文档内容
3.4透镜的应用（知识解读）（原卷版）
•知识点1 眼睛及其视物原理
•知识点2 近视眼和远视眼的成因与矫正办法
•知识点3 望远镜与显微镜
•作业 巩固训练
知识点1 眼睛及其视物原理
1、眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
2、眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒
立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，
人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
3、视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼
睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。
【典例1-1】眼睛是心灵的窗户，眼球的结构如图所示。眼球与下列哪种光学器材成像原理
相符（ ）
A． 照相机 B． 投影仪
1C． 放大镜 D． 哈哈镜
【典例1-2】依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做 和 。正
常眼睛的远点在无限远，近点在大约 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不
疲劳的距离大约是 cm，这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一，就是读
写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离左右。
【变式1-1】眼睛是一部高度精密的光学系统，下列围绕眼睛的讨论，错误的是（ ）
A．视网膜相当于光屏
B．物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C．晶状体相当于一个凸透镜
D．正常眼睛的明视距离约为25 cm
【变式1-2】如图所示，小玲手持一个焦距为15厘米凸透镜，则此时透镜离她左眼的距离
15厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”），我们通过透镜看到小玲的“眼睛”
其实是一个放大的 立（选填“正”或“倒”）的 像（选填
“实”或“虚”）。
知识点2 近视眼和远视眼的成因与矫正办法
1、近视眼
2（1）近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经
眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，
而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。
（2）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近
视眼视力。
（3）近视眼特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
（4）近视眼原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平
光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。
2、远视眼
（1）远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合
在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的
明视距离大于25cm。
（2）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自
近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。
（3）远视眼特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。
（4）远视眼原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光
线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角
膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
【典例2-1】如图所示表示的是来自远处的光经小丽的眼睛折光系统的光路示意图。下列说
法正确的是（ ）
A．小丽的眼睛是近视眼，应利用凹透镜矫正
B．小丽的眼睛是近视眼，应利用凸透镜矫正
C．小丽的眼睛是远视眼，应利用凹透镜矫正
D．小丽的眼睛是远视眼，应利用凸透镜矫正
【典例2-2】2023年6月6日是第28个全国“爱眼日”，今年的活动主题为“关注普遍的
眼健康”“眼睛是心灵的窗户”，我们应该保护好自己的眼睛。但有些同学因为不良习
3惯导致眼睛近视了。如图所示，能大致表示近视眼形成的光路示意图的是 （选填
“甲”或“乙”）图。
【典例2-3】“眼睛是心灵的窗户”，我们应该保护好自己的眼睛。目前中国青少年的近视
率已居世界第一，且不断呈上升趋势。图甲是近视眼成像光路图，请你根据近视眼的
矫正方法，完成图乙矫正近视的光路图。
【变式2-1】图甲、乙为两种非正常眼睛成像的示意图。小明确诊为近视眼，则他眼球成像
的示意图及矫正方式分别为（ ）
A．图甲，需要配戴凹透镜 B．图甲，需要配戴凸透镜
C．图乙，需要配戴凹透镜 D．图乙，需要配戴凸透镜
【变式2-2】为了保护好我们的眼睛，读写时眼睛与书本的距离应保持25cm左右。如图所
示是小军写字时的情景，与正确的姿势相比，此时眼睛的晶状体会变 （选填
“薄”或“厚”），此姿势长时间书写容易患上近视眼，需要佩戴 透镜制成
的眼镜进行矫正，该透镜对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用。
【变式2-3】如图甲是某人眼睛观察物体的成像示意图，请在图乙中的虚线框内画上适当的
透镜，使该物体能成像在视网膜上。
4知识点3 望远镜与显微镜
1、显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放
大。
普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸
透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应
该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。
由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在
同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成
像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。
2、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长
而目镜的焦距短。
望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以
物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜
焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的
5实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小
的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
【典例3-1】下列关于显微镜和望远镜说法中错误的是（ ）
A．显微镜的物镜相当于投影仪，目镜相当于放大镜
B．显微镜的物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜
C．望远镜的物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜
D．望远镜的物镜相当于是凸透镜，目镜也相当于是凸透镜
【典例3-2】如图所示是实验室常用的显微镜，它的目镜和物镜都是 （选填“凸
透镜”或“凹透镜”），对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用；观察微
小物体时，被观察物体的光经过物镜成一个 、放大的实像，这个像刚好在目
镜的一倍焦距以内，相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”或“放大
镜”）。
【变式3-1】如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，下列说法正确
的是（ ）
6A．显微镜的目镜是凸透镜，物镜是凹透镜
B．天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，但成像特点不同
C．显微镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于放大镜
D．天文望远镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于照相机
【变式3-2】如图所示是简易天文望远镜的内部结构示意图，望远镜的物镜与 （选填
“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的作用相同。远处的物体经过物镜成一个倒立、
的实像，该像经过目镜折射后成一个正立、 的虚像。
一、单选题
1．如图所示，有一种望远镜由两组凸透镜组成。靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫
物镜。目镜的成像原理类似于（ ）
A．照相机 B．投影仪 C．放大镜 D．幻灯机
72．将一副眼镜放在太阳底下，使镜片正对太阳光，在地面上观察到如图所示的现象，则下
列判断正确的是（ ）
A．它是近视眼镜，对光线有会聚作用 B．它是近视眼镜，对光线有发散作用
C．它是老花眼镜，对光线有会聚作用 D．它是老花眼镜，对光线有发散作用
3．蒙蒙学习了透镜知识后，对一些现象进行了分析和总结，正确的是（ ）
A．生物课上用来观察植物细胞内部结构的显微镜的物镜相当于普通的放大镜
B．在森林里绝不允许随意丢弃透明饮料瓶，这是因为雨水进入饮料瓶后相当于一个凸
面镜，对太阳光有会聚作用，可能会导致森林火灾
C．由于沉迷网络，小明患了近视，为了矫正近视而佩戴的眼镜是凹透镜
D．手持一个凸透镜，在室内的白墙和明亮的窗户之间移动（离墙近些），在墙上一定
能看到窗户倒立、放大的像
4．下列说法中错误的是（ ）
A．望远镜的物镜是一个凹透镜，成倒立、缩小的实像
B．显微镜的目镜作用相当于一个放大镜
C．光线无论通过凸透镜还是通过凹透镜，光路都是可逆的
D．凹透镜的焦距越小，其对光的发散作用就越大
5．每年6月6日的全国“爱眼日”，倡导我们要科学用眼，珍爱光明。图甲为眼睛视物示
意图，其视力问题及矫正方法是（ ）
A．远视眼，配戴乙透镜矫正
B．远视眼，配戴丙透镜矫正
C．近视眼，配戴乙透镜矫正
D．近视眼，配戴丙透镜矫正
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
8降。图中关于近视眼的成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．乙丁 B．乙丙 C．甲丁 D．甲丙
7．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，人配戴的凹迹镜可以矫正远视眼
C．图丙中，白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，所以白光是
复色光
D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
二、填空题
8．如图所示是模拟宇宙膨胀的实验。充气使气球不断膨胀时，任意两个小圆点之间的距离
都在 （选填“增大”“减小”或“不变”）。在实际的天文观测中，天文
学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，这一现象说明星系在逐渐 （选
填“靠近”或“远离”）我们。
9．眼睛相当于一架照相机，来自物体的光通过晶状体在视网膜上所成的像是倒立、
的实像。如果经常长时间看手机等近处物体，会使晶状体变厚，物体的像落在视网膜的
（选填“前”或“后”）方，患上 （选填“近视”或“远 视”）眼，
其矫正方法如图 （选填“甲”或“乙”）
910．如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜（凸透镜）成个倒立缩
小的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜（凸透镜）成一个正立
的虚像。
11．如图1所示，小丽通过电脑学习课外知识.长时间盯着电脑屏幕容易使眼睛的晶状体变
厚，折光能力变 （选填“强”或“弱”），形成近视眼，图2中的 （选
填“甲”或“乙”）图能反映近视眼的成因，需要配戴由 透镜制作的眼镜进行
矫正。
12．如图甲是一种新型的眼镜片，可通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现不同的
作用，镜片Ⅱ对光线有 作用；图乙是小明看远处物体的成像情况，矫正时应
选择镜片 。
10三、作图题
13．作图题。
(1)请在图中画出在远视眼近处S点发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线；
(2)如图所示，请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜。
14．这是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像。（图中已知凸透镜的右
焦点和凹透镜的右焦点重合，即两透镜间的距离为凸透镜和凹透镜的焦距差）
四、实验题
15．小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图3所示，在实验过程中保
持凸透镜的位置不变
(1)如图1所示，在阳光下测定凸透镜的焦距，该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图2所示，要使像成在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或
“下”）调整。
(3)如图3所示，改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，使烛焰在光屏上成清晰
的倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
(4)在实验（3）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，烛焰在光屏上成 （选填
11“放大”“等大”或“缩小”）的实像。若将凸透镜用手遮挡一半，则光屏上所成像
的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)若小明将自己戴的近视镜放在图3蜡烛和凸透镜之间，要在光屏上再次找到烛焰清
晰的像，他应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。
(6)将图中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光
具座上移动光屏， （选填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰的呈现
在光屏上。
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