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第四节 透镜的应用
一、照相机和眼球
1.人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的讨论,错误的是( )
A.角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜
B.视网膜相当于光屏
C.来自物体的光会聚在视网膜上,形成一个正立的像
D.眼球好像一架照相机,外界物体在视网膜上成的像是缩小的
【答案】C
【详解】AB.眼睛相当于一架照相机,晶状体和角膜相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏,
故AB正确,不符合题意 ;
CD.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缩小的实像,故C错误,符合题意;D正确,
不符合题意。
故选C。
2.如图所示,人眼的功能类似于照相机。人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,人眼是通过
调节晶状体的厚度,使远近不同物体z 的像都呈在视网膜上,人看近处物体,晶状体变 (选填
“厚”或“薄”)。时间长了眼睛容易疲劳,此时应适当远眺,使睫状体放松,晶状体焦距变 ,
这样能舒缓眼疲劳,保护眼睛。
【答案】 厚 大
【详解】长时间看近处物体,相当于物距变小,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,像距
变大,但眼睛的像距不变,相当于像成在了视网膜的后方,因此为使像成在视网膜上,应减小焦距,
所以,晶状体变厚。
人眼长时间看近处物体,然后远眺,物距变大,根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知,像距
变小,但眼睛的像距不变,相当于像成在视网膜的前方,因此为使像成在视网膜上,应增大晶状体
(相当于凸透镜)的焦距,所以晶状体变薄。
二、视力的缺陷与矫正
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司3. 如图所示,在“模拟探究远视眼的缺陷”时,将凸透镜看做眼睛的晶状体,将光屏看做视网膜,
给“眼睛”戴上远视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成清晰倒立、 的实像。移去远视眼镜,光屏
上的像变得模糊了,向 (选填“前”或“后”)移动光屏,光屏上会再次呈现清晰的像。
【答案】 缩小 后
【详解】人的眼睛相当于照相机,在视网膜上成倒立、缩小的实像。
远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,使像提前会聚;戴上远视眼镜,像的位置靠近凸
透镜,所以取下远视眼镜,像的位置会远离凸透镜,此时向后移动光屏,光屏上会再次呈现清晰的像。
4.如图所示,其中表示近视眼的光路示意图是 图,矫正近视眼应配戴 (选填
“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜片,将像向 (选填“前”或“后”)移,使清晰的像呈现在
视网膜上。
【答案】 乙 凹 后
【详解】近视眼的晶状体凸度过大或眼球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方,乙图将光
线会聚在视网膜前方,因此乙图表示近视眼,近视眼应该配戴凹透镜进行矫正,凹透镜对光有发散作
z
用,像向后移动,使清晰的像呈现在视网膜上。
5.如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形,下列相关说法正确的是( )
A.小明眼睛的晶状体变薄,焦距变长
B.小明佩戴的眼镜对光线有会聚作用
C.戴眼镜前帆船成像在视网膜的后方
D.戴眼镜后视网膜上可成倒立的实像
【答案】D
【详解】小明看不清楚远处的物体,是近视眼,成因是:晶状体太厚,折光能力太强,焦距太短,
或眼球前后方距离太远,远处的物体在视网膜前成像了,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,戴上
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司眼镜后,视网膜上成倒立缩小的实像,故ABC错误,D正确。故选D。
6.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。如
图,关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】D
【详解】由题图可知,①图的光线会聚在视网膜的后方,所以①图表示远视眼(老花眼)的成像
情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前会聚一些,所以应
佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即③图是远视眼的矫正原理图;②图的光线会聚在视网膜
的前方,所以②图表示近视眼的成像情况;近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为
了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前发散一些,所以应佩戴对光
线具有发散作用的凹透镜来矫正,则④图是近视眼的矫正原理图。故D正确,ABC错误。
故选D。
7.如图,小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,
发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着,他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关
于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
z
A.周老师是近视眼,戴凹透镜
B.周老师是近视眼,戴凸透镜
C.周老师是远视眼,戴凹透镜
D.周老师是远视眼,戴凸透镜
【答案】A
【详解】BD.眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;他再将光屏远离凸透
镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明像距变大了,因此是发散透镜,是凹透镜,故BD错误;
AC.近视眼成因是晶状体折光能力过强,导致在视网膜前成像,需要佩戴凹透镜,故A正确,C
错误。故选A。
三、望远镜和显微镜
8.如图所示,在玻璃板上滴加水滴,水滴相当于一个 透镜;玻璃板下面放置一小物体,如
果通过小水滴看不清,可以在水滴上方放一个放大镜,这样就组成了一个 (选填“显微镜”
或“望远镜”),水滴就相当于此光学仪器的 (选填“物镜”或“目镜”)。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】凸,显微镜,物镜。
【详解】水滴是中间厚边缘薄,类似于凸透镜,玻璃板下面放置一小物体,水滴起到第一次放大
物体的作用,如果通过小水滴看不清,可以在水滴上方放一个放大镜,起到将水滴放大的像再次进行
放大的作用,这样组成一个显微镜,小水滴相当于显微镜的物镜,放大镜相当于目镜。
9.如图所示是简易天文望远镜的内部结构示意图。远处的物体经过物镜成一个 的实像,落
在目镜 的位置;这个实像经过目镜成一个正立、 的 像。如果你想制作简易天文望
远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
【答案】倒立、缩小,焦点以内,放大,虚,远视。
【详解】望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜,物镜的
作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。
望远镜中物镜是一个凸透镜,远处的物体处在该凸透镜的二倍焦距之外,经该凸透镜成倒立、缩
小的实像;这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦点以内(物距小于一倍焦距)的位置,目镜的作用
相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像;近视眼镜片是凹透镜,远视眼镜片
z
是凸透镜,所以想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的远视镜片来代替。
10. 以下是显微镜和望远镜原理示意图,下面是关于它们的二次成像的说法:
①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;
②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
③望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像;
④望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
上述说法中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
【答案】B
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【详解】显微镜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