1、第五章 透镜及其应用第4节 眼睛和眼镜1眼睛眼睛的成像原理：来自物体的光线通过瞳孔，经过晶状体折射后在视网膜上成_的实像，经过神经系统传到大脑，经过大脑处理我们就看到物体了。关键提醒：（1）晶状体和角膜共同作用相当于一个_镜；视网膜相当于光屏，成倒立、缩小的实像。（2）人的眼睛相当于一个焦距可变的凸透镜，更像一架神奇的_，随时“拍照”远近不同的景物。2近视眼及其矫正近视眼只能看清近处物体，看不清远处的物体。近视眼患者由于平常不注意保护眼睛，使得晶状体的弯曲程度过_、过_，焦距_，对光的折射本领过强，使来自远方的光线经过晶状体折射后提前会聚，到达视网膜时是一个模糊的像，看不清远处的物体，如图甲所
2、示。由于近视眼的晶状体的折光能力太强，因此，可以配戴一副_做的眼镜，让光线在进入晶状体前先发散一下，使物体的像刚好成在视网膜上，如图乙所示。3远视眼及其矫正远视眼只能看清远处物体，看不清近处的物体。远视眼的睫状体在收缩时，晶状体仍很_，焦距太_，对光的折射本领过弱，使来自近处的光线经过晶状体折射后成像在视网膜_，看不清近处的物体，如图甲所示。由于远视眼的晶状体的折光能力太弱，因此，可以配戴一副_做的眼镜，让光线在进入晶状体前先会聚一下，使物体的像刚好成在视网膜上，如图乙所示。倒立、缩小 凸透 照相机大 凸 变小 凹透镜扁 长 后方 凸透镜眼睛和眼镜1眼睛可调节焦距的照相机；晶状体和角膜凸透镜；
3、视网膜光屏。2正常眼睛的工作原理（1）看远处物体时：晶状体变薄，焦距变长，折光能力变弱，折射光线会聚于视网膜；（2）看近处物体时：晶状体变厚，焦距变短，折光能力变强，折射光线会聚于视网膜上。3近视眼和远视眼：（1）近视眼：晶状体太厚，折光能力太强，来自远处物体的光会聚在视网膜前；（2）远视眼：晶状体太薄，折光能力太弱，来自近处物体的光会聚在视网膜后。来源:学科网【例题】由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面_（选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴_（选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正。参考答案：甲 凸
4、试题解析：产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后；因此某人看近处物体时，物体的像总成在视网膜的后面，说明此人是远视眼，这种疾病的形成原理与下面的甲图符合，可以用凸透镜的镜片进行矫正。1正常人的眼睛能看清远处的物体是由于A睫状体放松，晶状体变薄B睫状体放松，晶状体变厚C睫状体收缩，晶状体变薄D睫状体收缩，晶状体变厚2如图所示是被课本反射的光经小洪同学眼睛的晶状体折射的情况，则该同学是A近视眼，需要用凹透镜矫正B近视眼，需要用凸透镜矫正C远视眼，需要用凹透镜矫正D远视眼，需要用凸透镜矫正来源:学|科|网3如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是
5、眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“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。如果把近视眼镜换成远视眼镜，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作不可行的是A将蜡烛靠近凸透镜B将光屏靠近凸透镜C将光屏远离凸透镜D将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜4下列关于远视眼的说法正确的是A人患远视眼的主要原因是因为长期看远处的物体造成的B远视眼应用凸透镜来矫正C患远视眼的人无法看清近处的任何物体D远视眼的睫状体一直处于收缩状态5眼镜的规格通常不用焦距来表示，而是用度来表示，其度数D等于焦距f（以米作单位）的倒数的100倍，即D100/f，已知小明的左眼镜片焦距为
6、0.25 m，其度数应为A100 B200C300 D4006下列说法中正确的是A凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用B凸透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有会聚作用C矫正近视眼的眼镜镜片是凸透镜D矫正远视眼的眼镜镜片是凹透镜7小明同学患了近视眼，使远处物体的像落在视网膜_（填“前”或“后”）方而看不清远处物体。现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_（填“强”或“弱”）些。8激光有一个特点是亮度高，如果激光照射到人眼，激光经过眼球_（填“会聚”或“发散”）在视网膜上，会严重灼伤视网膜，造成永久性伤害，所以，我们不能用激光灯照射人的眼睛
7、。如果有些同学不注意用眼卫生，患了近视眼，看不清远处的物体，是由于他的晶状体折光能力太_，像成在视网膜_方。9谷歌公司推出了一款“谷歌眼镜”，它是一个戴在眼睛上的微型电脑，使用时要盯着眼前12 mm处的镜片屏幕，上网阅读、观看视频等。它的推出让人惊叹科技的进步，但也带来诸如电磁辐射等负面影响，长期使用还会导致近视。近视眼看远处物体时像成在视网膜的_（填“前方”或“后方”），需要配戴_（填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正。10人类的眼睛好像一架照相机，通过调节晶状体的凹凸程度可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的二个极限点叫做远点和近点。正常人眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大
8、约是25厘米，这个距离叫明视距离。根据上文：（1）你认为正常人眼睛的观察范围是_A0到10厘米 B10厘米到极远处C25厘米到极远处 D10到25厘米（2）近视眼是来自_（选填“近”或“远”）处物体的光成像于视网膜前；矫正时在眼睛前面放一个_（选填“中间厚、两边薄”或“中间薄、两边厚”）的透镜，就能使光会聚到视网膜上。11由于不良学习习惯和上网游戏、偏食等因素影响，青少年患近视的人数不断增加。请利用所学知识，完成以下与近视相关的部分探究活动。如图甲所示，把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏得到清晰的像，标出光屏的位置；拿开眼镜，屏上的像变得模糊，向凸透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光
9、屏的位置。观察眼球结构图如图乙并结合以上实验，回答：（1）实验中的光屏相当于眼球中的_；眼球中的晶状体相当于实验中的_。（2）图丙、丁中的_（选填“丙”或“丁”）可用来解释近视的成因。小王同学的眼睛也患了近视，近段时间看黑板上的字模糊，他应选用如图戊所示中的哪一种透镜来矫正_。（请填A、B、C、D序号）来源:Zxxk.Com12如图所示，下列光学现象及其解释正确的是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，海市蜃楼是由于光的折射现象形成的D图丁中，漫反射的光线杂乱无章不循光的反射定律13在探究远视眼视力矫正问题时，用如图甲所示的装置模拟眼睛，烧瓶中的着色液体
10、相当于玻璃体，烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体，烧瓶右侧内壁相当于视网膜。下列四幅图是一些同学描绘远视眼矫正的方法和光路，其中能达到远视眼矫正目的的是A B C D14为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、_（填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜_（填“注水”或“抽水”）。来源:学科网ZXXK15某同学探究“视力的矫正”原理，如图所示。他实验观察
11、到如下现象：将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊；只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。将另一只眼镜乙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，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。（1）分析实验现象可知：甲乙两个眼镜中，_是凸透镜。（2）在实验现象和中，属于近视眼矫正原理的是_（填写实验现象序号）。16在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，小芸同学选择了如下器材：蜡烛（模拟所视物）、“水凸透镜”（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼视网膜）、光具座等。（注：“水凸透镜”的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来
12、调节）（1）她安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于“透镜”前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的像；当向“水凸透镜”内注入水，使“透镜”更凸后，发现光屏上已无烛焰清晰的像，若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在“水凸透镜”前放置一块_透镜；若撤去放置的透镜，应将光屏_（选填“靠近”或“远离”）“水凸透镜”，才能得到清晰的像。（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是_。17（2018广元）如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的视力情况，及矫正需要选用的透镜分别是A远视眼 凸透镜 B远视眼 凹透镜C近视眼 凸透镜 D近视眼 凹透镜18（2018荆门）关于生活中的光现象，下列说法正
13、确的是A凸透镜成实像时对光线有会聚作用，成虚像时对光线有发散作用B平面镜成像时，物体与平面镜距离越远，所成的虚像越小C眼睛近视了看不清书本上的字，应该配戴用凸透镜做成的眼镜，可以起到放大作用D因为光的折射，我们观察到日出的时刻会比实际日出时间早19（2018威海）下列关于凸透镜应用的说法，正确的是A近视眼需要佩戴凸透镜来矫正B放大镜成正立、放大的实像C用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内D要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投片20（2018长沙）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，下列关于近视眼及其矫正原理图正确
14、的是A甲乙 B甲丙C乙丙 D丙丁21（2018攀枝花）眼球的结构类似于_（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体_（选填“倒立”或”正立”）的像，小明同学由于不注意用眼卫生，形成了近视眼，应当戴_镜进行矫正。22（2018福建）每年6月6日是全国“爱眼日”。如图中表示近视眼的是_图（选填“甲”或“乙”），近视眼应佩戴_透镜制成的眼镜进行矫正。来源:Z.xx.k.Com3C【解析】根据题意，拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，因为近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，所以拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊，因为像靠近凸透镜了。如果把近视眼镜
15、换成远视眼镜，即换为凸透镜，对光线有会聚作用，所以像会更靠近凸透镜，即像距更小，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列方法中：A将蜡烛靠近凸透镜，物距减小，则像距增大，像右移到光屏上，方法可行；B将光屏靠近凸透镜，移动到像的位置，像清晰，方法可行；C将光屏远离凸透镜，离像更远，更模糊，方法不可行；D将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜，即物距减小时，此时像距会增大，所以在某一位置，像是会变清晰的，方法可行；故选C。5D【解析】据上面的知识可知，该镜片的度数是100=100=400度。故选D。6A【解析】A凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，该说法正确；B凸透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有会
16、聚作用，该说法错误；C矫正近视眼的眼镜镜片是凹透镜，该说法错误；D矫正远视眼的眼镜镜片是凸透镜，该说法错误。故选A。7前 弱【解析】近视眼，是远处射来的光线经过眼睛的折射，成像在视网膜的前方，是晶状体对光线的偏折能力变强形成的；所以小明同学患了近视眼，使远处物体的像落在视网膜前方而看不清远处物体；现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得弱一些，则成像后移到视网膜上。8会聚 强 前【解析】如果激光照射到人眼，由于眼球的晶状体相当于凸透镜，凸透镜对光线的会聚作用，激光经过眼球会聚在视网膜上，会严重灼伤视网膜，造成永久性伤害；近视眼的成因是只能看清近处的
17、物体，看不清远处的物体，产生近视眼的原因是：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行矫正。9前方 凹透镜【解析】近视眼晶状体折光能力变强，像成在视网膜前方；为了使成的像后移，要配戴发散透镜，即凹透镜，使光线进入眼睛前发散一些，可以让像成在视网膜上。10（1）B （2）远 中间薄、两边厚【解析】（1）根据题意可知：正常眼睛的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼睛的近点约距眼睛10 cm。所以正常眼睛的观察范围是：10 cm到极远处；故选B。（2）由于近视眼的晶状体太厚，对光的偏折能力太强，
18、因此来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之前；所以近视眼看不清远处的物体，要看清远处的物体需要使光线进入眼睛时发散一些，即戴凹透镜进行矫正，凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜。11（1）视网膜 凸透镜 （2）丙 D12C【解析】A图甲中，小孔成的是倒立的实像；B图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼；C图丙中，海市蜃楼现象是由于光在不均匀的大气层传播时发生折射产生的，故C正确。D图丁中，漫反射虽然光线杂乱无章但是仍然遵循光的反射定律，故D错误。13D【解析】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
19、，表示远视眼及其矫正方法的是D。故选D。14缩小 抽水【解析】由图可知，物距大于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在二倍焦距之外，所以成的是倒立、缩小的实像；向左移动蜡烛，即此时的物距变大，像距应该变小，即光屏应该向左移动，才能使得像清晰，但若保持光屏和透镜不变，仍使得像成在光屏上，即需要让凸透镜的会聚能力减弱，即需要让凸透镜变薄，故应该向外抽水。15（1）乙 （2）【解析】由图知，蜡烛相当于物体，凸透镜相当于晶状体；当眼镜甲放在蜡烛和凸透镜之间时，要想得到清晰的物体的像，就必须将光屏远离凸透镜；这和近视眼的情况类似，我们知道，近视眼的晶状体折光能力强，物体的像只能成在视网膜的前面，因
20、此用凹透镜纠正后，可以有效的发散光线，使物体的像成在视网膜上。当眼镜乙放在蜡烛和凸透镜之间时，要想得到清晰的物体的像，必须将光屏靠近凸透镜；这与远视眼的情况类似，我们知道，远视眼的晶状体折光能力弱，物体的像成在了视网膜的后面，所以用凸透镜纠正后，可有效的会聚光线，使物体的像成在视网膜上。故（1）乙是凸透镜，甲是凹透镜；（2）属于近视眼矫正原理的是，属于远视眼矫正的是。16（1）凹 靠近 （2）晶状体太厚，折光能力太强（或眼球在前后方向上太长）【解析】（1）当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，其折光能力变强，会使得像提前会聚，所以若想使得像成在光屏上，应该让光线发散，推迟成像，所以此时应该在蜡烛
21、和水透镜之间放一个凹透镜；若此时将凹透镜撤去，像仍会成在原光屏的前方，所以应该将光屏靠近凸透镜；（2）故可知，近视眼是由于晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面的缘故。17D【解析】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造成的。由图可知，像呈在了视网膜的前方，所以他是近视眼，应佩戴发散透镜，即凹透镜加以矫正。所以D正确，ABC错误。故选D。19D【解析】A近视眼需要佩戴凹透镜来矫正，远视眼佩戴凸透镜矫正，故A错误；B根据凸透镜的成像规律知，物距在焦距以内时，即放大镜的应用，成的是正立、放大的虚像，故B错误；C用手机扫描二维码时，应用的是
22、凸透镜成倒立缩小的实像的原理，此时物距应大于二倍焦距，所以应使二维码位于手机镜头二倍焦距以外，故C错误；D根据凸透镜成倒立实像时的规律，要使投影仪成像变大，应增大像距，使投影仪远离屏幕，同时减小物距，使镜头靠近投影片，故D正确；故选D。20A【解析】甲图，远处过来的光线成像于视网膜的前方，是近视眼成因原理图；近视眼应配戴凹透镜制成的眼镜进行矫正，故乙是近视眼的矫正原理图；丙图，近处过来的光线成像于视网膜的后方，是远视眼成因原理图；远视眼应配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正，故丁是远视眼矫正原理图。故选A。21照相机 倒立 凹透【解析】眼球结构类似于照相机，晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜。把来自外界物体的光会聚在视网膜上，由于物体在二倍焦距以外，故成倒立、缩小的实像。近视眼是因为晶状体变厚，焦距变小，对光线的会聚能力增强，像成在视网膜前方，要矫正近视眼需要使光线发散一些，由于凹透镜对光线有发散作用，故用凹透镜来矫正。22甲 凹【解析】近视眼的成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的像，会落在视网膜的前方造成近视眼。由图可知，表示近视眼的是图甲；近视眼应佩戴凹透镜进行矫正。