水瓶挤压成如图乙所示后测得d为13厘米;把水瓶挤压成如图丙所示后测得d为5厘米.则以下判断正确的是()
A.乙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时大
B.乙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大
C.丙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时小
D.丙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大
【答案】A
【解析】由题意可知,乙的焦距比丙的焦距大,所以会聚能力弱,因此乙模拟的是远视眼镜,而丙模拟的是近视眼,由此排除B和C;乙的焦距比正常大,丙的焦距比正常时小,所以A符合题意,D不符合题意;
故选A.
4.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,而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊.拿走远视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,有以下几种操作:①只将蜡烛远离凸透镜;?
②只将光屏靠近凸透镜;③只将光屏远离凸透镜;④将光屏和蜡烛同时适当远离凸透镜.其中可行的操作是()
A.只有②
B.只有③
C.只有①③
D.只有①③④
【答案】D
【解析】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,而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后;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,因此①③④都可以.
故选D.
5.如图,水平放置的长方形暗盒内有水平向右的平行光,为暗盒右侧面上的一个圆孔,用一个外径与圆孔相同的光学器件嵌入其中,发现在暗盒右侧与盒侧面平行的光屏上呈现出一个比圆孔大的圆形光斑,则嵌入圆孔的光学器件()
A.一定是凹透镜
B.一定是凸透镜
C.可能是凸透镜或凹透镜
D.可能是厚平板玻璃
【答案】C
【解析】A.当在暗盒处嵌入一个凹透镜时,因为凹透镜对光线有发散作用,所以光斑要比暗盒圆孔大,故有可能。
B.因为凸透镜对光线有会聚作用,若M在焦点以外,平行光会聚在焦点继续传播,M离焦点越远,则光斑越大,故有可能。
C.由对A.B的分析可得,可能是凸透镜或凹透镜,故正确。
D.当在暗盒处嵌入一个时平板玻璃时,因为平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用,所以光斑与暗盒圆孔一样大,故错误。
故选C
6.我校教师运用了人脸识别系统签到,老师们站在机器前0.5m~1.2m处时,安装在墙上的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对.由此判断,人脸识别系统的摄像机的镜头(?
)
A.相当于凸透镜,焦距可能为0.4m????????????????????????
B.相当于凸透镜,焦距可能为0.1m
C.相当于凹透镜,焦距可能为0.4m????????????????????????
D.相当于凹透镜,焦距可能为0.1m
【答案】B
【解析】人脸识别系统的摄像机的镜头凸透镜,且所成的像应是缩小、倒立的实像,人到镜头的距离应大于二倍焦距,即0.5
m>2f,解得f<0.25m,所以B选项正确。
故选:B。
7.有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形如图所示完全一样,小明要想找出自己的眼镜,下列做法不正确的是()
A.用手摸镜片时,中间薄边缘厚的是近视镜
B.拿着镜片看字,把字放大的是老花镜
C.让镜片正对太阳光,在镜片另一侧能呈现一个大光斑的是近视镜
D.让镜片正对太阳光,在镜片另一侧能呈现一个明亮小光斑的是近视镜
【答案】D
【解析】A、中间薄边缘厚的是凹透镜,用于矫正近视眼,故A正确;
B、凸透镜能够成正立放大的虚像,所以拿着镜片看字,把字放大的是放大镜,即是凸透镜,而远视镜即老花镜即是由凸透镜制成的,故B正确;
C、让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑,即能使得光线发散,所以是凹透镜,即是近视镜,故C正确;
D、让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑,说明对光线起会聚作用,是凸透镜,即远视镜,故D错误。
故选D。
8.如图所示的四幅图,有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理,有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是()
A.图①能够说明远视眼的成像原理,图④给出了远视眼的矫正方法
B.图②能够说明远视眼的成像原理,图④给出了远视眼的矫正方法
C.图①能够说明近视眼的成像原理,图③给出了近视眼的矫正方法
D.图②能够说明近视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法
【答案】D
【解析】远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,即折光能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜,使光线提前会聚。因此图①能够说明远视眼的成像原理,图③给出了远视眼的矫正方法。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,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚。因此图②能够说明远视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法综上分析,只有选项D正确。故选D.
二、填空题
9.小芳和妈妈到位于抚州城东抚河之畔的著名古楼——拟岘台游玩时,用单反相机拍了两张照片,如图所示,如果拍摄这两张照片时的照相机镜头的焦距相同,则在拍完甲照片后改拍乙照片时,应将照相机______(选填“靠近”或“远离”)拍摄对象,同时_____(选填“增大”或“减小”)照相机暗箱的长度。
【答案】靠近增大
【解析】照相机镜头利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作。
图中从甲到乙,人像变大,根据凸透镜的成像规律可得,像距应增大,物距应减小,所以改拍乙照片时,拍照者应靠近拍照对象,同时镜头前伸,增大照相机暗箱的长度即像距。
10.人的眼睛相当于一个_____,现在我市学生很多不注意用眼保健,以致近视眼越来越多,近视时就如图中的_____,而矫正后则变为图中的_____.
【答案】照相机丙甲
【解析】人的眼睛相当于一个照相机;因近视眼的产生原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了,如图丙;为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜,如图甲.
11.如图,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛从A点可以观察到两条,一条鱼的位置变浅,另一条鱼变大,前者是由于光的__________形成的_____像(填“实”或“虚”);后者是由于鱼缸的_______侧部分(填“左”或“右”)等效凸透镜而形成的_______像(填“实”或“虚”).
【答案】折射虚右虚
【解析】眼睛从A点可以观察到两条,一条鱼的位置变浅,不是鱼的实际位置,而是由于光从水中进入空气中时发生折射,折射角大于入射角形成的,即光的折射形成的一个虚像;
我们看到的另一条鱼变大,这是因为鱼缸的右侧部分相当于一个凸透镜,鱼在焦距以内,所以成一个正立放大的虚像.
12.小李同学进行“视力矫正”的探究活动,如图甲所示,他将自己戴的近视镜放到蜡烛和凸透镜之间,在光屏上得到了一个缩小的清晰实像.然后小李“取下”近视镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应将光屏______透镜(选填“远离”或“靠近”).如图乙四幅图中,正确表示近视眼成像情况的是_____图,其中矫正做法正确的是______图.
【答案】靠近CA
【解析】近视眼镜由凹透镜制成,对光线起发散作用,能使成像远离凸透镜,所以拿走近视眼镜后,像会靠近凸透镜,即像距变小。
所以将光屏适当靠近凸透镜能够再次成清晰的像;
近视眼是远处射来的光线,经眼睛折射,成像于视网膜前方,应使用凹透镜制成的眼镜进行矫正,所以成像情况是C图,矫正是A图。
13.一照相机镜头的焦距为15cm,拍照时景物到镜头的距离应为____________,底片到镜头的距离应______________。若要使底片上的像大一点,景物应该_________镜头,底片应该__________镜头。
【答案】大于30cm
15cm---30cm
之间靠近远离
【解析】照相机的镜头利用的是物距大于二倍焦距时凸透镜的成像规律,即拍照时景物到镜头的距离应大于30cm
成倒立缩小的实像;底片到镜头的距离为像距应大于f小于2f,即;?
若要使底片上的像大一些,需要减小物距,所以要照相机镜头距景物的距离应减小,即照相机靠近景物,减小镜头与景物之间的距离,同时增大像距,即底片应远离镜头.?
因此,本题正确答案是:
大于30cm
15cm---30cm
之间靠近远离
三、简答题
14.除去一些先天因素和年龄因素,视力的好坏与后天的用眼习惯有很大关系.眼睛一旦受损,很难恢复如初,需要用心爱护,让“心灵的窗口”永远明亮.据调查我国高中生近视眼发病率为70.4%.请你从物理学的角度简述近视眼的发病原因.
【答案】眼球前后径变长,焦距变短(折光能力变大),使远处物体成像在视网膜的前方,从而看不清远处的物体,故形成近视眼.
【解析】看近处物体时,必须通过睫状肌的收缩作用,使晶状体的凸度增加,使近处的物体像能够落在视网膜上,才能看的清楚.长时间的近距离作业,如读书、写字、看电视、玩游戏机等,若不注意用眼卫生,如用眼过度或光线不好,使眼睛长时间的调节紧张,头部前倾,眼球内不断的充血,眼内压相应的增高,以及眼外肌的紧张和压迫眼球,导致晶状体过度变凸,不能恢复成原状;使眼球的前后径过长,使远处物体反射来的光线形成的物像,落在视网膜的前方,因此不能看清远处的物体.形成近视.因此,儿童、青少年时期要特别注意用眼卫生,坚持做眼保健操.
1第4节《眼睛和眼镜》同步基础试题
一、单选题
1.眼睛能看清物体,是因为它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,对于视网膜上形成的像,下列说法正确的是(
)
A.像与物体大小相等
B.成倒立、缩小的实像
C.成倒立、放大的实像
D.成倒立、缩小的虚像
【答案】B
【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,成像原理与照相机相似,成的是倒立、缩小的实像。
故选B。
2.对于正常的眼来说,外界的物体不管是远处的还是近处的,在视网膜上成像后,所成
的像都是(
)
A.正立、缩小的虚像
B.倒立、缩小的实像
C.倒立、放大的实像
D.正立、放大的虚像
【答案】B
【解析】人眼成像原理和凸透镜成倒立、缩小的实像原理类似,人眼晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,明显像距小于物距,此时应该所成的像为倒立、缩小的实像。故选B。
3.小强看远处的某点时,其光路如图所示,则下列说法正确的是(
)
A.小强的眼睛是近视眼,应配凸透镜做成的眼镜
B.小强的眼睛是近视眼,应配凹透镜做成的眼镜
C.小强的眼睛是远视眼,应配凸透镜做成的眼镜
D.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜
【答案】B
【解析】由题干图可知:像呈在视网膜的前方,故小强的眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚.故A、C、D错误,故选B.
4.图所示的是眼睛的结构图,关于眼睛及其视力矫正,下列说法中正确的是(
)
A.眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于凹透镜
B.物体通过晶状体和角膜所成的像是虚像
C.矫正近视眼所配戴的眼镜的镜片是凹透镜
D.远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜的前方
【答案】C
【解析】AB.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,故AB错误;
CD.近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜前方,需戴凹透镜矫正;远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜后方,所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上,故C正确、D错误。
5.经常用眼睛长时间盯着近处的手机屏幕看,容易导致的后果是(
)
A.晶状体变厚,看不清近处的物体
B.晶状体变薄,看不清近处的物体
C.晶状体变薄,看不清远处的物体
D.晶状体变厚,看不清远处的物体
【答案】D
【解析】长时间盯着近处的手机屏幕看,容易造成近视,即是晶状体变厚,看不清远处的物体。
故选D。
6.每年6月6日为全国的“爱眼日”、爱眼日设立的宗旨是希望全国人民,特别是青少年要预防近视,珍爱光明、下图所示的四幅图中,表示近视眼成像和近视眼矫正后成像情况的图分别是(
)
A.甲、丙
B.乙、丙
C.甲、丁
D.乙、丁
【答案】C
【解析】近视眼的成因是眼球晶状体的曲度过大,远处物体反射过来的光线通过晶状体折射后形成的物象落在视网膜的前方,造成近视眼,由图可知,甲图为近视眼的成像示意图,因凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体,故丁图是近视眼的矫正做法示意图。
故选C。
7.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,烛焰看作是眼睛观察的物体.拿一个近视眼镜给“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.那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是(
)
A.将光屏适当远离凸透镜
B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜
D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
【答案】C
【解析】近视眼物体成像在视网膜的前方,用凹透镜矫正后,像后移到视网膜上.由题意可知:拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,像后移落到光屏上,而拿走近视眼镜则烛焰的像前移,使光屏上的像变得模糊,要使你仍落在光屏上,则将光屏适当靠近凸透镜,或将蜡烛适当靠近凸透镜,或将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜.故本题符合题意的选项是A、B、D.
8.下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是(
)
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,白光通过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光
D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【答案】C
【解析】A.小孔成的像是由实际光线形成的,成的是倒立的实像,故A错误;
B.近视是因为晶状体曲度过大、折光能力太强,使像成在视网膜前面,利用凹透镜的发散作用可以使像后移到视网膜上,即人配戴的凹透镜可以矫正近视眼,故B错误;
C.白光通过三棱镜可以分解成七种色光,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,故C正确;
D.只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
9.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.下列哪种光学器材的成像原理与其相同( )
A.放大镜
B.近视镜
C.投影仪
D.照相机
【答案】D
【解析】由图知道,物体经凸透镜后成的是实像,物距为24cm,像距为16cm,物距大于像距,根据凸透镜成像的规律,此时成倒立、缩小的实像,放大镜成放大、正立的虚像,故A不符合题意;近视镜是凹透镜,故B不符合题意;投影仪成放大、倒立的实像,故C不符合题意;照相机成缩小、倒立的实像,故D符合题意,故选D.
10.把凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光班。若用此透镜来做为照相机的镜头,则拍摄的景物到透镜的距离应该(
)
A.大于10cm
B.小于10cm
C.大于20cm
D.在10cm和20cm之间
【答案】C
【解析】把凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光班,此光斑即为凸透镜的焦点,且焦点到凸透镜光心的距离即为焦距,故焦距为10cm;用此透镜来做为照相机的镜头时,由于照相机成倒立缩小的实像,由凸透镜成像规律知,物距应大于二倍焦距,即拍摄的景物到透镜的距离应该大于20cm,C符合题意。
二、填空题
11.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则光屏上成倒立、_________(选填“放大”或“缩小”)的实像;将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应_________(选填“靠近”或“远离”)透镜。
【答案】缩小
远离
【解析】[1]蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像,是照相机的原理。
[2]近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,像将延迟会聚,为使光屏上看到清晰的像,采取的方法为:使光屏远离透镜,使像成在光屏上。
12.漫反射_______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;矫正远视眼所用的镜片是_______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】遵循
凸透镜
【解析】[1]漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
[2]远视眼会将物体的像呈在视网膜之后,为使像呈在视网膜上,应使光线会聚一些,所以应佩戴会聚透镜(即凸透镜)来矫正远视眼。
13.小燕用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体。如图所示,图中甲表示正常的眼睛,在实验中测得其焦距为
10cm。再将甲分别注水和抽水变成乙、丙的形状,并分别观察它们对光线的折射作用。
(1)通常远视眼的成因是晶状体太_______;实验中模拟远视眼成因的是图_______;
(2)若要矫正图乙所模拟的人眼的视力,应佩戴_______透镜(选填“凸”或“凹”)。
【答案】薄
丙
凹
【解析】[1]晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,而远视眼的成因是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,产生远视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太弱。
[2]由图可以看出,乙图的凸度比丙图大,则测得焦距大于10cm的是图丙,因为丙的焦距比乙的焦距小,所以会聚能力弱,因此丙模拟的是远视眼。
[3]图乙所模拟的人眼的视力属于近视眼,成因是晶状体太厚、折光能力太强,要使成像在视网膜上,则须使光进入眼睛前发散,而凹透镜对光线有发散作用,适用于图乙状况。
14.在探究凸透镜成像规律的实验中,应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的____上;图中光屏上可成清晰的像,它应是倒立缩小的实像,此成像特点与_______(选填“投影仪”或“照相机”)的相同;为模拟近视眼,可将凸透镜向______移动少许。
【答案】主光轴
照相机
左
【解析】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中,实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上,并且大致在同一高度,应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能成在光屏的中央位置。
[2]由图可知,光屏上得到一个清晰的像,蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离,即物距大于像距,所以此时所成的像是倒立、缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的。
[3]近视眼所成的像落在视网膜的前面,在此实验中,光屏相对于视网膜,要模拟近视眼,则所成的像要落在光屏前面,则像和光屏间的距离要变大,所以凸透镜要向左移动少许。
15.某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏______(填“靠近”或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的________(填“前方”或“后方)。
(2)取下近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏________(填“靠近”或“远离”)透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有__________作用。
【答案】远离
前方
靠近
会聚
【解析】(1)由于近视眼镜是凹透镜,而凹透镜对光线有发散作用,所以,将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间时,使原来会聚成像的光线错后会聚,即像距变大,所以,此时光屏应远离凸透镜,才能得到清晰的像;由此可知,近视眼镜可以使像远离凸透镜,说明近视眼得到矫正之前,物体的像是成在视网膜的前方的;
(2)根据题意知道,取下近视镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;由于远视眼镜是凸透镜,而凸透镜对光线有会聚作用,所以,应再使光屏靠近透镜,才能在光屏上看到发光体清晰的像。
三、作图题
16.在如图所示的光路图中,分别填入合适的透镜和能矫正该眼睛视力的透镜.
【答案】
【解析】左图中平行光经透镜后变得会聚,因此该透镜对光线起会聚作用,为凸透镜;
中图的折射光线比起入射光线更加远离主光轴,所以这个透镜对光线有发散作用,因此填凹透镜;
右图中,物体的像在视网膜的前方,是近视眼,应用凹透镜矫正.如图所示:
四、简答题
17.人眼的晶状体相当于凸透镜,青少年时期如果用眼过度会形成近视眼。近视眼的晶状体太厚,能看清近处物体,看不清远处物体。通过分析远处某点在近视眼视网膜上的成像情况。说明近视眼看不清远处物体的原因。
【答案】见解析
【解析】近视眼的眼睛的晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后径太长,来自远处点的光会聚在视网膜前,所以看不清远处的物体;对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。
五、综合题
18.阅读短文,回答文后的问题.
眼
睛
如图甲是人的眼睛的结构图,它很像一架照相机.我们看物体时,是通过睫状体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实像.当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力变小,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,对光的偏折能力变大,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.
若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视,容易使睫状体的调节负担过重不能使晶状体恢复原状,致使远处物体折射所形成的像落到了视网膜的前方,形成近视.近视眼可以通过配戴眼镜加以矫正.近视程度越严重,戴的眼镜度数越大.眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍.
(1)眼睛很像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个_________,视网膜相当于光屏.
A.平面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
(2)与照相机不同,人眼是真正的变焦系统,人眼看近处物体时,焦距较______(填“大”或“小”).
(3)近视眼的矫正需选用图乙中的______(填字母)透镜.
(4)某同学所配眼镜为400度,它的焦距是______cm.
【答案】C
小
A
25
【解析】(1)[1]
眼睛很像一架照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,故选C;
(2)[2]由材料知人眼看近处物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,即焦距变小;
(3)[3]近视眼需要佩戴凹透镜矫正,透镜A中间薄边缘厚是凹透镜,故选A;
(4)[4]由材料知眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍,因此可得
400度=
即f=0.25m=25cm。
1第四节《眼睛和眼镜》
教材分析和设计思想?
眼睛和眼镜是第五章“透镜及其应用”中的重要组成部分,它不仅涉及透镜的初步知识、照相机成像原理、凸透镜成像规律等物理知识,还涉及生物学科知识。它是在学生认识了凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,探究凸透镜成像的规律后的一个与人们生活密切相关的内容。眼睛、近视眼及其矫正、远视眼及其矫正等内容都与我们的生活息息相关,这节教材充分体现了新的课程标准“从生活走向物理,从物理走向社会”这一发展的理念。眼睛是人体最重要的器官之一,是观察世界的窗口。《眼睛和眼镜》这一节从眼睛的构造、成像原理,眼睛的调节作用逐步展开,在介绍眼睛的调节作用后,进一步引出了两种视力缺陷及其矫正的问题。实验室平时用的凸透镜薄厚不可调节。而眼睛的晶状体相当于一个薄厚可调的凸透镜。
本节内容的知识点:1.眼睛结构及视物原理;2.近视眼及矫正;3.远视眼及矫正。
眼睛结构及视物原理:讲述眼睛的结构、视物特点,和照相机对比异同点。
近视眼及矫正:视觉特征、成因、矫正方法;
远视眼及矫正:视觉特征、成因、矫正方法;
教学目标?
1.了解眼睛的结构?
2.知道眼睛是怎么看见物体的?
3.近视眼、远视眼的成因及矫正
知识结构图
教学要点?
1.重点:眼睛成像原理和调节作用、近视眼和远视眼的矫正;?
2.难点:眼睛调节作用、近视眼和远视眼的矫正。??
教学过程→知识回顾
直径相同时,凸透镜越厚,对光的折射能力越强,焦距越小。凸透镜越薄,对光的折射能力越弱,焦距越大。
PPT1:直径相同时,凸透镜厚度越大,则折光能力越强,焦距越小。
眼睛是心灵的窗户,其实我们通过眼睛可以看到物体,那是因为物体表面反射的光通过角膜和晶状体折射后会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激,将信号传输给大脑,于是看见了物体。(产生神经递质,神经递质传输到大脑中枢神经,大脑中枢神经就将这种信号翻译为物体的形状)
眼睛成像原理:通过示意图和生活实际可以看出,对于眼睛来说,晶状体的焦距在17mm-22mm之间,因此物距(物体到晶状体的距离)要远远大于像距(视网膜到晶状体的距离),同时物距要远大于二倍焦距,因此眼睛成的是倒立、缩小的实像,和照相机成像原理很相似。因此视网膜就好比照相机的胶片,晶状体和眼角膜就好比照相机的镜头(对透光和折光都有一定的作用)。由于,所以眼睛成的都是实像。
①晶状体——照相机镜头;视网膜——照相机胶片(光屏);睫状体——调节晶状体的厚度(焦距);
②眼睛成倒立、缩小的实像,且。
眼睛的调节:
由图1可知,物体离眼睛越远,那么光线到达眼睛时,发散程度越小,越接近于平行平行。
来自较远处物体的光,经晶状体折射后会聚在视网膜上,可知光线的偏折程度小,所需晶状体折光能力弱,因此晶状体较薄;来自近处物体的光,经晶状体折射后落在视网膜上,可知光线的偏折程度大,所需晶状体折光能力强,因此晶状体较厚。眼睛是通过调节晶状体的厚薄来将物体的像成在视网膜上的。调节晶状体厚薄的是睫状体。眼睛就好比一架焦距可以调节的照相机。
图
1
总结:
③近处物体的光比远处物体的光更发散。(考点)
④看近处物体时,晶状体变厚,焦距减小,折光能力增强,使近处物体的像成在视网膜上;看远处物体时,晶状体变薄,焦距变大,折光能力减弱,使远处物体的像成在视网膜上。(考点:附图,前面要铺垫不同透镜的厚薄与折光能力,焦距的关系)
眼睛和照相机:对于远近不同的物体,眼睛是通过调节晶状体的厚薄(焦距)来让物体的像成在视网膜上,照相机是通过调节物距和像距的大小来进行成像的。下表是是眼睛和照相机的异同点对比:
相同点
不同点
眼睛
晶状体、角膜
视网膜
倒立、缩小实像
改变晶状体的厚度(焦距)
照相机
镜头
胶片
倒立、缩小实像
改变物距和像距
思考:当眼睛从看A点到看点,则晶状体如何变化,焦距如何变化?
正常眼睛结构及调节
光线发散程度
折光能力强/弱
晶状体厚/薄
焦距/大小
看远处
小
弱
薄
大
看近处
大
强
厚
小
由远及近
变厚
变小
由近及远
变薄
变大
⑤当物距足够大时,可视为入射光线是平行主光轴的光线,此时的像距近似等于焦距。
远点:眼睛能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处,从无限远处射入眼睛的光可以看成平行光,恰好成像在视网膜上。
近点:眼睛能够看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在离眼睛大约
10cm处。
明视距离:再合适的光照条件下,正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约
为25cm
,这个距离叫做明视距离。
【例题】正常人的眼睛能将物体的像始终成在视网膜上,从而看清远处或近处的物体,这是由于(
)
A.不断改变物距,使像成在视网膜上
B.不断改变晶状体的凸起程度,使像成在视网膜上
C.不断改变像距,使像成在视网膜上
D.不断改变晶状体到视网膜的距离,使像成在视网膜上
答案:B
【例题】如图,眼睛和照相机都可以成像,但它们的调节方式不相同。如照相机要拍摄远处景物时,必须
(填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离,使像成在胶片上;而正常人的眼睛看远处物体时,调节晶状体的厚度使之
(填“变薄”或“变厚”),从而使像成在视网膜上。
答案:减小
变薄
【例题】如图当物体在很远的地方时,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,晶状体的焦距会变
(选填“变大”、“不变”或“变小”),对光的折射能力
(填写“增强”、“减弱”或“不变”),所以人们还是能清晰地观察到物体。
答案:后
变小
增强
探究二:近视眼的成因及矫正
近视眼,顾名思义只能看清近处的物体的眼睛缺陷叫近视眼。若眼睛长期在紧张状态下看物体,例如看电视、玩游戏等,那么就会导致晶状体变厚,且变厚后不能自动恢复原状,因此折光能力变强,那么针对远处物体射来的光,就会聚在视网膜前方,到达视网膜上时,已经是一个模糊的光斑了,这种叫近视眼。
视觉特征——能看清近处的物体,看不清远处的物体;
成因——晶状体太厚,折光能力太强,或者晶状体前后方向上太长,导致像成在视网膜前方;
矫正——看远处物体时,应配戴凹透镜制成的近视镜片。
预防近视——注意用眼卫生,看书时保持与书本之间25cm左右;不要长时间离书本太近,间隔休息,加强远眺;不在移动的车厢中看书;不在强光或弱光下看书;不躺着看书;不走路看书。
题型:对于近视眼的判断方法:
这一类题目可以从以下几个方面来进行出题,从视觉特征,成因(结构示意图),矫正方法、预防近视等几个角度进行出题。
【例题】在模拟近视眼的实验中,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏(
)
A.远离透镜
B.靠近透镜
C.靠近透镜和远离透镜都可以
D.保持在原来的位置
答案:B
【例题】(多选)在探究凸透镜成像规律实验中,通过移动光屏,使光屏上成清晰的像时,在蜡烛和凸透镜之间放一个镜片,这时发现光屏上的像变得模糊了,通过向右移动光屏,像又变得清晰,则该镜片(
)
A.远视眼镜片
B.近视眼镜片
C.由凹透镜制成
D.由凸透镜制成
答案:B
探究三:远视眼的成因及矫正?
远视眼,顾名思义,只能看清远处物体的眼睛缺陷叫远视眼。当晶状体变薄时,睫状体调节能力减弱,折光能力减弱,那么对于看近处的物体,像会成在视网膜的后方,用凸透镜制成的远视镜片进行校正。老花眼属于远视眼。
视觉特征——能看清远处的物体,看不清近处的物体;
成因——晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,导致像成在视网膜后方;
矫正——看近处时,佩戴由凸透镜制成的远视镜片。
看清远/近
晶状体厚薄
折光能力强弱
焦距大小
模糊像位置
镜片类型
远视眼
远
薄
弱
大
视网膜后
凸
近视眼
近
厚
强
小
视网膜前
凹
点拨:两种方法解释这种题型
方法一:光线越发散,则经凸透镜后越延迟会聚,光屏远离凸透镜;光线越会聚,则经凸透镜后越提前会聚,光屏靠近凸透镜。
方法二:加凸透镜相当于减小焦距→增大物距→减小像距;去掉凸透镜相当于增大焦距→减小物距→增大像距。加凹透镜相当于增大焦距→减小物距→增大像距;去掉凹透镜相当于减小焦距→增大物距→减小像距。
探究四:眼镜的读数(科学世界)
透镜焦度的定义:透镜焦距的倒数,用表示
公式:
单位:m-1
眼镜的度数:焦度乘以100的值,用表示。
眼镜度数的公式:(的单位是m-1)
注意:凸透镜焦距为正,凹透镜焦距为负。
2(共23张PPT)
1
5.4
眼睛和眼镜
探究凸透镜厚度与折光能力、焦距之间的关系
角膜
晶状体
视网膜
睫状体
知识点一
眼睛及其结构
物体离眼睛越远,光线进入眼睛时发散程度越小;
物体离眼睛越近,光线进入眼睛时发散程度越大。
思考:当眼睛从看A点到看B点,则晶状体形状如何变化,焦距大小如何变化?
近点、远点与明视距离
眼睛看清的最远点叫眼睛的远点(正常眼睛的远点在无限远处)。
眼睛能看清的最近点叫眼睛的近点(正常眼睛的近点约在眼睛前10cm处)。
正常眼睛观察处大约25cm处的物体既清晰又不疲劳,这个距离叫做明视距离。
【例题】正常人的眼睛能将物体的像始终成在视网膜上,从而看清远处或近处的物体,这是由于(
)
A.不断改变物距,使像成在视网膜上
B.不断改变晶状体的凸起程度,使像成在视网膜上
C.不断改变像距,使像成在视网膜上
D.不断改变晶状体到视网膜的距离,使像成在视网膜上
典例赏析
B
【例题】如图,眼睛和照相机都可以成像,但它们的调节方式不相同。如照相机要拍摄远处景物时,必须
(填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离,使像成在胶片上;而正常人的眼睛看远处物体时,调节晶状体的厚度使之
(填“变薄”或“变厚”),从而使像成在视网膜上。
减小
变薄
视觉特征:只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
成
因:晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,成像在视网膜前;
矫正方法:佩戴由凹透镜制成的近视镜片。
知识点二
近视眼及其矫正
近视眼成因及矫正
正常眼睛
近视眼
矫正近视眼
远视眼成因及矫正
视觉特征:只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
成
因:晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,成像在视网膜后;
矫正方法:佩戴由凸透镜制成的远视镜片。
看远处的物体
看近处的物体
矫正远视眼
知识点三
远视眼及其矫正
聚
清晰
【例题】关于近视眼及其矫正,下列说法正确的是(
)
A.近视眼只能看清近处物体,看不清远处物体
B.近视眼成因是晶状体太厚,或眼球前后方向上太长
C.来自远处物体某点的光还未会聚已到达近视眼的视
网膜.
D.近视眼的矫正方法是在眼睛前面放一个凸透镜
典例赏析
A
【例题】关于远视眼及其矫正,下列说法正确的是(
)
A.远视眼只能看清近处物体,看不清远处物体
B.远视眼成因是晶状体太薄,或眼球前后方向上太短
C.来自近处物体某点的光还未会聚已到达远视眼的视
网膜
D.远视眼的矫正方法是在眼睛前面放一个凸透镜
B
在模拟近视眼的实验中,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏(
)
A.远离透镜
B.靠近透镜
C.靠近透镜和远离透镜都可以
D保持在原来的位置
B
【例题】(多选)在探究凸透镜成像规律实验中,通过移动光屏,使光屏上成清晰的像时,在蜡烛和凸透镜之间放一个镜片,这时发现光屏上的像变得模糊了,通过向右移动光屏,像又变得清晰,则该镜片(
)
A.远视眼镜片
B.近视眼镜片
C.由凹透镜制成
D.由凸透镜制成
依据:入射光线越会聚,则经凸透镜折射后会提前会聚;
入射光线越发散,
则经凸透镜折射后会延迟会聚
判断入射光线发生何种变化,若入射光线变得更加会聚了,则清晰的像点会
会聚,若入射光线变得更加发散了,则清晰的像点会
会聚。
提前
延迟
【例题】龙龙爷爷的眼睛是老花眼,爸爸是近视眼。两人的眼镜都放在书桌的报纸上,如图所示。现在爷爷要看一份说明书,龙龙应该把报纸上??????侧的眼镜拿给爷爷。(填:“左”或“右”)
典例赏析
左
【例题】在探究近视眼视力矫正问题时
用如图所示的装置模拟眼睛,烧瓶中
的着色液体相于玻璃体,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。下面的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的的是
(
)
A
C
B
D
D