第4节 眼睛和眼镜
知识点 1 眼睛
1.人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个________透镜,外界物体在视网膜上所成的像是________(选填“正立”或“倒立”)的实像。
知识点 2 近视眼及其矫正
2.正常眼睛看物体时,物体的像成在__________上。近视眼的成因是晶状体变________(选填“薄”或“厚”),折光能力太________(选填“强”或“弱”),或者眼球在前后方向上太________(选填“长”或“短”),使来自远方某处的光会聚在视网膜________(选填“前”或“后”)。利用________(选填“凸”或“凹”)透镜能使光发散的特点,在眼睛前面放一个合适的________透镜就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
知识点 3 远视眼及其矫正
图1
3.如图1所示,来自物体A的光经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点,要使成在B点的像靠近视网膜,物体A应该向________(选填“左”或“右”)移动,这是________视眼的成像情况示意图。若使物体A的像成在视网膜上,需配戴合适的________透镜做成的眼镜。
【能力提升】
4.[2020·崇左]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。图2中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
图2
A.甲和丙 B.甲和丁
C.乙和丙 D.乙和丁
5.某同学探究“视力矫正的原理”时,如图3所示,观察到如下现象:
图3
(1)将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了。将光屏向远离透镜的方向移动时,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,证明近视眼镜对光有__________作用,它应该是________透镜。由此可知,近视眼没矫正前像成在视网膜的________(选填“前方”或“后方”)。
(2)将另一副眼镜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,将光屏靠近透镜,又可以在光屏上看到烛焰清晰的像,说明戴上这副眼镜可以矫正________眼。
考 题 展 示
6.[2019·丹东] 小明探究凸透镜的成像原理,与老师一起研制了如图4所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
图4
(1)实验时,首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在____________上,目的是使像成在光屏中心。
(2)三者摆放位置如图所示,在光屏上成了一个清晰的像(像未画出),该像为倒立、________的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_________________________________________。
(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图中的蜡烛移动到光具座上40 cm处,光屏不动,此时应对水透镜________(选填“注水”或“抽水”),使其焦距变________(选填“长”或“短”),才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼,若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛,在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片,则爷爷将能看清蜡烛位置________(选填“左侧”或“右侧”)的物体。小明因为长期不注意用眼卫生,变成了近视眼,应该配戴________(选填“凸”或“凹”)透镜矫正。
答案
1.凸 倒立
2.视网膜 厚 强 长 前 凹 凹
3.左 远 凸
[解析] 由图可知,像成在视网膜的后方,是远视眼的成像示意图,若想看清物体A,应将物体远离眼睛,即向左移动;同时若想通过配戴眼镜来矫正,即想使得像成在视网膜上,需要让原来的光线会聚一些,由于凸透镜对光有会聚的作用,所以要用凸透镜制成的眼镜来矫正。
4.D
[解析] 甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丙图是用凸透镜矫正远视眼;丁图是用凹透镜矫正近视眼。
5.(1)发散 凹 前方 (2)远视
6.(1)同一高度
(2)缩小 10 cm<f<20 cm
(3)注水 短
(4)右侧 凹
[解析] (1)烛焰、水透镜、光屏三者的中心应大致在同一高度上,像才能呈在光屏的中央。
(2)由图可知,物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像;此时物距u=50 cm,像距v=20 cm,则2f<50 cm,f<20 cm<2f,解得10 cm<f<20 cm。
(3)物距减小后,像距应增大,若像的位置不变,则凸透镜的焦距要变短,凸透镜的厚度要增加,故此时应注水。
(4)老花镜是凸透镜,对光有会聚作用,水透镜前放置老花镜后,透镜的折光能力变强,焦距变小,光屏位置不变,相当于像距变大,根据物近像远像变大的成像原理可知,爷爷能够看清蜡烛位置右侧的物体。