苏科版物理八年级上专题4.4 照相机与眼球视力的矫正（教师版）

专题4.4照相机与眼球视力的矫正TOC\o"1-1"\h\u题型一、熟悉眼球的结构及视物原理 1题型二、辨析眼睛与照相机的异同 4题型三、近视眼和远视眼的成因及光路图 5题型四、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图 8题型五、照相机及投影仪的原理应用 11巩固练习 16提优练习 27知识点01眼球的结构知识点01眼球的结构1、构造：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。2、视物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。3、远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。4、近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。5、明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。题型一、熟悉眼球的结构及视物原理【典例1】眼睛能看清物体，是因为它能把来自物体的光汇聚在视网膜上，形成物体的像。对于视网膜上所成的像，下列说法正确的是（

）A．倒立缩小的实像 B．像与物体大小相等C．正立缩小的虚像 D．倒立放大的实像【答案】A【详解】眼睛相当于一架照相机，物体在眼睛的视网膜上能成倒立、缩小的实像。故BCD错误，A正确。故选A。【变式1-1】如图是北师大版八（下）生物书第81页上的一幅“眼球的构造”图。下列有关人眼的讨论，不正确的是（

）A．人能看到物体是因为有光射入了人眼B．外界物体在视网膜上所成像的像距大于二倍焦距C．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏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】B【详解】A．眼睛看见物体是因为物体发出的光，或者反射的光线进入眼里，故A正确，不符合题意；BCD．人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故B错误，符合题意；CD正确，不符合题意。故选B。【变式1-2】如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的调节，可以看清近处和远处的物体。根据上面的材料，利用所学的物理知识，回答下面的问题：(1)人的眼球好像一架（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），晶状体和角膜的共同作用相当于一个；(2)视网膜相当于照相机的，看物体时在视网膜上成（填像的性质）的实像；(3)正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体（选填“变厚”“不变”或“变薄”）。【答案】(1)照相机凸透镜(2)光屏倒立、缩小的实像(3)变厚【详解】（1）[1][2]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凸透镜，在视网膜成倒立、缩小的实像。（2）[1][2]视网膜相当于光屏，物体中凸透镜的2倍焦距以外，成倒立缩小的实像。（3）正常人看物体由远及近时，物距变小，为了使像始终落在视网膜上，晶状体应该变厚一些。知识点02照相机知识点02照相机1、照相机原理：来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。2、构造：镜头（凸透镜）、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。3、成像特点：（1）照相机成缩小、倒立的实像；（2）像距小于物距；（3）像与物体位于凸透镜的两侧。题型二、辨析眼睛与照相机的异同【典例2】学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。表乙照相机①胶卷光圈眼睛晶状体和角膜②③【答案】镜头视网膜瞳孔【详解】[1][2][3]根据图可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于镜头；视网膜相当于胶卷（底片）；瞳孔相当于光圈，调节光线的射入量；眼睑相当于快门，快门打开才能有光线进入；快门与眼睑的作用是相同的。【变式2-1】阅读理解。眼睛人类和某些动物的眼睛很像一架照相机。眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，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实像，如图所示。眼睛与照相机的不同处是：人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变得清晰的。由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为。从眼的光心向物体两端所引的两条直线的夹角叫视角。视角越大，对物体的观察就越清楚。阅读上文后，请你回答下列问题：(1)眼球内的晶状体相当于一个，视网膜相当于；(2)人眼视网膜上所成的像是、的像，眼睛与照相机不同之处是；(3)正常眼睛观察物体的最佳距离为；(4)某人视力正常，当他用平面镜细观察自己的脸部时，应当把镜子拿到离眼睛处最为合适。【答案】凸透镜光屏倒立缩小实焦距改变而像距不变2512.5【详解】(1)[1][2]由题意可知，人的眼睛可以将来自物体的光会聚到视网膜上，其中角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，视网膜的作用相当于光屏。(2)[3][4][5][6]人的眼睛相当于一架照相机，所以人眼的视网膜上会成倒立、缩小的实像，人的眼睛可以调节晶状体的弯曲程度，即改变晶状体的焦距，而视网膜到晶状体的距离即像距是不变的，照相机的焦距是一定的，可以调节镜头的伸缩改变像距，所以眼睛与照相机不同之处是焦距改变而像距不变。(3)[7]由材料可知，看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为，所以正常眼睛观察物体的最佳距离为25cm。(4)[8]人用平面镜细观察自己的脸部时，人眼到像的距离应为25cm，由于像与物体到镜面的距离相等，所以把镜子拿到离眼睛12.5cm处最合适。题型三、近视眼和远视眼的成因及光路图【典例3】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。【答案】乙【详解】近视眼是晶状体太厚，折光能力太强或眼球前后距离太远，远处来的光线在视网膜前会聚成像了，表示近视眼形成的光路示意图为乙图。【变式3-1】如图所示中图（选填“甲”或“乙”）表示近视眼成像示意图．矫正近视眼应佩戴眼镜的镜片是透镜（选填“凸”或“凹”）【答案】乙凹【详解】[1][2]正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。近视眼会将光线会聚在视网膜之前，应该佩戴凹透镜进行矫正；远视眼会将光线会聚在视网膜之后，应该佩戴凸透镜进行矫正。【变式3-2】人到一定年纪，眼睛就会老化，原因是到一定年纪时，眼睛内晶状体会变得（选填“突出一些”或“扁平一些”）一些，焦距会变（选填“长”或“短”），这样看远处的物体就清晰。【答案】扁平一些长【详解】[1][2]人的眼睛相当于一个照相机，晶状体相当于凸透镜。人到一定年级，眼睛内晶状体会变得扁平一些，焦距会变长，近处的物体会成像在视网膜后方导致看不清楚，而远处的物体成在视网膜上，看得清晰。【变式3-3】如图所示，能表示远视眼成像情况的图是（选填“甲”或“乙”），矫正远视眼应配戴（选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片。【答案】甲凸【详解】[1][2]远视眼是由于晶状体变薄，折光能力变弱，将光线会聚在视网膜后方，因此甲图表示远视眼的成像情况。所以远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正，使光线提前会聚。知识点03近视眼及其矫正知识点03近视眼及其矫正1、近视眼：（1）表现：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。（2）成因：晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：2、近视眼的矫正：矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经凹透镜发散后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。知识点04远视眼及其矫正知识点04远视眼及其矫正1、远视眼：（1）表现：远视眼只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。（2）成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之后。2、远视眼的矫正：矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。题型四、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图【典例4】学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况。(1)为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、水透镜和光屏的中心在；(2)小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后，如图甲所示，在光屏上看到了清晰的倒立的像，（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是这种成像特点的应用；(3)继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变（选填“大”或“小”）。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏（选填“远离”或“靠近”）水透镜；或者如图乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了，由此判断该眼镜是（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。【答案】(1)同一高度(2)照相机(3)小靠近近视眼镜【详解】（1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的是使像成在光屏中央。（2）图甲可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。（3）[1][2][3]继续注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强，此时水透镜焦距变小。若保持物距不变，则成像会聚点离水凸透镜变近，所以需将光屏向靠近水凸透镜的方向移动才能得到清晰的像。或者不移动光屏，在水透镜前放置一个合适的凹透镜，利用凹透镜对光线有发散作用，使成像会聚点远离水凸透镜，也可使光屏上重新出现清晰的像。所以小明的眼镜是近视眼镜。【变式4-1】在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中：(1)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践．请你观察如图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。照相机胶卷光圈眼睛晶状体和角膜(2)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图2甲所示．具体操作如下：①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在；②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图2乙所示，记下此时光屏所在的位置；③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况．将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的；④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图2丙所示，这说明矫正近视眼应配戴透镜；⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。(3)眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视．请写出一条预防近视的措施。【答案】(1)镜头视网膜瞳孔(2)同一高度强前面凹(3)见解析【详解】（1）[1][2][3]由图可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于镜头，视网膜相当于胶卷（底片）；瞳孔相当于光圈，调节光线的射入量，眼睑相当于快门，快门打开才能有光线进入，快门与眼睑的作用是相同的。（2）[1]将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心。[2][3]根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射能力变强，若将光屏向左移动适当距离，再次得到清晰的像，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前。[4]近视眼的像成在视网膜之前，需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正。（3）预防近视要做到：三要、五不看，有效地预防近视眼的发生。三要：读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右；看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿；要认真做眼保健操，所按穴位要准确。五不看：不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字；不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书；不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物；做作业不要用淡色铅笔；看电视时间不要太久。【变式4-2】如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10.0cm。(1)如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立（“放大”或“缩小”）的实像，生活中的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作；实验中，光屏上已经得到烛焰清晰的像，某时一只苍蝇落到了透镜的镜片上，则光屏上会出现（选填“苍蝇的像”“苍蝇的影子”或“完整烛焰的像”）。(2)如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现光斑，而人眼在图中A处应向（选填“左”或“右”）看才能观察到烛焰放大的（“实”或“虚”）像；(3)如图丙，固定透镜位置不变，先调整烛焰和光屏位置，使光屏上得到清晰的像，现让蜡烛远离透镜，为了让光屏上仍然得到清晰的像，可以在凸透镜前放置一个合适的眼镜镜片，则该眼镜的镜片是（选填“凸透镜”或“凹透镜”），上述过程模拟（选填“近视眼”或“远视眼”）矫正过程。(4)某个小组的同学对实验进行了改进，如图丁所示，在标有均匀小方格的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛，光屏上标有同样的均匀格子，此装置的优点是。【答案】(1)放大投影仪完整烛焰的像(2)左虚(3)凹透镜近视眼(4)成像清晰【详解】（1）[1][2]由图甲得，物距小于像距，则此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像，生活中的投影仪利用了该原理工作。[3]实验中，光屏上已经得到烛焰清晰的像，某时一只苍蝇落到了透镜的镜片上，苍蝇在凸透镜的一倍焦距内，成的是虚像，无法在光屏上呈现；凸透镜部分被苍蝇挡住，剩余的部分仍然可以成像，只是通过凸透镜的光线变少，则光屏上会出现完整烛焰的像，像变暗。（2）[1]如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，此时物距小于f，此时人眼应在图中A处应向左看才能观察到烛焰放大的虚像。（3）[1][2]如图丙，固定透镜位置不变，先调整烛焰和光屏位置，使光屏上得到清晰的像，现让蜡烛远离透镜，物距变大，像距变大。凹透镜对光线具有发散作用，为了让光屏上仍然得到清晰的像，近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正。（4）LED灯亮暗比较稳定，成像比较清晰；光屏上标有同样的均匀格子，便于比较像与物体的大小关系。题型五、照相机及投影仪的原理应用【典例5】疫情防控期间，学校配备了如图所示的全自动红外线摄像测温仪，既能测温又能摄像。当小明同学步入校门接受测温时，下列说法正确的是（）A．测温仪镜头相当于凹透镜B．所成像的性质与照相机成像原理相同C．小明远离镜头时屏幕所成的像大小不变D．测温仪利用红外线是可见光的特点进行工作【答案】B【详解】AB．测温仪镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像，因此其成像情况与照相机相似，故A错误，B正确；C．根据凸透镜成实像时物远像近像变小，小明远离镜头时屏幕所成的像大小改变，故C错误；D．红外线是不可见光，故D错误。故选B。【变式5-1】如图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上。下列说法正确的是（）A．屏幕上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的B．镜头到屏幕的距离应在镜头的一倍和二倍焦距之间C．画面经投影机镜头成的是正立放大的实像D．投影机的镜头相当于凸透镜，对光有会聚作用，可用来矫正远视眼【答案】D【详解】A．屏幕上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故A错误；BC．投影机成的像是倒立、放大的实像，像距大于2f，即镜头到屏幕的距离应大于二倍焦距，故BC错误；D．投影机应用的是凸透镜成倒立放大的实像，镜头相当于凸透镜，对光有会聚作用，可用来矫正远视眼，故D正确。故选D。【变式5-2】疫情防控期间，进入公共场所需要用手机给二维码拍照，像会呈在手机影像传感器上（如图所示）。列关于“手机扫码”的说法正确的是（）A．手机的镜头相当于一个凹透镜 B．二维码应在镜头二倍焦距以外C．影像传感器上成正立、放大的虚像 D．远离二维码时影像传感器上像变大【答案】B【详解】A．手机的镜头实际上是一个凸透镜，而不是凹透镜。凸透镜对光线有会聚作用，能够形成实像，这是手机摄像头能够拍摄照片的基本原理。故A错误；B．当物体（在这里是二维码）位于凸透镜的二倍焦距以外时，通过凸透镜可以形成一个倒立、缩小的实像。这正是手机摄像头拍摄二维码时所需要的成像条件。故B正确；C．影像传感器上形成的是倒立、缩小的实像，而不是正立、放大的虚像。虚像是由平面镜等反射面形成的，而手机摄像头是通过凸透镜形成实像的。故C错误；D．根据凸透镜成实像的规律，当物体远离凸透镜时（即物距增大），像距会减小，同时像也会变小。因此，当远离二维码时，影像传感器上的像应该会变小，而不是变大。故D错误。故选B。【变式5-2】2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，实现了直接从90nm到了22nm芯片的突破。光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的位置固定的硅片上，从而制造出集成电路的方法。其工作原理如图所示，此时恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（）A．此投射原理与投影仪的原理相同B．缩图透镜可用于矫正近视眼C．掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外D．若向下移动掩膜，为在硅片上实现清晰的像，硅片应向上移动【答案】C【详解】ABC．恰好在硅片上成清晰缩小的像，这个像一定为实像，该缩图透镜为凸透镜，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像；结合凸透镜成缩小实像的条件可知，掩膜位于缩图透镜二倍焦距之外，硅片到缩图透镜的距离（像距）在一倍焦距和二倍焦距之间，此投射原理与照相机的原理相同，凸透镜用于矫正远视眼，故C正确，AB错误；D．光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏，若向下移动掩膜，物距变小，为在硅片上实现清晰的像，即像要变大，则应增大像距，需将硅片向下移动，故D错误。故选C。【变式5-3】用手机拍照时，利用“自拍神器”给旅行者拍摄带来方便，如图所示。下列分析正确的是（

）A．旅行者到手机镜头的距离小于2f B．手机屏上所成的像是正立的虚像C．利用“自拍神器”可增大取景范围 D．利用“自拍神器”可增大手机焦距【答案】C【详解】AB．手机的摄像头相当于一个凸透镜，拍照时，物体通过镜头成倒立、缩小的实像，物距大于二倍焦距，故AB错误；C．凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故C正确；D．手机焦距与手机相机的凸透镜规格有关，与“自拍神器”无关，故D错误。故选C。【变式5-4】用普通相机拍照时，要根据物距进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要将景物全部纳入取景区内，不论景物的远近，都能得到比较清晰的像，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是（

）A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同【答案】B【详解】简易“傻瓜”照相机镜头的焦距不能改变，暗箱长度也不能改变。拍照时只要把景物全部纳入取景器内，无论物距如何变化，都能拍出比较清晰的照片，这主要是因为这种照相机的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不用调节。故选B。

巩固练习一、单选题1．“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦，水稻下面可乘凉，说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和水稻下的阴影的形成原因相同的是（）A．一叶障目 B．长空彩虹现C．倒影澄波底 D．相机拍照【答案】A【详解】水稻下的阴影是光沿直线传播的现象。A．一叶障目，是光沿直线传播的现象，故A符合题意；

B．长空彩虹现是色散现象，是光的折射现象，故B不符合题意；C．倒影澄波底，是平面镜成像现象，是光的反射现象，故C不符合题意；

D．相机拍照，利用的是凸透镜成倒立、缩小的实像，故D不符合题意。故选A。2．关于透镜，下列说法正确的是（）A．照相机中所成的像是倒立缩小的虚像B．投影仪所成的像相对于投影片是正立放大的C．矫正远视眼要使用凹透镜D．凸透镜对光有会聚作用【答案】D【详解】A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，用照相机给景物照相时，成的是倒立、缩小的实像，故A错误；B．根据凸透镜成像的规律可知，当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用了这一原理，故B错误；C．远视眼成像在视网膜后方，应该戴凸透镜进行矫正，故C错误；D．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故D正确；故选D。3．如图所示，能模拟近视眼成因的模型是（）A． B．C． D．【答案】C【详解】近视眼的形成是因为晶状体对光的会聚能力过强，看远处物体时成像于视网膜前，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4．照相机能“记住”生活中的美好瞬间。如图所示的四个图中，是物体AB经透镜成的像，能较好说明照相机成像原理的图是（）A． B．C． D．【答案】C【详解】照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。A．图中物体在1倍焦距到2倍焦距之间，成倒立放大的实像，是投影仪的成像原理，故A错误；B．图中是凹透镜。故B错误；C．图中u>2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，是照相机的原理，故C正确；D．图中物距小于焦距，成正立放大的虚像，是放大镜的原理，故D错误。故选C。5．在幻灯机前银幕上看到了字母"F"，如果我们取走凸透镜，并回过头逆着光源光线方向观察幻灯片上的字母，它应呈现的形状是（）A． B． C． D．【答案】C【详解】由凸透镜成像规律可知，放映幻灯时，成的像是倒立且左右相反的，故幻灯片上的字母F的形状应该是选项D。但如果我们取走凸透镜，并回过头逆着光源光线方向观察幻灯片上的字母，那么它应呈现的形状和D选项中F的形状是轴对称图形，所以选项C符合。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。6．如图所示，是一款老年人阅读用超薄透镜。根据图中信息，下列分析正确的是（）A．该透镜对光有发散作用B．图中书上的字通过透镜成的是实像C．当透镜逐渐远离书本时，像会一直变大D．书本到透镜的距离小于透镜的焦距【答案】D【详解】ABD．由图可知，该透镜所成的像为正立放大的虚像，因此该透镜为凸透镜，对光具有会聚作用。当物体位于一倍焦距以内时，凸透镜成正立放大的虚像，因此书本到字的距离小于透镜的焦距。故AB错误，D正确；

C．当物体位于凸透镜的一倍焦距以内，透镜逐渐远离书本时，物距增大，像距增大，像变大；当物体移到一倍焦距之外时，物距增大，像距缩小，像变小，故C错误。

故选D。7．如图是一款“AI科技测肤”美妆镜，它可以通过摄像头对人脸拍照，经过AI处理，最终将画面呈现在显示屏上。关于摄像头的说法正确的是（

）A．成像时，人脸在摄像头的二倍焦距外B．人脸通过摄像头成正立的虚像C．人脸靠近摄像头时，像会变小D．摄像头这类透镜可矫正近视眼【答案】A【详解】A．人脸识别时，摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律制成的，由于摄像头成缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距应大于2倍焦距，故A正确；B．摄像头相当于一个凸透镜，人脸通过摄像头成倒立的实像，故B错误；C．凸透镜成实像过程中，人脸靠近摄像头时，物距变小，像变大，故C错误；D．摄像头摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，可知这类透镜不能矫正近视眼，故D错误。故选A。8．如图甲，小明利用水透镜来探究凸透镜的成像规律，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。在如图甲所示的位置，光屏上成清晰的像，则下列说法正确的是（

）①如图所示水透镜的焦距范围在10.0cm至20.0cm之间②在图甲所示位置对水透镜抽水，此时模拟的是远视眼的形成原因，用图丙的方法矫正③将图甲中的蜡烛移动到光具座上30.0cm刻度线处，若保持光屏不动，对水透镜抽水能在光屏上重新得到一个清晰的像④将一远视眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像变得模糊了，向左移动光屏，能在光屏上重新得到一个清晰的像A．②③④ B．①②③ C．①③④ D．①②④【答案】D【详解】①由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，物距u=70cm-20cm=50cm>2f像距v=90cm-70cm=20cmf<20cm<2f解得水透镜的焦距范围10cm<f<20cm故①正确；②在图示位置对水透镜抽水，水凸透镜的会聚能力变弱，在物距不变的情况下，像会成在光屏的后方，此时模拟的是远视眼的形成原因为了使像成在光屏上，即用图丙的方法矫正，故②正确；③用水透镜模拟正常眼睛，物距减小，像距不变，所以此时应对水透镜注水，才能在光屏上重新得到一个清晰的像，故③错误；④远视镜为凸透镜，将一远视镜放在蜡烛和凸透镜之间，凸透镜对光线具有会聚作用，放上远视镜后，像会向左移动，则向左移动光屏，能在光屏上重新得到一个清晰的像，故④正确。综上所述，故ABC错误，D正确。故选D。二、填空题9．如图所示，是小王同学用同一相机在同一位置拍摄站立不动的同一人，得到的两张照片。如图中的人拿的眼镜是（选“凸透镜”“凹透镜”），可用于矫正（选填“近视眼”“远视眼”）。【答案】凸透镜远视眼【详解】[1][2]由图可知，通过眼镜看到的是正立、放大的眼睛的虚像，根据凸透镜成像规律可知，在u<f时，凸透镜成正立、放大的虚像，所以图中的人拿的眼镜是凸透镜，可用于矫正远视眼。10．如图所示，检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，视力表在镜中的像与被测者相距m。不正确的学习姿势，会导致视力下降，矫正近视眼要佩戴（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。【答案】5凹透镜【详解】[1]视力表到平面镜的距离是3m，视力表的像到平面镜的距离是3m，该同学到平面镜的距离为s=3m-lm=2m所以镜中视力表的像到该同学的距离为s′=3m+2m=5m[2]近视眼是由于像成在视网膜前方，为使像成在视网膜上，需佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正。11．用照相机拍摄操场上远处的同学，调节镜头后胶片上呈现清晰的立、缩小的像。保持照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向运动。【答案】倒实左【详解】[1][2]用照相机拍摄操场上远处的同学，根据凸透镜成像规律可知，物体大于二倍焦距时，调节镜头后胶片上呈现清晰的倒立、缩小的实像。[3]根据凸透镜成像的特点，照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向左运动。12．如图为我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”。系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜；最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体，该光学元件相当于对光具有作用的透镜。若该透镜的焦距为f，则该系统成像时物距应（选填“小于f”“大于2f”或“大于f且小于2f”）。【答案】会聚大于2f【详解】[1][2]凸透镜对光有会聚作用，所以该光学元件相当于对光具有会聚作用的透镜。该系统成像时物距应大于2f，因为成倒立、缩小的实像，所以物距大于2f。13．假期到了，小明带着单反相机（镜头可以前后伸缩），在河滨公园同一地点，通过调节相机镜头如图A、B、C所示，拍了三张照片（选填“大于”“小于”或“等于”）相机的二倍焦距；照片（选填“甲”“乙”或“丙”）是用A拍摄的。【答案】大于丙【详解】[1]照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像制成的，拍照时景物到照相机的距离大于照相机二倍焦距。[2]由左边三幅图可知，从A→B→C，根据凸透镜成实像时的动态变化规律可知物远像近，像逐渐变小，所以，丙是A拍摄的，乙是B拍摄的，甲是C拍摄的，故丙是用A相机拍摄的。14．中华虎凤蝶是国家二级保护动物，捉一只就够判刑的。如图是专家章丽晖在茅山首次发现中华虎凤蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应将相机适当蝴蝶（选填“靠近”或“远离”），镜头略向（选填“内缩”或“外伸”）。【答案】靠近外伸【详解】[1][2]由图知道，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大；所以在拍摄照片甲时，相机镜头到景物的距离大；乙图的像大，故其像距大，物距小，故在拍摄乙图时，镜头到物体的距离变小，但是照相机到底片的距离即像距变大，即相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸。15．图甲是一幅立在桌面上的课本插图，透过水杯，插图中的女生变“胖”了，还掉头面向右侧，如图乙，此现象的成因与（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）工作原理相同，要想使观察到的女孩变“瘦”一点，应适当将水杯（选填“远离”或“靠近”）插图。【答案】投影仪远离【详解】[1]由图乙得，透过水杯，插图中的女生是左右相反、放大的实像，此现象的成因与投影仪工作原理相同。[2]凸透镜成实像时，物远像近像变小，要想使观察到的女孩变“瘦”一点，应适当将水杯远离插图，增大物距，减小像距。三、实验题16．如图是小芊同学做“探究凸透镜成像规律”实验的装置。(1)当蜡烛位于图中的B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为cm。(2)小芊同学把蜡烛由图中B位置往左移动10cm，屏上的像变得模糊。要使像变清晰，光屏应向（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。成像原理与（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。(3)小芊把蜡烛由图B位置往右移动5cm，适当移动光屏，在光屏上得到的像是倒立、（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的清晰的实像。小芊又把自己的近视镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和蜡烛的位置不动，应使光屏（选填“靠近”、“远离”）凸透镜，则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。(4)光屏上得到蜡烛清晰的像时，小芊不小心用手指尖触摸到凸透镜，此时光屏上（选填“会有指尖的像、“会出现指尖的影子”、“蜡烛的像暗了一些”）。【答案】(1)10.0(2)左缩小照相机(3)放大远离(4)蜡烛的像暗了一些【详解】（1）当物距等于2f时，成倒立、等大的实像，此时像距等于2f，由图知，u=v=20.0cm，则20.0cm=2f，所以f=10.0cm。（2）[1]由图乙知，当蜡烛由图中B位置往左移动10cm，此时的物距u=20cm+10cm=30m，u>2f，凸透镜成倒立、缩小的实像。[2]因蜡烛往左移动时，物距增大，像距应减小，所以要使像变清晰，光屏应向左移动。[3]凸透镜成倒立、缩小的实像，利用这个规律制成的光学仪器是照相机（3）[1]由图知，把蜡烛由图B位置往右移动5cm，此时的物u=20cm-5cm=15cm，2f>u>f，凸透镜成倒立、放大的实像。[2]小芊又把自己的近视眼镜（是凹透镜），因凹透镜对光线有发散作用，会使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以将近视眼放在蜡烛和凸透镜之间，清晰的像在光屏的右侧；需要使光屏远离凸透镜，才能在光屏上看到蜡烛清晰的像。（4）不小心用手指尖触摸到凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时的像比手指尖触摸前的像要暗一些。17．学习了凸透镜成像知识后，小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)如图甲，将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地做上白纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图像的如图乙，则可判断该透镜的焦距f为cm；(2)调整器材高度时，应（选填“点燃”“不点燃”）蜡烛；(3)小金在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如丁图①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③；(4)小明又自制了一个水透镜来探究凸透镜成像的规律，如图戊所示，小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后，在光屏上看到了倒立（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是这种成像特点的应用；(5)继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变（选填“大”或“小”）。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏靠近透镜，或者如图己所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了一些，由此判断该眼镜是（选填“近视镜”或“远视镜”）。【答案】(1)12(2)点燃(3)⑤⑥④(4)缩小照相机(5)小近视镜【详解】（1）透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则该透镜的焦距f=12cm。（2）实验中需要让烛焰、凸透镜和光屏三者中心放在同一高度，使其成像在光屏中心，所以只有蜡烛点燃，才可确定烛焰的中心，故点燃蜡烛应该在调整高度之前。（3）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序是②①③⑤⑥④。（4）[1][2]由图戊可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用是照相机。（5）[1][2]注水后水透镜变得更凸，对光会聚能力更强，此时水透镜焦距变小；会将光线提前会聚成像，使像成在光屏前方，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了一些，由此判断该眼镜是近视镜，近视镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。

提优练习1．照相时，选择不同的“光圈”以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度以控制镜头的进光时间。两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定，光照能量过大或过小都不能得到好照片。下面的表格是某种情况下光圈与快门的几种正确组合。在“快门”一行中，“15”表示快门打开的时间是1/15秒，依此类推；在“光圈”一行中，“16”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的1/16。依此类推，计算快门60对应的光圈一行的数字为。光圈1611.35.53.92.82.3快门153060125250500750【答案】8【详解】快门由15变为60时，曝光时间之比为在光照能量保持一定时，透光面积与曝光时间成反比，则两次透光面积之设镜头焦距为f，改变快门后的光圈值为n，由圆的面积公式得解得n=8，即快门60对应的光圈为8。2．小华在“探究凸透镜成像的规律”实验中。

（1）如图甲所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，由此可知，凸透镜的焦距是cm；（2）如图乙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像，（照相机/投影仪/放大镜）就是利用这一原理工作的。若撤去光屏，人眼在图乙所示的位置（选填“能”或“不能”）观察到蜡烛的像；（3）把蜡烛向左移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了；①为了使光屏上再次得到清晰的像，应调整光屏向移动（选填“左”或“右”）；②小华不移动光屏，将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像也变清晰了，则该眼镜片是（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。（4）在探究成“等大实像”的实验时，发现有两个小组所测像距分别为20.5cm和23cm，与理论像距22cm相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：；（5）在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是；A．左右适当移动凸透镜

B．上下适当移动凸透镜C．适当扭转凸透镜

D．左右适当移动光屏（6）小华用LED灯做成字母“b”替换蜡烛，将它放在距透镜16cm处，在光屏上能成清晰的像。小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“b”，则他看到屏上像的形状为；（7）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v。物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率n＝，丁图中，a=，当L＝4.5f时，n＝。

【答案】11.0投影仪能左近视光屏上还没有出现清晰的像就测像距C“q”3f2或0.5【详解】（1）[1]焦距是凸透镜光心到焦点的距离。刻度尺读数要估读，由图甲可知，刻度尺每一小格表示1cm，则凸透镜的焦距是11.0cm。（2）[2][3]凸透镜的焦距是11.0cm，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，则此时物距在1倍焦距到2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大的实像，投影仪就是利用这一原理工作的。撤去光屏，人眼在光屏位置能观察到蜡烛的实像。（3）[4]把蜡烛向左移动一小段距离，则物距变大，根据凸透镜成像规律可知，像距减小。所以为了使光屏上再次得到清晰的像，应调整光屏向左移动。[5]把蜡烛向左移动一小段距离，则物距变大，像距减小。若不移动光屏，要在光屏上成清晰的像，应使光线发散一些，可以将一个合适的凹透镜放在凸透镜和烛焰之间。而近视眼的矫正原理与此相同，所以则该眼镜片是近视眼镜的镜片。（4）[6]同一凸透镜，物距一定，像距一定，实验测量的像距不同，是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距。（5）[7]在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，说明凸透镜左右倾斜，与光屏不平行，所以应适当扭转凸透镜。故选C。（6）[8]小华用LED灯做成字母“b”替换蜡烛，将它放在距透镜16cm处，物距在1倍焦距到2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，在光屏上成倒立放大的实像。小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“b”，则他看到屏上像的形状为“q”。（7）[9]根据凸透镜的成实像时满足u>f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u=2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。[10]由图丁可知，当u=1.5f时，L=4.5f，则根据光路可逆性，当u=3f时，v=1.5f，L仍为4.5f，则a=3f[11]由图丁可知，当L＝4.5f时，若u=1.5f，则v=3f，此时若u=3f，则v=1.5f，此时3．同学们利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”，操作如下：

（1）由于实验中凸透镜的焦距未知，故小艳同学先利用一束平行光测量凸透镜的焦距，如图甲所示，则该透镜的焦距是cm；（2）实验时调节光源、凸透镜和光屏的中心大致在上，其目的是使所成的像在光屏中央；（3）图乙中光屏上出现了清晰的像，生活中利用这个成像特点制成了（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；当光源适当靠近透镜时，为使光屏上依旧出现清晰的像，光屏应适当（选填“靠近”或“远离”）透镜；（4）观察光屏上像的特点时小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分，此时光屏上F光源的像（选填“完整”或“不完整”）；充满好奇心的小畅同学继续探索，让透镜位置保持不动，将光源和光屏的位置对调，对调后在光屏上选填（“能”或“不能”）看到F光源的像；（5）小宇同学将自己的近视眼镜放在透镜与光源之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，使光屏（填“靠近”或“远离”）透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。（6）小王同学为了研究像和物的运动快慢和轨迹，设计了如图丙所示的装置，F1、F2是凸透镜的两个焦点，S是距凸透镜距离大于2倍焦距的点光源，是S经凸透镜所成的像。当点光源S沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，则像的移动情况A．像S'沿平行于主光轴方向靠近凸透镜方向匀速运动B．像S'沿平行于主光轴方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大C．像S'沿F2与S'连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大【答案】10.0同一高度照相机远离完整能远离C【详解】（1）[1]凸透镜能把平行于主光轴的光线会聚于一点，如图，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离为10.0cm，则凸透镜的焦距是10.0cm。（2）[2]把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在桌面上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使像能成在光屏的中央，便于观察成像情况。（3）[3]由图乙知，物距大于2f，所以光屏上得到烛焰清晰的倒立、缩小的实像，生活中的照相机是根据这个原理制成的。[4]当光源适当靠近透镜时，物距减小，像距变大，为使光屏上依旧出现清晰的像，光屏应适当远离透镜。（4）[5]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，如果凸透镜被某同学用遮光布挡住凸透镜的上半部分，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的，只是像比原来变暗。[6]让透镜位置保持不