專題5.4 眼睛和眼鏡-八年級物理人教版（上冊）

第五章透鏡及其應(yīng)用第4節(jié)眼睛和眼鏡1．眼睛眼睛的成像原理：來自物體的光線通過瞳孔，經(jīng)過晶狀體折射后在視網(wǎng)膜上成__________的實(shí)像，經(jīng)過神經(jīng)系統(tǒng)傳到大腦，經(jīng)過大腦處理我們就看到物體了。關(guān)鍵提醒：（1）晶狀體和角膜共同作用相當(dāng)于一個__________鏡；視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，成倒立、縮小的實(shí)像。（2）人的眼睛相當(dāng)于一個焦距可變的凸透鏡，更像一架神奇的_________，隨時“拍照”遠(yuǎn)近不同的景物。2．近視眼及其矯正近視眼只能看清近處物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。近視眼患者由于平常不注意保護(hù)眼睛，使得晶狀體的彎曲程度過_______、過______，焦距________，對光的折射本領(lǐng)過強(qiáng)，使來自遠(yuǎn)方的光線經(jīng)過晶狀體折射后提前會聚，到達(dá)視網(wǎng)膜時是一個模糊的像，看不清遠(yuǎn)處的物體，如圖甲所示。由于近視眼的晶狀體的折光能力太強(qiáng)，因此，可以配戴一副___________做的眼鏡，讓光線在進(jìn)入晶狀體前先發(fā)散一下，使物體的像剛好成在視網(wǎng)膜上，如圖乙所示。3．遠(yuǎn)視眼及其矯正遠(yuǎn)視眼只能看清遠(yuǎn)處物體，看不清近處的物體。遠(yuǎn)視眼的睫狀體在收縮時，晶狀體仍很______，焦距太______，對光的折射本領(lǐng)過弱，使來自近處的光線經(jīng)過晶狀體折射后成像在視網(wǎng)膜__________，看不清近處的物體，如圖甲所示。由于遠(yuǎn)視眼的晶狀體的折光能力太弱，因此，可以配戴一副_________做的眼鏡，讓光線在進(jìn)入晶狀體前先會聚一下，使物體的像剛好成在視網(wǎng)膜上，如圖乙所示。倒立、縮小凸透照相機(jī)大凸變小凹透鏡扁長后方凸透鏡眼睛和眼鏡1．眼睛——可調(diào)節(jié)焦距的照相機(jī)；晶狀體和角膜——凸透鏡；視網(wǎng)膜——光屏。2．正常眼睛的工作原理（1）看遠(yuǎn)處物體時：晶狀體變薄，焦距變長，折光能力變?nèi)?，折射光線會聚于視網(wǎng)膜；（2）看近處物體時：晶狀體變厚，焦距變短，折光能力變強(qiáng)，折射光線會聚于視網(wǎng)膜上。3．近視眼和遠(yuǎn)視眼：（1）近視眼：晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，來自遠(yuǎn)處物體的光會聚在視網(wǎng)膜前；（2）遠(yuǎn)視眼：晶狀體太薄，折光能力太弱，來自近處物體的光會聚在視網(wǎng)膜后。【例題】由于長時間過度使用手機(jī)，導(dǎo)致青少年未老先衰，新型疾病“手機(jī)老花眼”患者劇增，患者主要表現(xiàn)為觀察近處物體不清晰，這種疾病的形成原理與下面____________（選填“甲”或“乙”）圖相符，應(yīng)配戴__________（選填“凹”或“凸”）透鏡，予以矯正。參考答案：甲凸試題解析：產(chǎn)生遠(yuǎn)視眼的原因是，晶狀體太薄，折光能力太弱，焦距變大，近處的物體的像成在視網(wǎng)膜之后；因此某人看近處物體時，物體的像總成在視網(wǎng)膜的后面，說明此人是遠(yuǎn)視眼，這種疾病的形成原理與下面的甲圖符合，可以用凸透鏡的鏡片進(jìn)行矯正。1．正常人的眼睛能看清遠(yuǎn)處的物體是由于A．睫狀體放松，晶狀體變薄B．睫狀體放松，晶狀體變厚C．睫狀體收縮，晶狀體變薄D．睫狀體收縮，晶狀體變厚2．如圖所示是被課本反射的光經(jīng)小洪同學(xué)眼睛的晶狀體折射的情況，則該同學(xué)是A．近視眼，需要用凹透鏡矯正B．近視眼，需要用凸透鏡矯正C．遠(yuǎn)視眼，需要用凹透鏡矯正D．遠(yuǎn)視眼，需要用凸透鏡矯正3．如圖所示，將凸透鏡看作是眼睛的晶狀體，光屏看作是眼睛的視網(wǎng)膜，燭焰看作是被眼睛觀察的物體。拿一副近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊。如果把近視眼鏡換成遠(yuǎn)視眼鏡，為了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作不可行的是A．將蠟燭靠近凸透鏡B．將光屏靠近凸透鏡C．將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡D．將光屏和蠟燭同時靠近凸透鏡4．下列關(guān)于遠(yuǎn)視眼的說法正確的是A．人患遠(yuǎn)視眼的主要原因是因為長期看遠(yuǎn)處的物體造成的B．遠(yuǎn)視眼應(yīng)用凸透鏡來矯正C．患遠(yuǎn)視眼的人無法看清近處的任何物體D．遠(yuǎn)視眼的睫狀體一直處于收縮狀態(tài)5．眼鏡的規(guī)格通常不用焦距來表示，而是用度來表示，其度數(shù)D等于焦距f（以米作單位）的倒數(shù)的100倍，即D═100/f，已知小明的左眼鏡片焦距為0.25m，其度數(shù)應(yīng)為A．100B．200C．300D．4006．下列說法中正確的是A．凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用B．凸透鏡對光線有發(fā)散作用，凹透鏡對光線有會聚作用C．矯正近視眼的眼鏡鏡片是凸透鏡D．矯正遠(yuǎn)視眼的眼鏡鏡片是凹透鏡7．小明同學(xué)患了近視眼，使遠(yuǎn)處物體的像落在視網(wǎng)膜_____（填“前”或“后”）方而看不清遠(yuǎn)處物體?，F(xiàn)在有一種治療手術(shù)，采用激光對角膜進(jìn)行處理，使晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡對光的偏折能力變得_____（填“強(qiáng)”或“弱”）些。8．激光有一個特點(diǎn)是亮度高，如果激光照射到人眼，激光經(jīng)過眼球__________（填“會聚”或“發(fā)散”）在視網(wǎng)膜上，會嚴(yán)重灼傷視網(wǎng)膜，造成永久性傷害，所以，我們不能用激光燈照射人的眼睛。如果有些同學(xué)不注意用眼衛(wèi)生，患了近視眼，看不清遠(yuǎn)處的物體，是由于他的晶狀體折光能力太________，像成在視網(wǎng)膜_______方。9．谷歌公司推出了一款“谷歌眼鏡”，它是一個戴在眼睛上的微型電腦，使用時要盯著眼前12mm處的鏡片屏幕，上網(wǎng)閱讀、觀看視頻等。它的推出讓人驚嘆科技的進(jìn)步，但也帶來諸如電磁輻射等負(fù)面影響，長期使用還會導(dǎo)致近視。近視眼看遠(yuǎn)處物體時像成在視網(wǎng)膜的________（填“前方”或“后方”），需要配戴________（填“凸透鏡”或“凹透鏡”）來矯正。10．人類的眼睛好像一架照相機(jī)，通過調(diào)節(jié)晶狀體的凹凸程度可以使遠(yuǎn)近不同的物體在視網(wǎng)膜上成清晰的像。眼睛調(diào)節(jié)的二個極限點(diǎn)叫做遠(yuǎn)點(diǎn)和近點(diǎn)。正常人眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離大約是25厘米，這個距離叫明視距離。根據(jù)上文：（1）你認(rèn)為正常人眼睛的觀察范圍是_____A．0到10厘米B．10厘米到極遠(yuǎn)處C．25厘米到極遠(yuǎn)處D．10到25厘米（2）近視眼是來自_________（選填“近”或“遠(yuǎn)”）處物體的光成像于視網(wǎng)膜前；矯正時在眼睛前面放一個_________（選填“中間厚、兩邊薄”或“中間薄、兩邊厚”）的透鏡，就能使光會聚到視網(wǎng)膜上。11．由于不良學(xué)習(xí)習(xí)慣和上網(wǎng)游戲、偏食等因素影響，青少年患近視的人數(shù)不斷增加。請利用所學(xué)知識，完成以下與近視相關(guān)的部分探究活動。如圖甲所示，把近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，移動光屏得到清晰的像，標(biāo)出光屏的位置；拿開眼鏡，屏上的像變得模糊，向凸透鏡方向移動光屏，像又變得清晰，再標(biāo)出光屏的位置。觀察眼球結(jié)構(gòu)圖[如圖乙]并結(jié)合以上實(shí)驗，回答：（1）實(shí)驗中的光屏相當(dāng)于眼球中的__________；眼球中的晶狀體相當(dāng)于實(shí)驗中的__________。（2）圖丙、丁中的_____（選填“丙”或“丁”）可用來解釋近視的成因。小王同學(xué)的眼睛也患了近視，近段時間看黑板上的字模糊，他應(yīng)選用如圖戊所示中的哪一種透鏡來矯正_____。（請?zhí)預(yù)、B、C、D序號）12．如圖所示，下列光學(xué)現(xiàn)象及其解釋正確的是A．圖甲中，小孔成的是倒立的虛像B．圖乙中，人配戴的凹透鏡可以矯正遠(yuǎn)視眼C．圖丙中，海市蜃樓是由于光的折射現(xiàn)象形成的D．圖丁中，漫反射的光線雜亂無章不循光的反射定律13．在探究遠(yuǎn)視眼視力矯正問題時，用如圖甲所示的裝置模擬眼睛，燒瓶中的著色液體相當(dāng)于玻璃體，燒瓶左側(cè)緊靠瓶壁的凸透鏡相當(dāng)于晶狀體，燒瓶右側(cè)內(nèi)壁相當(dāng)于視網(wǎng)膜。下列四幅圖是一些同學(xué)描繪遠(yuǎn)視眼矯正的方法和光路，其中能達(dá)到遠(yuǎn)視眼矯正目的的是A．B．C．D．14．為了研究眼的成像原理，小科自主研制了如圖所示的實(shí)驗裝置。用水透鏡模擬眼的晶狀體，通過注水或抽水可改變水透鏡凸度大小。光屏和水透鏡固定在光具座如圖所示的位置。點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)水透鏡凸度，直至光屏上成一個清晰倒立、__________（填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)像。若將點(diǎn)燃的蠟燭向左移動一小段距離，要使光屏上重新得到清晰的像，應(yīng)對水透鏡__________（填“注水”或“抽水”）。15．某同學(xué)探究“視力的矯正”原理，如圖所示。他實(shí)驗觀察到如下現(xiàn)象：①將眼鏡甲放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變得模糊；只將光屏遠(yuǎn)離透鏡移動時，又能在光屏上看到燭焰清晰的像。②將另一只眼鏡乙放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像也變得模糊了，只將光屏靠近透鏡移動時，又可以在光屏上看到燭焰清晰的像。（1）分析實(shí)驗現(xiàn)象可知：甲乙兩個眼鏡中，_________是凸透鏡。（2）在實(shí)驗現(xiàn)象①和②中，屬于近視眼矯正原理的是____________（填寫實(shí)驗現(xiàn)象序號）。16．在探究“近視眼的形成原因和矯正方法”時，小蕓同學(xué)選擇了如下器材：蠟燭（模擬所視物）、“水凸透鏡”（模擬人眼晶狀體，并與注射器相連）、光屏（模擬人眼視網(wǎng)膜）、光具座等。（注：“水凸透鏡”的凸起程度可以通過注射器注入或吸取水的多少來調(diào)節(jié)）（1）她安裝并調(diào)整好實(shí)驗裝置，如圖所示，將點(diǎn)燃的蠟燭置于“透鏡”前某一位置時，在光屏上得到了燭焰清晰的像；當(dāng)向“水凸透鏡”內(nèi)注入水，使“透鏡”更凸后，發(fā)現(xiàn)光屏上已無燭焰清晰的像，若要在光屏上再次得到燭焰清晰的像，應(yīng)在“水凸透鏡”前放置一塊________透鏡；若撤去放置的透鏡，應(yīng)將光屏________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）“水凸透鏡”，才能得到清晰的像。（2）根據(jù)上述實(shí)驗，可知近視眼的形成原因是____________________________。17．（2018·廣元）如圖是某人眼睛看物體時的成像示意圖。則他的視力情況，及矯正需要選用的透鏡分別是A．遠(yuǎn)視眼凸透鏡B．遠(yuǎn)視眼凹透鏡C．近視眼凸透鏡D．近視眼凹透鏡18．（2018·荊門）關(guān)于生活中的光現(xiàn)象，下列說法正確的是A．凸透鏡成實(shí)像時對光線有會聚作用，成虛像時對光線有發(fā)散作用B．平面鏡成像時，物體與平面鏡距離越遠(yuǎn)，所成的虛像越小C．眼睛近視了看不清書本上的字，應(yīng)該配戴用凸透鏡做成的眼鏡，可以起到放大作用D．因為光的折射，我們觀察到日出的時刻會比實(shí)際日出時間早19．（2018·威海）下列關(guān)于凸透鏡應(yīng)用的說法，正確的是A．近視眼需要佩戴凸透鏡來矯正B．放大鏡成正立、放大的實(shí)像C．用手機(jī)掃描二維碼時，應(yīng)使二維碼位于手機(jī)鏡頭一倍焦距之內(nèi)D．要使投影儀成像變大，應(yīng)使投影儀遠(yuǎn)離屏幕，同時使鏡頭靠近投片20．（2018·長沙）現(xiàn)代生活，智能手機(jī)給人們帶來了許多便利，但長時間盯著手機(jī)屏幕，容易導(dǎo)致視力下降，下列關(guān)于近視眼及其矯正原理圖正確的是A．甲乙B．甲丙C．乙丙D．丙丁21．（2018·攀枝花）眼球的結(jié)構(gòu)類似于__________（選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”），把來自外界物體的光會聚在視網(wǎng)膜上形成物體__________（選填“倒立”或”正立”）的像，小明同學(xué)由于不注意用眼衛(wèi)生，形成了近視眼，應(yīng)當(dāng)戴__________鏡進(jìn)行矯正。22．（2018·福建）每年6月6日是全國“愛眼日”。如圖中表示近視眼的是_______圖（選填“甲”或“乙”），近視眼應(yīng)佩戴_______透鏡制成的眼鏡進(jìn)行矯正。3．C【解析】根據(jù)題意，拿一副近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，因為近視眼鏡為凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，所以拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊，因為像靠近凸透鏡了。如果把近視眼鏡換成遠(yuǎn)視眼鏡，即換為凸透鏡，對光線有會聚作用，所以像會更靠近凸透鏡，即像距更小，為了能在光屏上重新得到清晰的像，下列方法中：A．將蠟燭靠近凸透鏡，物距減小，則像距增大，像右移到光屏上，方法可行；B．將光屏靠近凸透鏡，移動到像的位置，像清晰，方法可行；C．將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，離像更遠(yuǎn)，更模糊，方法不可行；D．將光屏和蠟燭同時靠近凸透鏡，即物距減小時，此時像距會增大，所以在某一位置，像是會變清晰的，方法可行；故選C。5．D【解析】據(jù)上面的知識可知，該鏡片的度數(shù)是×100=×100=400度。故選D。6．A【解析】A．凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，該說法正確；B．凸透鏡對光線有發(fā)散作用，凹透鏡對光線有會聚作用，該說法錯誤；C．矯正近視眼的眼鏡鏡片是凹透鏡，該說法錯誤；D．矯正遠(yuǎn)視眼的眼鏡鏡片是凸透鏡，該說法錯誤。故選A。7．前弱【解析】近視眼，是遠(yuǎn)處射來的光線經(jīng)過眼睛的折射，成像在視網(wǎng)膜的前方，是晶狀體對光線的偏折能力變強(qiáng)形成的；所以小明同學(xué)患了近視眼，使遠(yuǎn)處物體的像落在視網(wǎng)膜前方而看不清遠(yuǎn)處物體；現(xiàn)在有一種治療手術(shù)，采用激光對角膜進(jìn)行處理，使晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡對光的偏折能力變得弱一些，則成像后移到視網(wǎng)膜上。8．會聚強(qiáng)前【解析】如果激光照射到人眼，由于眼球的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，凸透鏡對光線的會聚作用，激光經(jīng)過眼球會聚在視網(wǎng)膜上，會嚴(yán)重灼傷視網(wǎng)膜，造成永久性傷害；近視眼的成因是只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體，產(chǎn)生近視眼的原因是：晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或者眼球在前后方向上太長，因此來自遠(yuǎn)處點(diǎn)的光會聚在視網(wǎng)膜前，對近視眼的矯正可通過凹透鏡對光線的發(fā)散作用進(jìn)行矯正。9．前方凹透鏡【解析】近視眼晶狀體折光能力變強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜前方；為了使成的像后移，要配戴發(fā)散透鏡，即凹透鏡，使光線進(jìn)入眼睛前發(fā)散一些，可以讓像成在視網(wǎng)膜上。10．（1）B（2）遠(yuǎn)中間薄、兩邊厚【解析】（1）根據(jù)題意可知：正常眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在極遠(yuǎn)處。眼睛所能看清的最近的點(diǎn)，叫近點(diǎn)，正常眼睛的近點(diǎn)約距眼睛10cm。所以正常眼睛的觀察范圍是：10cm到極遠(yuǎn)處；故選B。（2）由于近視眼的晶狀體太厚，對光的偏折能力太強(qiáng)，因此來自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光經(jīng)過晶狀體折射后會聚在視網(wǎng)膜之前；所以近視眼看不清遠(yuǎn)處的物體，要看清遠(yuǎn)處的物體需要使光線進(jìn)入眼睛時發(fā)散一些，即戴凹透鏡進(jìn)行矯正，凹透鏡是中間薄、邊緣厚的透鏡。11．（1）視網(wǎng)膜凸透鏡（2）丙D12．C【解析】A．圖甲中，小孔成的是倒立的實(shí)像；B．圖乙中，人配戴的凹透鏡可以矯正近視眼；C．圖丙中，海市蜃樓現(xiàn)象是由于光在不均勻的大氣層傳播時發(fā)生折射產(chǎn)生的，故C正確。D．圖丁中，漫反射雖然光線雜亂無章但是仍然遵循光的反射定律，故D錯誤。13．D【解析】遠(yuǎn)視眼所成的像在視網(wǎng)膜的后方，為了使像正好呈在視網(wǎng)膜上，應(yīng)使光線提前會聚，使所成的像相對于晶狀體前移，所以應(yīng)佩戴會聚透鏡即凸透鏡；由圖可知，表示遠(yuǎn)視眼及其矯正方法的是D。故選D。14．縮小抽水【解析】由圖可知，物距大于像距，并且能在光屏上成實(shí)像，所以物距一定是在二倍焦距之外，所以成的是倒立、縮小的實(shí)像；向左移動蠟燭，即此時的物距變大，像距應(yīng)該變小，即光屏應(yīng)該向左移動，才能使得像清晰，但若保持光屏和透鏡不變，仍使得像成在光屏上，即需要讓凸透鏡的會聚能力減弱，即需要讓凸透鏡變薄，故應(yīng)該向外抽水。15．（1）乙（2）①【解析】由圖知，蠟燭相當(dāng)于物體，凸透鏡相當(dāng)于晶狀體；①當(dāng)眼鏡甲放在蠟燭和凸透鏡之間時，要想得到清晰的物體的像，就必須將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡；這和近視眼的情況類似，我們知道，近視眼的晶狀體折光能力強(qiáng)，物體的像只能成在視網(wǎng)膜的前面，因此用凹透鏡糾正后，可以有效的發(fā)散光線，使物體的像成在視網(wǎng)膜上。②當(dāng)眼鏡乙放在蠟燭和凸透鏡之間時，要想得到清晰的物體的像，必須將光屏靠近凸透鏡；這與遠(yuǎn)視眼的情況類似，我們知道，遠(yuǎn)視眼的晶狀體折光能力弱，物體的像成在了視網(wǎng)膜的后面，所以用凸透鏡糾正后，可有效的會聚光線，使物體的像成在視網(wǎng)膜上。故（1）乙是凸透鏡，甲是凹透鏡；（2）屬于近視眼矯正原理的是①，屬于遠(yuǎn)視眼矯正的是②。16．（1）凹靠近（2）晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)（或眼球在前后方向上太長）【解析】（1）當(dāng)向水凸透鏡內(nèi)注入水，使透鏡更凸后，其折光能力變強(qiáng)，會使得像提前會聚，所以若想使得像成在光屏上，應(yīng)該讓光線發(fā)散，推遲成像，所以此時應(yīng)該在蠟燭和水透鏡之間放一個凹透鏡；若此時將凹透鏡撤去，像仍會成在原光屏的前方，所以應(yīng)該將光屏靠近凸透鏡；（2）故可知，近視眼是由于晶狀體較厚，會聚能