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物理八年级上册4.2 透镜随堂练习题
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这是一份物理八年级上册4.2 透镜随堂练习题，共38页。试卷主要包含了照相机与眼球，近视眼及其矫正，远视眼及其矫正，望远镜，显微镜等内容，欢迎下载使用。
01
预习导学
一、照相机与眼球
1、照相机的原理：利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理制成的。
2、视物原理：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机内的胶片。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，视觉神经把信息传到大脑，从而就产生了视觉。
3、人眼的自动调节：人眼可以通过调节肌肉的松紧来改变晶状体的弯曲度，即改变晶状体的焦距，使物体仍能在视网膜上成清晰的像。
4、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。
要点：
1、如图所示，照相机的镜头和眼球都相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像。
2、从图中可以看出，一只眼的观察范围大约是150°，而两只眼的观察范围就接近180°。人的两眼观察范围有很大一部分是相互重叠的。人只有同时使用两只眼睛，才能准确地判断物体的前后距离。
二、近视眼及其矫正
1、近视眼：
（1）表现：看不清远处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。
2、近视眼的矫正：
利用凹透镜能使光发散的特点，在眼球前面放一个合适的凹透镜，就能使像向后移到视网膜上。如图所示。
要点：
1、近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近，因此，近视眼的人习惯紧贴在书上看字。
2、近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。
三、远视眼及其矫正
1、远视眼：
（1）表现：看不清近处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。
2、远视眼的矫正：
利用凸透镜能使光会聚的特点，在眼球前面放一个合适的凸透镜，就能使像向前移到视网膜上。
要点：
1、远视眼的近点变远。
2、焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：
3、焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
4、度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
四、望远镜
1、作用：能使远处的物体在近处成像。
2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）组成。
3、开普勒望远镜：
（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。
（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
4、反射式望远镜：
（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，
（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。
要点：
1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。
2、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星非常重要。
五、显微镜
1、构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。
3、成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：
要点：
对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。
02
考点分类
考点1：视力的矫正
1．上网课期间，同学们使用电子产品，眼睛睫状体收缩，晶状体的焦距 （填“变短”或“变长”），长时间就可能患上近视，像成在视网膜的 （填“前方”或“后方”），需要佩戴 透镜进行矫正。
2．如图所示，分别表示近视眼成因和矫正做法的是（ ）
A．①②B．③④C．②④D．①③
3．如图是人眼与鱼眼的结构示意图。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 透镜；我们观察发现，鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些，折光能力会更强一些，如果人眼的晶状体像鱼这样，观察远处物体的像将成在视网膜的 面，若要看清远处的物体，应该配戴 透镜来进行矫正。
考点2：生活中的透镜
4．早期照相馆里，摄影师取景时看到的像都是倒立缩小的，现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。以下说法错误的是（ ）
A．照相机镜头相当于一个凸透镜B．凸透镜只能成倒立缩小的实像
C．照相机靠近被拍摄者，所成的像变大D．人的眼睛相当于一架照相机
5．将凸透镜、蜡烛和光屏安装到光具座上，如图所示，此凸透镜焦距为10cm，此时 光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B．此时成像情况符合投影仪成像原理
C．保持蜡烛和光屏的位置不动，只将透镜适当向左移动，则在光屏上能再次看到像
D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移动到45cm刻度线处，在右侧通过透镜看不到像
6．如图所示是利用航空摄影拍摄到的美丽邢台的七里河沿岸，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm，则胶片到镜头的距离应（ ）
A．大于100mm小于150mmB．大于50mm小于100mm
C．小于50mmD．等于50mm
7．为了防控新型冠状病毒疫情，学校门口安装了测温摄像仪，测温摄像仪的成像原理与我们生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，测温摄像时行人离镜头的距离应满足的条件是 。
8．如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
9．用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上；找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最 像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这个原理。
考点3：望远镜和显微镜
10．分析如图所示天文爱好者用的望远镜的光路图可知（ ）
A．它的物镜是平面镜
B．它的目镜是凹透镜
C．观察者看到的远处景物是缩小的像
D．观察者看到的远处景物是放大的像
11．在我县举办的青少年科技节上，某中学天文爱好兴趣小组自制一台天文望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
12．如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（ ）
A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播
C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D．木星到物镜的距离u满足（f为物镜的焦距）
13．天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．A镜是目镜
B．太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的
C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像
D．人眼通过望远镜看到的是正立的像
14．深圳市天文台位于大鹏新区南澳街道西涌，配备有反射式望远镜、光学望远镜等多种观测设备。反射式望远镜的原理如图（甲），利用一个球面反射镜将进入镜头的光线会聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上，然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里，这样我们便可以观测到星空的影像。而光学望远镜的原理如图（乙），下列说法正确的是（ ）
A．反射式望远镜的主镜是凹面镜，不遵循光的反射定律
B．反射式望远镜利用了小孔成像的原理
C．光学望远镜的目镜成倒立、缩小的实像
D．光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同
15．如图是显微镜和望远镜原理示意图，下面关于它们成像的说法正确的是（ ）
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望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； ④望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像。
A．①③B．②④C．①④D．②③
16．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倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像，此像落在目镜 （选填“一倍焦距内”或“二倍焦距外”）的位置；经过目镜折射后成一个正立、 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。
03
强化训练
1．来自物体的光线经过眼睛晶状体成像在视网膜上，则（ ）
A．视网膜相当于光屏
B．晶状体相当于凹透镜
C．所成的像可能是正立的
D．所成的像可能是虚像
2．在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜D．是凸透镜，属远视眼镜
3．下列四幅图中，有的能说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出方法。下列判断正确的是（ ）
A．图①能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
B．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法
C．图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法
D．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
4．如图所示，小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是（ ）
A．手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B．妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C．要拍面部特写，可以把手机靠近面部一些
D．手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
5．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像
D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜
6．如图所示，显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是
A．物镜的焦距大于目镜的焦距
B．物镜和目镜一样都起到放大的作用，所成的像都是虚像
C．物镜所成的像为虚像，目镜所成的像为实像
D．物镜所成的像为实像，目镜所成的像为虚像
7．关于凸透镜成像及成像规律的应用，有以下几种说法：
（1）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像；
（2）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的；
（3）幻灯机是利用当物距大于2倍焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；
（4）集邮爱好者观察集邮时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替。
上述说法正确的是（ ）
A．（1）（2）B．（2）（3）C．（1）（4）D．（2）（4）
8．为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．水滴模拟显微镜的目镜B．箭头通过水滴成放大的实像
C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
二、填空题
9．产生远视眼的原因是晶状体太 ，折光能力太 ，或眼球在前后方向太 ，来自近处某点的光会聚在视网膜 ，人看不清近处的物体。远视眼应用 镜进行矫正。
10．照相机镜头的作用相当于一个 镜，来自物体的光经过照相机镜头后，会在胶卷上形成一个 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“倒立”或“正立”）的 像（选填“实”或“虚”），教学中的投影仪镜头相当于一个 镜，投影片上的图案经镜头后形成一个 、 的像。
11．显微镜的物镜是一个 （选填“凸”或“凹”）透镜，其作用相当于 （填“照相机”或“投影仪”）的镜头，通过显微镜看到的是物体 （选填“放大”或“缩小”）的像。
12．天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球，这种望远镜的目镜和物镜都是 镜。当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时，物镜使物体成一个 、 的 像。相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用；然后这个像通常在目镜的一倍焦距内，经过目镜成 、 的 像，相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用。天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了增加 光线。我们不能看清一个物体，与物体对我们的眼睛所成的视角大小有关，物体离我们越近，视角越 ，看物体越清楚。
13．近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是 图；正确表示近视眼矫正情况的是 图。对近视眼矫正，是利用了 （选填“A”“B”）。
A．凸透镜对光的会聚作用
B．凹透镜对光的发散作用
14．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成一个倒立缩小的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立 的虚像。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 （填“近视”或“远视”）镜片来代替。
15．勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰的像，利用凸透镜这一成像规律制成的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“28cm”刻度线位置，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是 。（选填“近视眼”或“远视眼”）。
16．显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像的光路图，以及射向目镜的两条光线，请画出在目镜中所成的像及光路图 ；
（1）物镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）；
（2）目镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）。
三、作图题
17．图乙为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图丙虚线框内画出能对其进行矫正的透镜。
18．在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜和能矫正该眼睛视力的透镜．
19．甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
四、实验题
20．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。
（1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该将蜡烛 凸透镜。如果小明不戴眼镜看书，应该将书 眼睛；（两空选填“靠近”或“远离”）
（2）小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图2甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示；
①焦距小于10cm的是图 ，模拟近视眼的是图 ；
②在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是 图；
③目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 （填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm。
21．【活化知识，还原生活】眼睛是人体重要的器官之一，小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律，他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型，模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体，后面的塑料盒相当于视网膜，将蜡烛和模型放在光具座上。
（1）我们观察物体时，物体在视网膜上能成 实像；
（2）如图甲所示，调节蜡烛到合适的高度后，移动蜡烛的位置，模型上成清晰的像，此时，像的位置在 之间；
（3）如图乙所示，给模型换上一块焦距小的凸透镜，像变模糊了。移动蜡烛，直到成清晰的像，发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大，对光的 作用强。此时，若蜡烛远离凸透镜，像的位置会 凸透镜，模型上的像就不清晰了；
（4）小冰分析，当晶状体变厚时，远处物体成像在视网膜前方，所以就只能看清 的物体；
（5）为了保护视力，你应该 。（写出一点）
22．小馨学习了眼睛和眼镜的知识之后，她想利用水透镜来模拟眼睛看见物体的过程。如图是小馨自制的水透镜及实验所需器材，对比眼睛的结构图：
（1）眼球中的视网膜相当于实验中的 ，实验中的水透镜相当于眼球中的 ；
（2）实验时，小馨将光源、水透镜、光屏依次放置在光具座上，为了使像呈现在光屏中央，请你帮她写一条检验三者中心是否在同一高度的方法： ；
（3）小馨现将蜡烛放在最左端，对光屏做出适当调节，使像能清晰地出现在光屏上，模拟人看清远处的物体；
（4）固定住水透镜和光屏，模拟人眼睛的晶状体和视网膜的位置不发生改变；
（5）把光源向水透镜方向移动，发现光屏上的像模糊了，这时需要向水透镜 （选填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新变得清晰，模拟睫状体的变化，从而达到眼睛的自动调节；
（6）初步调查，我国青少年近视患病率高达 50％左右，近视率仍处于高位。飞秒激光近视手术是当今眼科学界的前沿技术，你认为飞秒激光近视手术使眼睛发生了什么变化从而达到矫正近视的效果？
23．小明用凸透镜（甲、乙）、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）实验前，使 在同一水平高度。为了便于观察实验现象，实验环境应该 （选填“较亮”或“较暗”）一些；
（2）为了判断两个凸透镜的焦距大小，小明做了如下操作：
①使蜡烛、凸透镜甲、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜甲的焦距为 cm；
②保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜甲更换为凸透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则透镜乙的焦距比甲的 （选填“大”或“小”）；
（3）保持凸透镜甲位置不动，将蜡烛放在光具座15cm刻度线处，调节光屏，在光屏上得到一个清晰的、倒立 （选填“放大”或“缩小”）的实像，光屏的位置位于 cm刻度之间；
（4）继续保持凸透镜甲位置不动，把蜡烛移到35cm刻度线处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明能观察到像的正确方法是 ； （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的。
24．某学校科学兴趣小组探究显微镜成像原理，查阅资料发现：显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜（物镜，其焦距用f物表示）和一块焦距较大的凸透镜（目镜，其焦距用f目表示）组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图，以及A′B′射向目镜的两条光线。
（1）与A′B′对比，目镜L2所成的像是一个 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“实像”或“虚像”）；
（2）物镜的成像原理与 是一致的（选填序号）；
A．放大镜B．照相机C．幻灯机
（3）使用显微镜观察时，如果光线过强，应选择 （选填序号）；
A．大光圈B．平面镜C．凹面镜
（4）用显微镜观察写有字母“b”的装片，视野中看到的图像是 （选填“b”、“P”、“q”或“d”）。
25．物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙。
（1）可判断该透镜的焦距f为 cm；
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。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≥ （用f表示）；
（3）物理学中，有一个凸透镜成像的新概念“放大率”，结合丙、丁两图可知，当物距u=1.5f时，n= ；
（4）另一组同学用另一个凸透镜探究凸透镜成像的规律，如图戊所示，此时光屏上已经呈现清晰的像，（像未画出），此时成倒立、 （放大/缩小/等大）的实像，该成像原理可以用于制作 （放大镜/照相机/投影仪）；
（5）保持图戊中蜡烛、光屏的位置不动，左右移动凸透镜，则当凸透镜移至刻度值为 cm处时，光屏上再次呈现清晰的像；
（6）另一兴趣小组利用“F”发光物和凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛从如图己所示的视角观察，则此时观察到光屏上所成像应该是图庚中的 （填数字序号①/②/③/④）；
（7）如图辛，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上原来清晰的像变迷糊了，将光屏远离透镜适当距离后在光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜时 眼镜（近视/远视）。
第18课 透镜成像规律的应用 视力的矫正
01
预习导学
一、照相机与眼球
1、照相机的原理：利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理制成的。
2、视物原理：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机内的胶片。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，视觉神经把信息传到大脑，从而就产生了视觉。
3、人眼的自动调节：人眼可以通过调节肌肉的松紧来改变晶状体的弯曲度，即改变晶状体的焦距，使物体仍能在视网膜上成清晰的像。
4、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。
要点：
1、如图所示，照相机的镜头和眼球都相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像。
2、从图中可以看出，一只眼的观察范围大约是150°，而两只眼的观察范围就接近180°。人的两眼观察范围有很大一部分是相互重叠的。人只有同时使用两只眼睛，才能准确地判断物体的前后距离。
二、近视眼及其矫正
1、近视眼：
（1）表现：看不清远处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。
2、近视眼的矫正：
利用凹透镜能使光发散的特点，在眼球前面放一个合适的凹透镜，就能使像向后移到视网膜上。如图所示。
要点：
1、近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近，因此，近视眼的人习惯紧贴在书上看字。
2、近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。
三、远视眼及其矫正
1、远视眼：
（1）表现：看不清近处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。
2、远视眼的矫正：
利用凸透镜能使光会聚的特点，在眼球前面放一个合适的凸透镜，就能使像向前移到视网膜上。
要点：
1、远视眼的近点变远。
2、焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：
3、焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
4、度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
四、望远镜
1、作用：能使远处的物体在近处成像。
2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）组成。
3、开普勒望远镜：
（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。
（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
4、反射式望远镜：
（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，
（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。
要点：
1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。
2、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星非常重要。
五、显微镜
1、构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。
3、成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：
要点：
对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。
02
考点分类
考点1：视力的矫正
1．上网课期间，同学们使用电子产品，眼睛睫状体收缩，晶状体的焦距 （填“变短”或“变长”），长时间就可能患上近视，像成在视网膜的 （填“前方”或“后方”），需要佩戴 透镜进行矫正。
【答案】 变短 前方 凹
【详解】[1][2][3]同学们使用电子产品，眼睛睫状体收缩，晶状体的焦距变短，眼睛对光线的折射能力变强，所成的像在视网膜的前方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以，应佩戴发散透镜即凹透镜，这样，像正好呈在视网膜上。
2．如图所示，分别表示近视眼成因和矫正做法的是（ ）
A．①②B．③④C．②④D．①③
【答案】D
【详解】近视眼的成因是：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球的前后径太长，因此来自远处的光会聚在视网膜前，即像成在视网膜的前方，应配戴发散透镜，使光线推迟会聚。即看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以①是近视眼的成因。近视眼需戴凹透镜矫正，所以③是近视眼的矫正做法，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．如图是人眼与鱼眼的结构示意图。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 透镜；我们观察发现，鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些，折光能力会更强一些，如果人眼的晶状体像鱼这样，观察远处物体的像将成在视网膜的 面，若要看清远处的物体，应该配戴 透镜来进行矫正。
【答案】 凸 前 凹
【详解】[1]凸透镜中间厚，边缘薄，晶状体和角膜符合凸透镜的结构特点，故相当于一个凸透镜。
[2]如果人眼的晶状体像鱼这样，折光能力会更强一些，就会使得光线会聚更早，成像在视网膜前。
[3]要看清远处物体，则需要将光线发散一些，故可以佩戴凹透镜进行矫正。
考点2：生活中的透镜
4．早期照相馆里，摄影师取景时看到的像都是倒立缩小的，现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。以下说法错误的是（ ）
A．照相机镜头相当于一个凸透镜B．凸透镜只能成倒立缩小的实像
C．照相机靠近被拍摄者，所成的像变大D．人的眼睛相当于一架照相机
【答案】B
【详解】A．照相机镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，故A正确，不符合题意；
B．当物距u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故B错误，符合题意；
C．照相机靠近被拍摄者，凸透镜成实像时，物近像远像变大，故C正确，不符合题意；
D．人的眼睛相当于一架照相机，原理都是u＞2f，成倒立、缩小的实像，故D正确，不符合题意；
故选B。
5．将凸透镜、蜡烛和光屏安装到光具座上，如图所示，此凸透镜焦距为10cm，此时 光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B．此时成像情况符合投影仪成像原理
C．保持蜡烛和光屏的位置不动，只将透镜适当向左移动，则在光屏上能再次看到像
D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移动到45cm刻度线处，在右侧通过透镜看不到像
【答案】C
【详解】AB．由图可知，物距大于像距，物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，故AB错误；
C．保持蜡烛和光屏的位置不动，只将透镜适当向左移动，根据折射现象中光路可逆，则在光屏上能再次看到像，此时物距和像距互换，故C正确；
D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移动到45cm刻度线处，物距为5cm，小于一倍焦距，在右侧通过透镜可以看到正立放大的虚像，故D错误。
故选C。
6．如图所示是利用航空摄影拍摄到的美丽邢台的七里河沿岸，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm，则胶片到镜头的距离应（ ）
A．大于100mm小于150mmB．大于50mm小于100mm
C．小于50mmD．等于50mm
【答案】B
【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜，镜头的焦距是50mm，胶片和镜头之间是像距，2f＞v＞f，所以胶片到镜头的距离大于50mm小于100mm，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．为了防控新型冠状病毒疫情，学校门口安装了测温摄像仪，测温摄像仪的成像原理与我们生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，测温摄像时行人离镜头的距离应满足的条件是 。
【答案】 照相机 成像时人到镜头的距离大于二倍焦距
【详解】[1][2]测温摄像仪的镜头是一个凸透镜，其成像原理与照相机相同，成像时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。
8．如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 凸 缩小 实 变大
【详解】[1]摄像机在使用时相当于照相机，利用的是凸透镜成像，所以镜头相当于一个凸透镜。
[2][3]根据凸透镜成像的规律，照相机、摄像机利用的是物距在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
[4]根据凸透镜成实像时的规律，物近像远像变大，所以当小巴车靠近公交站牌时，物距变小，像距变大，站牌在摄像机感光元件上所成的像变大。
9．用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上；找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最 像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这个原理。
【答案】 主光轴 清晰 放大 投影仪
【详解】[1]实验前先固定凸透镜，再移动蜡烛和光屏使它们靠近凸透镜，再点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。
[2]寻找像时，要前后多移动几次光屏，直到光屏上出现最清晰的像为止。
[3]当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，由图可知此时的物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，光屏上会成倒立放大的实像。
[4]照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的，投影仪是利用凸透镜成倒立放大实像原理制成的，放大镜是利用凸透镜成正立放大虚像原理制成的，因此利用图中原理制成的是投影仪。
考点3：望远镜和显微镜
10．分析如图所示天文爱好者用的望远镜的光路图可知（ ）
A．它的物镜是平面镜
B．它的目镜是凹透镜
C．观察者看到的远处景物是缩小的像
D．观察者看到的远处景物是放大的像
【答案】C
【详解】A．它的物镜是凸透镜，故A不符合题意；
B．它的目镜是凸透镜，故B不符合题意；
CD．光线通过物镜后会聚，观察者看到的远处景物是缩小的像，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
11．在我县举办的青少年科技节上，某中学天文爱好兴趣小组自制一台天文望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【详解】A．望远镜的物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，显微镜的物镜相当于幻灯机，成倒立、放大的实像。故A错误；
B．望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，故B错误；
C．用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，故C错误；
D．望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，故D正确。
故选D。
12．如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（ ）
A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播
C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D．木星到物镜的距离u满足（f为物镜的焦距）
【答案】C
【详解】A．望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，所以颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凸透镜，故A错误；
B．光线通过望远镜的凸透镜，发生了折射，故B错误；
CD．望远镜的目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，木星到物镜的距离u满足，成倒立缩小的实像，故C正确，D错误。
故选C。
13．天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．A镜是目镜
B．太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的
C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像
D．人眼通过望远镜看到的是正立的像
【答案】B
【详解】望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，靠近眼睛的是目镜，A镜是目镜，靠近物体的是物镜，B镜是目镜，物镜的作用是成倒立缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像，故B正确，ACD错误。
故选B。
14．深圳市天文台位于大鹏新区南澳街道西涌，配备有反射式望远镜、光学望远镜等多种观测设备。反射式望远镜的原理如图（甲），利用一个球面反射镜将进入镜头的光线会聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上，然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里，这样我们便可以观测到星空的影像。而光学望远镜的原理如图（乙），下列说法正确的是（ ）
A．反射式望远镜的主镜是凹面镜，不遵循光的反射定律
B．反射式望远镜利用了小孔成像的原理
C．光学望远镜的目镜成倒立、缩小的实像
D．光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同
【答案】D
【详解】A．反射式望远镜的主镜是凹面镜，凹面镜对光有会聚作用，遵循光的反射定律，故A错误；
B．反射式望远镜是利用光的反射成像，故B错误；
C．光学望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像，故C错误；
D．光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故D符合题意。
故选D。
15．如图是显微镜和望远镜原理示意图，下面关于它们成像的说法正确的是（ ）
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望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； ④望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像。
A．①③B．②④C．①④D．②③
【答案】A
【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，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< f时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误；
用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③正确， ④错误。故A正确，BCD错误。
故选A。
16．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倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像，此像落在目镜 （选填“一倍焦距内”或“二倍焦距外”）的位置；经过目镜折射后成一个正立、 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。
【答案】 缩小 一倍焦距内 放大
【详解】[1][2][3]望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，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。
03
强化训练
一、单选题
1．来自物体的光线经过眼睛晶状体成像在视网膜上，则（ ）
A．视网膜相当于光屏
B．晶状体相当于凹透镜
C．所成的像可能是正立的
D．所成的像可能是虚像
【答案】A
【详解】AB．物体经晶状体成像在视网膜上，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，故A符合题意，B不符合题意；
CD．人眼看物体时，在视网膜上成的像是一个倒立、缩小的实像，视网膜上所成的像是倒立的像，而我们感觉所看到的物体是正立的，这源于视神经和大脑的调节作用，故CD均不符合题意．
2．在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜D．是凸透镜，属远视眼镜
【答案】D
【详解】由题意知，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，说明眼镜片对光线有会聚作用，使像呈现在光屏的前侧，所以该镜片是凸透镜，属远视眼镜，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．下列四幅图中，有的能说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出方法。下列判断正确的是（ ）
A．图①能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
B．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法
C．图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法
D．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
【答案】C
【详解】图①能够说明远视眼的成像原理，图③给出了矫正的方法；图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法。
故选C。
4．如图所示，小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是（ ）
A．手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B．妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C．要拍面部特写，可以把手机靠近面部一些
D．手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
【答案】C
【详解】手机的摄像头相当于凸透镜，利用其成倒立、缩小的实像，与照相机的工作原理相同；要拍面部特写，此时的像会变大，像距变大，物距变小，可以把手机靠近面部一些，故ABD错误，C正确。
故选C。
5．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像
D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜
【答案】D
【详解】ABC．幻灯机的成像原理是物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，望远镜使用时，被观察的物体到物镜的距离远大于物距的二倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，相当于照相机的镜头，故ABC错误；
D．望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，目镜的作用相当于一个放大镜，使经过物镜形成的像再次成正立、放大的虚像，故D正确。
故选D。
6．如图所示，显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是
A．物镜的焦距大于目镜的焦距
B．物镜和目镜一样都起到放大的作用，所成的像都是虚像
C．物镜所成的像为虚像，目镜所成的像为实像
D．物镜所成的像为实像，目镜所成的像为虚像
【答案】D
【详解】A．显微镜的物镜的焦距小于目镜的焦距，故A错误；
BCD．放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成正立、放大的虚像，故D正确，BC错误。
7．关于凸透镜成像及成像规律的应用，有以下几种说法：
（1）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像；
（2）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的；
（3）幻灯机是利用当物距大于2倍焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；
（4）集邮爱好者观察集邮时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替。
上述说法正确的是（ ）
A．（1）（2）B．（2）（3）C．（1）（4）D．（2）（4）
【答案】D
【详解】（1）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，故（1）错误，不符合题意；
（2）照相机照相时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，故（2）正确，符合题意；
（3）幻灯机成像时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，故（3）错误，不符合题意；
（4）老花镜是凸透镜，可以当作放大镜使用，故（4）正确，符合题意。
故可知D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
8．为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．水滴模拟显微镜的目镜B．箭头通过水滴成放大的实像
C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
【答案】B
【详解】AC．由乙图知水滴是靠近物体的透镜，所以水滴模拟显微镜的物镜，水滴上方的凸透镜靠近眼睛透镜模拟显微镜的目镜，故AC错误；
B．水滴模拟显微镜的物镜，物体位于显微镜的物镜的一倍焦距和两倍焦距之间，所以箭头通过水滴成放大的实像，故B正确；
D． 透过水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜会看到箭头更大的像，通过目镜成的是虚像，投影仪成像是实像，故D错误。
故选B。
二、填空题
9．产生远视眼的原因是晶状体太 ，折光能力太 ，或眼球在前后方向太 ，来自近处某点的光会聚在视网膜 ，人看不清近处的物体。远视眼应用 镜进行矫正。
【答案】 薄 弱 短 后 凸透
【详解】[1][2][3][4][5]远视眼的成因是只能看清远处的物体，看不清近处的物体，产生远视眼的原因是：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使得来自近处某点的光还没有会聚一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。因此对远视眼的矫正可通过凸透镜对光线的会聚作用进行纠正。
10．照相机镜头的作用相当于一个 镜，来自物体的光经过照相机镜头后，会在胶卷上形成一个 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“倒立”或“正立”）的 像（选填“实”或“虚”），教学中的投影仪镜头相当于一个 镜，投影片上的图案经镜头后形成一个 、 的像。
【答案】 凸透
缩小 倒立 实 凸透 倒立 放大
【详解】[1][2][3][4]照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机的镜头相当于凸透镜。
[5][6][7]教学中的投影仪镜头相当于一个凸透镜，投影时，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像。
11．显微镜的物镜是一个 （选填“凸”或“凹”）透镜，其作用相当于 （填“照相机”或“投影仪”）的镜头，通过显微镜看到的是物体 （选填“放大”或“缩小”）的像。
【答案】 凸 投影仪 放大
【详解】[1][2][3]显微镜由物镜和目镜组成，物镜相当于投影仪，物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，第一次的实像在目镜的一倍焦距之内成正立放大的虚像，所以显微镜成倒立、放大的虚像。
12．天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球，这种望远镜的目镜和物镜都是 镜。当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时，物镜使物体成一个 、 的 像。相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用；然后这个像通常在目镜的一倍焦距内，经过目镜成 、 的 像，相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用。天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了增加 光线。我们不能看清一个物体，与物体对我们的眼睛所成的视角大小有关，物体离我们越近，视角越 ，看物体越清楚。
【答案】 凸透 倒立 缩小 实 照相机 正立 放大 虚 放大镜 入射 大
【详解】[1][2][3][4][5]根据透镜的特点，望远镜由两组凸透镜组成，根据凸透镜的成像规律，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，缩小的实像，相当于照相机的工作原理。
[6][7][8][9]这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，根据凸透镜的成像规律，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，这是应用了放大镜的原理。
[10]天文望远镜的物镜口径做得较大，由于物镜也相当于一个凸透镜，因此口径做得大，可以增加入射光，使观察到的物体更多。
[11]视角的大小不仅与物体的大小有关，还与眼睛距离物体的远近有关，物体离我们越近，视角越大，看物体越清楚。
13．近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是 图；正确表示近视眼矫正情况的是 图。对近视眼矫正，是利用了 （选填“A”“B”）。
A．凸透镜对光的会聚作用
B．凹透镜对光的发散作用
【答案】 甲 丁 B
【详解】[1]甲图，看近处物体时，像成在视网膜的后方，是远视眼的成像情况；乙图，看远处物体时，像成在视网膜的前方，是近视眼的成像情况。
[2] [3]丙图，是用凸透镜来矫正的，凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼；丁图，是用凹透镜来矫正的，凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
14．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成一个倒立缩小的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立 的虚像。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 （填“近视”或“远视”）镜片来代替。
【答案】 一倍焦距内 放大 远视
【详解】[1][2][3]望远镜的物镜相当于照相机，物距大于2倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，该像应该落在目镜的一倍焦距之内，然后成正立、放大的虚像。物镜和目镜都是由凸透镜组成，所以制作望远镜时，应该选用远视眼的镜片。
15．勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰的像，利用凸透镜这一成像规律制成的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“28cm”刻度线位置，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是 。（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】 缩小 照相机 远视眼
【详解】[1][2]烛焰到凸透镜的距离是物距，光屏到凸透镜的距离是像距。由图知，物距大于像距，且光屏上能成清晰的像，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。照相机就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
[3]若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“28cm”刻度线位置，物距减小了，像距会变大，像成在光屏的后方，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，这说明该眼镜对光线具有会聚作用，即该眼镜是凸透镜，能矫正远视眼。
16．显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像的光路图，以及射向目镜的两条光线，请画出在目镜中所成的像及光路图 ；
（1）物镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）；
（2）目镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）。
【答案】 投影仪 放大镜
【详解】[1]由平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变可知光路图如下图所示：
（1）[1]由图可知，细小物体AB距离物镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，所以物镜相当于投影仪，能成倒立放大的实像。
（2）[2]由图可知细小物体AB在目镜的一倍焦距以内，成倒立放大的虚像，所以目镜相当于放大镜。
三、作图题
17．图乙为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图丙虚线框内画出能对其进行矫正的透镜。
【答案】
【详解】由图乙可知，此时晶状体将光线会聚在视网膜的前方，所以是近视眼，故应当佩带镜片为凹透镜的近视眼镜进行矫正，如下图所示：
18．在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜和能矫正该眼睛视力的透镜．
【答案】
【详解】左图中平行光经透镜后变得会聚，因此该透镜对光线起会聚作用，为凸透镜；
中图的折射光线比起入射光线更加远离主光轴，所以这个透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜；
右图中，物体的像在视网膜的前方，是近视眼，应用凹透镜矫正．如图所示：
19．甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
【答案】
【详解】图甲是近视眼的成像示意图，需要用凹透镜来矫正，故虚线框内应该画凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示：
四、实验题
20．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。
（1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该将蜡烛 凸透镜。如果小明不戴眼镜看书，应该将书 眼睛；（两空选填“靠近”或“远离”）
（2）小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图2甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示；
①焦距小于10cm的是图 ，模拟近视眼的是图 ；
②在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是 图；
③目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 （填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm。
【答案】 靠近 靠近 乙 乙 丙 大于
【详解】（1）[1][2]拿走眼镜后，就是近视眼的成因：像成在了视网膜的前方，只能看清近处的物体。要想成清晰的像，应将蜡烛靠近凸透镜，减小物距；小明不戴眼镜看书，应该将书靠近眼睛，减小物距。
（2）①[3][4]因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则测得焦距小于10cm的是图乙；因为乙的焦距比丙的焦距小，所以会聚能力强，因此乙模拟的是近视眼。
②[5]由图可知，甲、乙、丙透镜中焦距最大的是丙，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，相对而言，丙透镜的物距最小，根据凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。可知其中像距较大的是丙图。
③[6]近视眼患者戴的是凹透镜，凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚，故这种超薄镜片的边缘厚度 大于0.05mm。
21．【活化知识，还原生活】眼睛是人体重要的器官之一，小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律，他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型，模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体，后面的塑料盒相当于视网膜，将蜡烛和模型放在光具座上。
（1）我们观察物体时，物体在视网膜上能成 实像；
（2）如图甲所示，调节蜡烛到合适的高度后，移动蜡烛的位置，模型上成清晰的像，此时，像的位置在 之间；
（3）如图乙所示，给模型换上一块焦距小的凸透镜，像变模糊了。移动蜡烛，直到成清晰的像，发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大，对光的 作用强。此时，若蜡烛远离凸透镜，像的位置会 凸透镜，模型上的像就不清晰了；
（4）小冰分析，当晶状体变厚时，远处物体成像在视网膜前方，所以就只能看清 的物体；
（5）为了保护视力，你应该 。（写出一点）
【答案】 倒立缩小的 一倍与二倍焦距 会聚（或折射） 靠近 近处 注意保持看书写字的距离
【详解】（1）[1]人类的眼睛成像和照相机的成像原理一样，都是物距在2倍焦距外，成倒立缩小的实像。
（2）[2]根据凸透镜成像的原理，物距在二倍焦距外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，并且呈现倒立缩小的清晰的实像。
（3）[3]凸透镜厚度越大，凸透镜的焦距越小，其折射能力越强，会聚能力越强。
[4]根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小（物近像远像变大，物远像近像变小），因此蜡烛远离透镜就意味着物距增大，此时像的位置会靠近透镜。
（4）[5]当晶状体变厚时，就意味着晶状体的折射能力变强，会聚能力变强，因而成像会成在视网膜前，这就是近视眼的症状，故只能看清近处的物体。
（5）[6]为了保护视力，注意保持看书写字的距离，尽量少躺在床上看书，平时少长时间对着手机屏幕等，也要经常做眼保健操或少看手机或用眼后望远处等。
22．小馨学习了眼睛和眼镜的知识之后，她想利用水透镜来模拟眼睛看见物体的过程。如图是小馨自制的水透镜及实验所需器材，对比眼睛的结构图：
（1）眼球中的视网膜相当于实验中的 ，实验中的水透镜相当于眼球中的 ；
（2）实验时，小馨将光源、水透镜、光屏依次放置在光具座上，为了使像呈现在光屏中央，请你帮她写一条检验三者中心是否在同一高度的方法： ；
（3）小馨现将蜡烛放在最左端，对光屏做出适当调节，使像能清晰地出现在光屏上，模拟人看清远处的物体；
（4）固定住水透镜和光屏，模拟人眼睛的晶状体和视网膜的位置不发生改变；
（5）把光源向水透镜方向移动，发现光屏上的像模糊了，这时需要向水透镜 （选填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新变得清晰，模拟睫状体的变化，从而达到眼睛的自动调节；
（6）初步调查，我国青少年近视患病率高达 50％左右，近视率仍处于高位。飞秒激光近视手术是当今眼科学界的前沿技术，你认为飞秒激光近视手术使眼睛发生了什么变化从而达到矫正近视的效果？
【答案】 光屏 晶状体 见解析 抽水 见解析
【详解】（1）[1][2]对比眼睛的结构，我们可以发现视网膜可以成像，相当于实验中的光屏；眼睛中的晶状体中间厚边缘薄，晶状体的角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。
（2）[3]为了使像呈现在光屏中央，需将光源、水透镜、光屏三者的中心调到同一高度，具体的做法可以是将蜡烛、透镜、光屏在光具座上移到一起，然后调整三者中心在同一高度后在分开。
（5）[4]根据凸透镜成像规律可知，当把光源向水透镜方向移动，物距减小，像距变大，所以光屏上的像模糊了，要是像变清晰，需使水凸透镜的焦距变大，即这时需要从水透镜抽水使水凸透镜变薄，这样就可以模拟眼睛的自动调节。
（6）[5]近视眼是由于晶状体太厚，导致像成在视网膜前方。激光矫正近视，是对人的晶状体和角膜构成的透镜进行手术，使其变薄，使其对光的偏折能力变弱，使成的像后移，直到移到视网膜上，这样就可以矫正近视眼了。
23．小明用凸透镜（甲、乙）、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）实验前，使 在同一水平高度。为了便于观察实验现象，实验环境应该 （选填“较亮”或“较暗”）一些；
（2）为了判断两个凸透镜的焦距大小，小明做了如下操作：
①使蜡烛、凸透镜甲、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜甲的焦距为 cm；
②保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜甲更换为凸透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则透镜乙的焦距比甲的 （选填“大”或“小”）；
（3）保持凸透镜甲位置不动，将蜡烛放在光具座15cm刻度线处，调节光屏，在光屏上得到一个清晰的、倒立 （选填“放大”或“缩小”）的实像，光屏的位置位于 cm刻度之间；
（4）继续保持凸透镜甲位置不动，把蜡烛移到35cm刻度线处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明能观察到像的正确方法是 ； （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的。
【答案】 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心 较暗 10.0 小 缩小 50~60 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察 放大镜
【详解】（1）[1][2]为了使像成在光屏中央，需要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；烛焰比较亮，实验环境应该暗一些，对比度大一些，实验效果比较明显。
（2）①[3]蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时物距
u=40.0cm-20.0cm=20.0cm
像距
v=60.0cm-40.0cm=20.0cm
此时
u=v=20.0cm=2f
f=10.0cm
②[4]将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，此时的像距变小，成像提前说明透镜的会聚能力增强，透镜乙的焦距比甲的小。
（3）[5][6]蜡烛放在光具座15cm刻度线处，物距为
u1=40.0cm-15.0cm=25.0cm
物距大于2倍焦距，凸透镜能成倒立缩小的实像，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏的位置位于50~60cm刻度之间。
（4）[7][8]保持凸透镜甲位置不动，把蜡烛移到35cm处时，物距
u2=40.0cm-35.0cm=5.0cm成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察，放大镜是利用此原理制成的。
24．某学校科学兴趣小组探究显微镜成像原理，查阅资料发现：显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜（物镜，其焦距用f物表示）和一块焦距较大的凸透镜（目镜，其焦距用f目表示）组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图，以及A′B′射向目镜的两条光线。
（1）与A′B′对比，目镜L2所成的像是一个 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“实像”或“虚像”）；
（2）物镜的成像原理与 是一致的（选填序号）；
A．放大镜B．照相机C．幻灯机
（3）使用显微镜观察时，如果光线过强，应选择 （选填序号）；
A．大光圈B．平面镜C．凹面镜
（4）用显微镜观察写有字母“b”的装片，视野中看到的图像是 （选填“b”、“P”、“q”或“d”）。
【答案】 正立 虚像 C B q
【详解】（1）[1][2]目镜是一块焦距较大的凸透镜，根据图像可继续作图，从B′点出发两条光线，一条光线经过光心，则光线的传播方向不变，另一条光线平行于主光轴，过焦点，这两条折射光线的反射延长线的焦点为B′的像，然后作出A′的像，如图所示
故所成的像是正立的虚像。
（2）[3]由图知，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成像原理与生活中的投影仪或幻灯机相同。故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[4]显微镜调节光线的结构有遮光器和反光镜，遮光器上有大小不同的光圈，光线较强时，需要弱光，使用小光圈，反光镜的一面是平面镜，一面是凹面镜，凹面镜对光线起会聚作用，光线较强，需要弱光，使用平面镜。故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）[5]使用显微镜观察物体时，所成的像是左右相反，上下颠倒的，故观察“b”是看到“q”的像。
25．物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙。
（1）可判断该透镜的焦距f为 cm；
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。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≥ （用f表示）；
（3）物理学中，有一个凸透镜成像的新概念“放大率”，结合丙、丁两图可知，当物距u=1.5f时，n= ；
（4）另一组同学用另一个凸透镜探究凸透镜成像的规律，如图戊所示，此时光屏上已经呈现清晰的像，（像未画出），此时成倒立、 （放大/缩小/等大）的实像，该成像原理可以用于制作 （放大镜/照相机/投影仪）；
（5）保持图戊中蜡烛、光屏的位置不动，左右移动凸透镜，则当凸透镜移至刻度值为 cm处时，光屏上再次呈现清晰的像；
（6）另一兴趣小组利用“F”发光物和凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛从如图己所示的视角观察，则此时观察到光屏上所成像应该是图庚中的 （填数字序号①/②/③/④）；
（7）如图辛，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上原来清晰的像变迷糊了，将光屏远离透镜适当距离后在光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜时 眼镜（近视/远视）。
【答案】 12 主光轴 4f 2 放大 投影仪 65.0 ④ 近视
【详解】（1）[1]由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，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，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm。
（2）[2]将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，且烛焰、光屏中心和透镜中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上。
[3]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。
（3）[4]由图丁可知，当物距u=1.5f时，物像间距L=4.5f，根据L=u+v可得
v=L﹣u＝4.5f-1.5f=3f
则放大率
（4）[5][6]在图戊中物距为
50.0cm−35.0cm=15.0cm
在一倍焦距和两倍焦距之间，故成的是倒立的放大的实像；生活中的投影仪就是利用这一原理制成的。
（5）[7]保持图中蜡烛和光屏的位置不动，若想再次在光屏上呈现清晰的像，根据光路的可逆性，应将凸透镜向右移动
30.0cm-15.0cm=15.0cm
即移到
50.0cm+15.0cm=65.0cm
刻度处。
（6）[8]在图己中物距为
30.0cm-10.0cm=＝20.0cm
在一倍焦距和两倍焦距之间，故成的是倒立的放大的实像，凸透镜成像不仅左右相反、而且要上下相反，因为图中发光物“F”开口向里，所以在图中位置观察时看到的像是开口向外的（开口向右），即在光屏上可以看到的像是④。
（7）[9]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明该眼镜使光线延迟成像了，故放置的是使光线发散的凹透镜，这种眼镜是用来矫正近视眼的。
01
预习导学
一、照相机与眼球
1、照相机的原理：利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理制成的。
2、视物原理：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机内的胶片。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，视觉神经把信息传到大脑，从而就产生了视觉。
3、人眼的自动调节：人眼可以通过调节肌肉的松紧来改变晶状体的弯曲度，即改变晶状体的焦距，使物体仍能在视网膜上成清晰的像。
4、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。
要点：
1、如图所示，照相机的镜头和眼球都相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像。
2、从图中可以看出，一只眼的观察范围大约是150°，而两只眼的观察范围就接近180°。人的两眼观察范围有很大一部分是相互重叠的。人只有同时使用两只眼睛，才能准确地判断物体的前后距离。
二、近视眼及其矫正
1、近视眼：
（1）表现：看不清远处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。
2、近视眼的矫正：
利用凹透镜能使光发散的特点，在眼球前面放一个合适的凹透镜，就能使像向后移到视网膜上。如图所示。
要点：
1、近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近，因此，近视眼的人习惯紧贴在书上看字。
2、近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。
三、远视眼及其矫正
1、远视眼：
（1）表现：看不清近处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。
2、远视眼的矫正：
利用凸透镜能使光会聚的特点，在眼球前面放一个合适的凸透镜，就能使像向前移到视网膜上。
要点：
1、远视眼的近点变远。
2、焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：
3、焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
4、度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
四、望远镜
1、作用：能使远处的物体在近处成像。
2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）组成。
3、开普勒望远镜：
（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。
（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
4、反射式望远镜：
（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，
（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。
要点：
1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。
2、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星非常重要。
五、显微镜
1、构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。
3、成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：
要点：
对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。
02
考点分类
考点1：视力的矫正
1．上网课期间，同学们使用电子产品，眼睛睫状体收缩，晶状体的焦距 （填“变短”或“变长”），长时间就可能患上近视，像成在视网膜的 （填“前方”或“后方”），需要佩戴 透镜进行矫正。
2．如图所示，分别表示近视眼成因和矫正做法的是（ ）
A．①②B．③④C．②④D．①③
3．如图是人眼与鱼眼的结构示意图。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 透镜；我们观察发现，鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些，折光能力会更强一些，如果人眼的晶状体像鱼这样，观察远处物体的像将成在视网膜的 面，若要看清远处的物体，应该配戴 透镜来进行矫正。
考点2：生活中的透镜
4．早期照相馆里，摄影师取景时看到的像都是倒立缩小的，现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。以下说法错误的是（ ）
A．照相机镜头相当于一个凸透镜B．凸透镜只能成倒立缩小的实像
C．照相机靠近被拍摄者，所成的像变大D．人的眼睛相当于一架照相机
5．将凸透镜、蜡烛和光屏安装到光具座上，如图所示，此凸透镜焦距为10cm，此时 光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B．此时成像情况符合投影仪成像原理
C．保持蜡烛和光屏的位置不动，只将透镜适当向左移动，则在光屏上能再次看到像
D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移动到45cm刻度线处，在右侧通过透镜看不到像
6．如图所示是利用航空摄影拍摄到的美丽邢台的七里河沿岸，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm，则胶片到镜头的距离应（ ）
A．大于100mm小于150mmB．大于50mm小于100mm
C．小于50mmD．等于50mm
7．为了防控新型冠状病毒疫情，学校门口安装了测温摄像仪，测温摄像仪的成像原理与我们生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，测温摄像时行人离镜头的距离应满足的条件是 。
8．如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
9．用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上；找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最 像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这个原理。
考点3：望远镜和显微镜
10．分析如图所示天文爱好者用的望远镜的光路图可知（ ）
A．它的物镜是平面镜
B．它的目镜是凹透镜
C．观察者看到的远处景物是缩小的像
D．观察者看到的远处景物是放大的像
11．在我县举办的青少年科技节上，某中学天文爱好兴趣小组自制一台天文望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
12．如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（ ）
A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播
C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D．木星到物镜的距离u满足（f为物镜的焦距）
13．天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．A镜是目镜
B．太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的
C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像
D．人眼通过望远镜看到的是正立的像
14．深圳市天文台位于大鹏新区南澳街道西涌，配备有反射式望远镜、光学望远镜等多种观测设备。反射式望远镜的原理如图（甲），利用一个球面反射镜将进入镜头的光线会聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上，然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里，这样我们便可以观测到星空的影像。而光学望远镜的原理如图（乙），下列说法正确的是（ ）
A．反射式望远镜的主镜是凹面镜，不遵循光的反射定律
B．反射式望远镜利用了小孔成像的原理
C．光学望远镜的目镜成倒立、缩小的实像
D．光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同
15．如图是显微镜和望远镜原理示意图，下面关于它们成像的说法正确的是（ ）
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望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； ④望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像。
A．①③B．②④C．①④D．②③
16．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倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像，此像落在目镜 （选填“一倍焦距内”或“二倍焦距外”）的位置；经过目镜折射后成一个正立、 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。
03
强化训练
1．来自物体的光线经过眼睛晶状体成像在视网膜上，则（ ）
A．视网膜相当于光屏
B．晶状体相当于凹透镜
C．所成的像可能是正立的
D．所成的像可能是虚像
2．在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜D．是凸透镜，属远视眼镜
3．下列四幅图中，有的能说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出方法。下列判断正确的是（ ）
A．图①能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
B．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法
C．图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法
D．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
4．如图所示，小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是（ ）
A．手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B．妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C．要拍面部特写，可以把手机靠近面部一些
D．手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
5．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像
D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜
6．如图所示，显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是
A．物镜的焦距大于目镜的焦距
B．物镜和目镜一样都起到放大的作用，所成的像都是虚像
C．物镜所成的像为虚像，目镜所成的像为实像
D．物镜所成的像为实像，目镜所成的像为虚像
7．关于凸透镜成像及成像规律的应用，有以下几种说法：
（1）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像；
（2）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的；
（3）幻灯机是利用当物距大于2倍焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；
（4）集邮爱好者观察集邮时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替。
上述说法正确的是（ ）
A．（1）（2）B．（2）（3）C．（1）（4）D．（2）（4）
8．为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．水滴模拟显微镜的目镜B．箭头通过水滴成放大的实像
C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
二、填空题
9．产生远视眼的原因是晶状体太 ，折光能力太 ，或眼球在前后方向太 ，来自近处某点的光会聚在视网膜 ，人看不清近处的物体。远视眼应用 镜进行矫正。
10．照相机镜头的作用相当于一个 镜，来自物体的光经过照相机镜头后，会在胶卷上形成一个 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“倒立”或“正立”）的 像（选填“实”或“虚”），教学中的投影仪镜头相当于一个 镜，投影片上的图案经镜头后形成一个 、 的像。
11．显微镜的物镜是一个 （选填“凸”或“凹”）透镜，其作用相当于 （填“照相机”或“投影仪”）的镜头，通过显微镜看到的是物体 （选填“放大”或“缩小”）的像。
12．天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球，这种望远镜的目镜和物镜都是 镜。当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时，物镜使物体成一个 、 的 像。相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用；然后这个像通常在目镜的一倍焦距内，经过目镜成 、 的 像，相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用。天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了增加 光线。我们不能看清一个物体，与物体对我们的眼睛所成的视角大小有关，物体离我们越近，视角越 ，看物体越清楚。
13．近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是 图；正确表示近视眼矫正情况的是 图。对近视眼矫正，是利用了 （选填“A”“B”）。
A．凸透镜对光的会聚作用
B．凹透镜对光的发散作用
14．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成一个倒立缩小的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立 的虚像。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 （填“近视”或“远视”）镜片来代替。
15．勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰的像，利用凸透镜这一成像规律制成的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“28cm”刻度线位置，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是 。（选填“近视眼”或“远视眼”）。
16．显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像的光路图，以及射向目镜的两条光线，请画出在目镜中所成的像及光路图 ；
（1）物镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）；
（2）目镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）。
三、作图题
17．图乙为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图丙虚线框内画出能对其进行矫正的透镜。
18．在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜和能矫正该眼睛视力的透镜．
19．甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
四、实验题
20．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。
（1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该将蜡烛 凸透镜。如果小明不戴眼镜看书，应该将书 眼睛；（两空选填“靠近”或“远离”）
（2）小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图2甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示；
①焦距小于10cm的是图 ，模拟近视眼的是图 ；
②在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是 图；
③目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 （填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm。
21．【活化知识，还原生活】眼睛是人体重要的器官之一，小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律，他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型，模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体，后面的塑料盒相当于视网膜，将蜡烛和模型放在光具座上。
（1）我们观察物体时，物体在视网膜上能成 实像；
（2）如图甲所示，调节蜡烛到合适的高度后，移动蜡烛的位置，模型上成清晰的像，此时，像的位置在 之间；
（3）如图乙所示，给模型换上一块焦距小的凸透镜，像变模糊了。移动蜡烛，直到成清晰的像，发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大，对光的 作用强。此时，若蜡烛远离凸透镜，像的位置会 凸透镜，模型上的像就不清晰了；
（4）小冰分析，当晶状体变厚时，远处物体成像在视网膜前方，所以就只能看清 的物体；
（5）为了保护视力，你应该 。（写出一点）
22．小馨学习了眼睛和眼镜的知识之后，她想利用水透镜来模拟眼睛看见物体的过程。如图是小馨自制的水透镜及实验所需器材，对比眼睛的结构图：
（1）眼球中的视网膜相当于实验中的 ，实验中的水透镜相当于眼球中的 ；
（2）实验时，小馨将光源、水透镜、光屏依次放置在光具座上，为了使像呈现在光屏中央，请你帮她写一条检验三者中心是否在同一高度的方法： ；
（3）小馨现将蜡烛放在最左端，对光屏做出适当调节，使像能清晰地出现在光屏上，模拟人看清远处的物体；
（4）固定住水透镜和光屏，模拟人眼睛的晶状体和视网膜的位置不发生改变；
（5）把光源向水透镜方向移动，发现光屏上的像模糊了，这时需要向水透镜 （选填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新变得清晰，模拟睫状体的变化，从而达到眼睛的自动调节；
（6）初步调查，我国青少年近视患病率高达 50％左右，近视率仍处于高位。飞秒激光近视手术是当今眼科学界的前沿技术，你认为飞秒激光近视手术使眼睛发生了什么变化从而达到矫正近视的效果？
23．小明用凸透镜（甲、乙）、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）实验前，使 在同一水平高度。为了便于观察实验现象，实验环境应该 （选填“较亮”或“较暗”）一些；
（2）为了判断两个凸透镜的焦距大小，小明做了如下操作：
①使蜡烛、凸透镜甲、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜甲的焦距为 cm；
②保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜甲更换为凸透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则透镜乙的焦距比甲的 （选填“大”或“小”）；
（3）保持凸透镜甲位置不动，将蜡烛放在光具座15cm刻度线处，调节光屏，在光屏上得到一个清晰的、倒立 （选填“放大”或“缩小”）的实像，光屏的位置位于 cm刻度之间；
（4）继续保持凸透镜甲位置不动，把蜡烛移到35cm刻度线处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明能观察到像的正确方法是 ； （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的。
24．某学校科学兴趣小组探究显微镜成像原理，查阅资料发现：显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜（物镜，其焦距用f物表示）和一块焦距较大的凸透镜（目镜，其焦距用f目表示）组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图，以及A′B′射向目镜的两条光线。
（1）与A′B′对比，目镜L2所成的像是一个 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“实像”或“虚像”）；
（2）物镜的成像原理与 是一致的（选填序号）；
A．放大镜B．照相机C．幻灯机
（3）使用显微镜观察时，如果光线过强，应选择 （选填序号）；
A．大光圈B．平面镜C．凹面镜
（4）用显微镜观察写有字母“b”的装片，视野中看到的图像是 （选填“b”、“P”、“q”或“d”）。
25．物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙。
（1）可判断该透镜的焦距f为 cm；
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。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≥ （用f表示）；
（3）物理学中，有一个凸透镜成像的新概念“放大率”，结合丙、丁两图可知，当物距u=1.5f时，n= ；
（4）另一组同学用另一个凸透镜探究凸透镜成像的规律，如图戊所示，此时光屏上已经呈现清晰的像，（像未画出），此时成倒立、 （放大/缩小/等大）的实像，该成像原理可以用于制作 （放大镜/照相机/投影仪）；
（5）保持图戊中蜡烛、光屏的位置不动，左右移动凸透镜，则当凸透镜移至刻度值为 cm处时，光屏上再次呈现清晰的像；
（6）另一兴趣小组利用“F”发光物和凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛从如图己所示的视角观察，则此时观察到光屏上所成像应该是图庚中的 （填数字序号①/②/③/④）；
（7）如图辛，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上原来清晰的像变迷糊了，将光屏远离透镜适当距离后在光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜时 眼镜（近视/远视）。
第18课 透镜成像规律的应用 视力的矫正
01
预习导学
一、照相机与眼球
1、照相机的原理：利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理制成的。
2、视物原理：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机内的胶片。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，视觉神经把信息传到大脑，从而就产生了视觉。
3、人眼的自动调节：人眼可以通过调节肌肉的松紧来改变晶状体的弯曲度，即改变晶状体的焦距，使物体仍能在视网膜上成清晰的像。
4、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。
要点：
1、如图所示，照相机的镜头和眼球都相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像。
2、从图中可以看出，一只眼的观察范围大约是150°，而两只眼的观察范围就接近180°。人的两眼观察范围有很大一部分是相互重叠的。人只有同时使用两只眼睛，才能准确地判断物体的前后距离。
二、近视眼及其矫正
1、近视眼：
（1）表现：看不清远处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。
2、近视眼的矫正：
利用凹透镜能使光发散的特点，在眼球前面放一个合适的凹透镜，就能使像向后移到视网膜上。如图所示。
要点：
1、近视眼的远点为有限距离，近点也比正常眼近，因此，近视眼的人习惯紧贴在书上看字。
2、近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。
三、远视眼及其矫正
1、远视眼：
（1）表现：看不清近处的物体。
（2）成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。
2、远视眼的矫正：
利用凸透镜能使光会聚的特点，在眼球前面放一个合适的凸透镜，就能使像向前移到视网膜上。
要点：
1、远视眼的近点变远。
2、焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：
3、焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
4、度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
四、望远镜
1、作用：能使远处的物体在近处成像。
2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）组成。
3、开普勒望远镜：
（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。
（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
4、反射式望远镜：
（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，
（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。
要点：
1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。
2、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星非常重要。
五、显微镜
1、构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。
3、成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：
要点：
对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。
02
考点分类
考点1：视力的矫正
1．上网课期间，同学们使用电子产品，眼睛睫状体收缩，晶状体的焦距 （填“变短”或“变长”），长时间就可能患上近视，像成在视网膜的 （填“前方”或“后方”），需要佩戴 透镜进行矫正。
【答案】 变短 前方 凹
【详解】[1][2][3]同学们使用电子产品，眼睛睫状体收缩，晶状体的焦距变短，眼睛对光线的折射能力变强，所成的像在视网膜的前方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以，应佩戴发散透镜即凹透镜，这样，像正好呈在视网膜上。
2．如图所示，分别表示近视眼成因和矫正做法的是（ ）
A．①②B．③④C．②④D．①③
【答案】D
【详解】近视眼的成因是：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球的前后径太长，因此来自远处的光会聚在视网膜前，即像成在视网膜的前方，应配戴发散透镜，使光线推迟会聚。即看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以①是近视眼的成因。近视眼需戴凹透镜矫正，所以③是近视眼的矫正做法，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．如图是人眼与鱼眼的结构示意图。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 透镜；我们观察发现，鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些，折光能力会更强一些，如果人眼的晶状体像鱼这样，观察远处物体的像将成在视网膜的 面，若要看清远处的物体，应该配戴 透镜来进行矫正。
【答案】 凸 前 凹
【详解】[1]凸透镜中间厚，边缘薄，晶状体和角膜符合凸透镜的结构特点，故相当于一个凸透镜。
[2]如果人眼的晶状体像鱼这样，折光能力会更强一些，就会使得光线会聚更早，成像在视网膜前。
[3]要看清远处物体，则需要将光线发散一些，故可以佩戴凹透镜进行矫正。
考点2：生活中的透镜
4．早期照相馆里，摄影师取景时看到的像都是倒立缩小的，现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。以下说法错误的是（ ）
A．照相机镜头相当于一个凸透镜B．凸透镜只能成倒立缩小的实像
C．照相机靠近被拍摄者，所成的像变大D．人的眼睛相当于一架照相机
【答案】B
【详解】A．照相机镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，故A正确，不符合题意；
B．当物距u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故B错误，符合题意；
C．照相机靠近被拍摄者，凸透镜成实像时，物近像远像变大，故C正确，不符合题意；
D．人的眼睛相当于一架照相机，原理都是u＞2f，成倒立、缩小的实像，故D正确，不符合题意；
故选B。
5．将凸透镜、蜡烛和光屏安装到光具座上，如图所示，此凸透镜焦距为10cm，此时 光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B．此时成像情况符合投影仪成像原理
C．保持蜡烛和光屏的位置不动，只将透镜适当向左移动，则在光屏上能再次看到像
D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移动到45cm刻度线处，在右侧通过透镜看不到像
【答案】C
【详解】AB．由图可知，物距大于像距，物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，故AB错误；
C．保持蜡烛和光屏的位置不动，只将透镜适当向左移动，根据折射现象中光路可逆，则在光屏上能再次看到像，此时物距和像距互换，故C正确；
D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移动到45cm刻度线处，物距为5cm，小于一倍焦距，在右侧通过透镜可以看到正立放大的虚像，故D错误。
故选C。
6．如图所示是利用航空摄影拍摄到的美丽邢台的七里河沿岸，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm，则胶片到镜头的距离应（ ）
A．大于100mm小于150mmB．大于50mm小于100mm
C．小于50mmD．等于50mm
【答案】B
【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜，镜头的焦距是50mm，胶片和镜头之间是像距，2f＞v＞f，所以胶片到镜头的距离大于50mm小于100mm，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．为了防控新型冠状病毒疫情，学校门口安装了测温摄像仪，测温摄像仪的成像原理与我们生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，测温摄像时行人离镜头的距离应满足的条件是 。
【答案】 照相机 成像时人到镜头的距离大于二倍焦距
【详解】[1][2]测温摄像仪的镜头是一个凸透镜，其成像原理与照相机相同，成像时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。
8．如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 凸 缩小 实 变大
【详解】[1]摄像机在使用时相当于照相机，利用的是凸透镜成像，所以镜头相当于一个凸透镜。
[2][3]根据凸透镜成像的规律，照相机、摄像机利用的是物距在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
[4]根据凸透镜成实像时的规律，物近像远像变大，所以当小巴车靠近公交站牌时，物距变小，像距变大，站牌在摄像机感光元件上所成的像变大。
9．用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上；找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最 像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这个原理。
【答案】 主光轴 清晰 放大 投影仪
【详解】[1]实验前先固定凸透镜，再移动蜡烛和光屏使它们靠近凸透镜，再点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。
[2]寻找像时，要前后多移动几次光屏，直到光屏上出现最清晰的像为止。
[3]当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，由图可知此时的物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，光屏上会成倒立放大的实像。
[4]照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的，投影仪是利用凸透镜成倒立放大实像原理制成的，放大镜是利用凸透镜成正立放大虚像原理制成的，因此利用图中原理制成的是投影仪。
考点3：望远镜和显微镜
10．分析如图所示天文爱好者用的望远镜的光路图可知（ ）
A．它的物镜是平面镜
B．它的目镜是凹透镜
C．观察者看到的远处景物是缩小的像
D．观察者看到的远处景物是放大的像
【答案】C
【详解】A．它的物镜是凸透镜，故A不符合题意；
B．它的目镜是凸透镜，故B不符合题意；
CD．光线通过物镜后会聚，观察者看到的远处景物是缩小的像，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
11．在我县举办的青少年科技节上，某中学天文爱好兴趣小组自制一台天文望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【详解】A．望远镜的物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，显微镜的物镜相当于幻灯机，成倒立、放大的实像。故A错误；
B．望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，故B错误；
C．用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，故C错误；
D．望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，故D正确。
故选D。
12．如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（ ）
A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播
C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D．木星到物镜的距离u满足（f为物镜的焦距）
【答案】C
【详解】A．望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，所以颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凸透镜，故A错误；
B．光线通过望远镜的凸透镜，发生了折射，故B错误；
CD．望远镜的目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，木星到物镜的距离u满足，成倒立缩小的实像，故C正确，D错误。
故选C。
13．天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．A镜是目镜
B．太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的
C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像
D．人眼通过望远镜看到的是正立的像
【答案】B
【详解】望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，靠近眼睛的是目镜，A镜是目镜，靠近物体的是物镜，B镜是目镜，物镜的作用是成倒立缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像，故B正确，ACD错误。
故选B。
14．深圳市天文台位于大鹏新区南澳街道西涌，配备有反射式望远镜、光学望远镜等多种观测设备。反射式望远镜的原理如图（甲），利用一个球面反射镜将进入镜头的光线会聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上，然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里，这样我们便可以观测到星空的影像。而光学望远镜的原理如图（乙），下列说法正确的是（ ）
A．反射式望远镜的主镜是凹面镜，不遵循光的反射定律
B．反射式望远镜利用了小孔成像的原理
C．光学望远镜的目镜成倒立、缩小的实像
D．光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同
【答案】D
【详解】A．反射式望远镜的主镜是凹面镜，凹面镜对光有会聚作用，遵循光的反射定律，故A错误；
B．反射式望远镜是利用光的反射成像，故B错误；
C．光学望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像，故C错误；
D．光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故D符合题意。
故选D。
15．如图是显微镜和望远镜原理示意图，下面关于它们成像的说法正确的是（ ）
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望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； ④望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像。
A．①③B．②④C．①④D．②③
【答案】A
【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，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< f时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误；
用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③正确， ④错误。故A正确，BCD错误。
故选A。
16．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倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像，此像落在目镜 （选填“一倍焦距内”或“二倍焦距外”）的位置；经过目镜折射后成一个正立、 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。
【答案】 缩小 一倍焦距内 放大
【详解】[1][2][3]望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，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。
03
强化训练
一、单选题
1．来自物体的光线经过眼睛晶状体成像在视网膜上，则（ ）
A．视网膜相当于光屏
B．晶状体相当于凹透镜
C．所成的像可能是正立的
D．所成的像可能是虚像
【答案】A
【详解】AB．物体经晶状体成像在视网膜上，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，故A符合题意，B不符合题意；
CD．人眼看物体时，在视网膜上成的像是一个倒立、缩小的实像，视网膜上所成的像是倒立的像，而我们感觉所看到的物体是正立的，这源于视神经和大脑的调节作用，故CD均不符合题意．
2．在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜D．是凸透镜，属远视眼镜
【答案】D
【详解】由题意知，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，说明眼镜片对光线有会聚作用，使像呈现在光屏的前侧，所以该镜片是凸透镜，属远视眼镜，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．下列四幅图中，有的能说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出方法。下列判断正确的是（ ）
A．图①能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
B．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法
C．图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法
D．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
【答案】C
【详解】图①能够说明远视眼的成像原理，图③给出了矫正的方法；图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法。
故选C。
4．如图所示，小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是（ ）
A．手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B．妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C．要拍面部特写，可以把手机靠近面部一些
D．手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
【答案】C
【详解】手机的摄像头相当于凸透镜，利用其成倒立、缩小的实像，与照相机的工作原理相同；要拍面部特写，此时的像会变大，像距变大，物距变小，可以把手机靠近面部一些，故ABD错误，C正确。
故选C。
5．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像
D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜
【答案】D
【详解】ABC．幻灯机的成像原理是物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，望远镜使用时，被观察的物体到物镜的距离远大于物距的二倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，相当于照相机的镜头，故ABC错误；
D．望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，目镜的作用相当于一个放大镜，使经过物镜形成的像再次成正立、放大的虚像，故D正确。
故选D。
6．如图所示，显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是
A．物镜的焦距大于目镜的焦距
B．物镜和目镜一样都起到放大的作用，所成的像都是虚像
C．物镜所成的像为虚像，目镜所成的像为实像
D．物镜所成的像为实像，目镜所成的像为虚像
【答案】D
【详解】A．显微镜的物镜的焦距小于目镜的焦距，故A错误；
BCD．放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成正立、放大的虚像，故D正确，BC错误。
7．关于凸透镜成像及成像规律的应用，有以下几种说法：
（1）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像；
（2）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的；
（3）幻灯机是利用当物距大于2倍焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；
（4）集邮爱好者观察集邮时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替。
上述说法正确的是（ ）
A．（1）（2）B．（2）（3）C．（1）（4）D．（2）（4）
【答案】D
【详解】（1）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，故（1）错误，不符合题意；
（2）照相机照相时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，故（2）正确，符合题意；
（3）幻灯机成像时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，故（3）错误，不符合题意；
（4）老花镜是凸透镜，可以当作放大镜使用，故（4）正确，符合题意。
故可知D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
8．为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．水滴模拟显微镜的目镜B．箭头通过水滴成放大的实像
C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
【答案】B
【详解】AC．由乙图知水滴是靠近物体的透镜，所以水滴模拟显微镜的物镜，水滴上方的凸透镜靠近眼睛透镜模拟显微镜的目镜，故AC错误；
B．水滴模拟显微镜的物镜，物体位于显微镜的物镜的一倍焦距和两倍焦距之间，所以箭头通过水滴成放大的实像，故B正确；
D． 透过水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜会看到箭头更大的像，通过目镜成的是虚像，投影仪成像是实像，故D错误。
故选B。
二、填空题
9．产生远视眼的原因是晶状体太 ，折光能力太 ，或眼球在前后方向太 ，来自近处某点的光会聚在视网膜 ，人看不清近处的物体。远视眼应用 镜进行矫正。
【答案】 薄 弱 短 后 凸透
【详解】[1][2][3][4][5]远视眼的成因是只能看清远处的物体，看不清近处的物体，产生远视眼的原因是：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使得来自近处某点的光还没有会聚一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。因此对远视眼的矫正可通过凸透镜对光线的会聚作用进行纠正。
10．照相机镜头的作用相当于一个 镜，来自物体的光经过照相机镜头后，会在胶卷上形成一个 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“倒立”或“正立”）的 像（选填“实”或“虚”），教学中的投影仪镜头相当于一个 镜，投影片上的图案经镜头后形成一个 、 的像。
【答案】 凸透
缩小 倒立 实 凸透 倒立 放大
【详解】[1][2][3][4]照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机的镜头相当于凸透镜。
[5][6][7]教学中的投影仪镜头相当于一个凸透镜，投影时，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像。
11．显微镜的物镜是一个 （选填“凸”或“凹”）透镜，其作用相当于 （填“照相机”或“投影仪”）的镜头，通过显微镜看到的是物体 （选填“放大”或“缩小”）的像。
【答案】 凸 投影仪 放大
【详解】[1][2][3]显微镜由物镜和目镜组成，物镜相当于投影仪，物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，第一次的实像在目镜的一倍焦距之内成正立放大的虚像，所以显微镜成倒立、放大的虚像。
12．天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球，这种望远镜的目镜和物镜都是 镜。当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时，物镜使物体成一个 、 的 像。相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用；然后这个像通常在目镜的一倍焦距内，经过目镜成 、 的 像，相当于 （照相机/投影仪/放大镜）的作用。天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了增加 光线。我们不能看清一个物体，与物体对我们的眼睛所成的视角大小有关，物体离我们越近，视角越 ，看物体越清楚。
【答案】 凸透 倒立 缩小 实 照相机 正立 放大 虚 放大镜 入射 大
【详解】[1][2][3][4][5]根据透镜的特点，望远镜由两组凸透镜组成，根据凸透镜的成像规律，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，缩小的实像，相当于照相机的工作原理。
[6][7][8][9]这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，根据凸透镜的成像规律，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，这是应用了放大镜的原理。
[10]天文望远镜的物镜口径做得较大，由于物镜也相当于一个凸透镜，因此口径做得大，可以增加入射光，使观察到的物体更多。
[11]视角的大小不仅与物体的大小有关，还与眼睛距离物体的远近有关，物体离我们越近，视角越大，看物体越清楚。
13．近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是 图；正确表示近视眼矫正情况的是 图。对近视眼矫正，是利用了 （选填“A”“B”）。
A．凸透镜对光的会聚作用
B．凹透镜对光的发散作用
【答案】 甲 丁 B
【详解】[1]甲图，看近处物体时，像成在视网膜的后方，是远视眼的成像情况；乙图，看远处物体时，像成在视网膜的前方，是近视眼的成像情况。
[2] [3]丙图，是用凸透镜来矫正的，凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼；丁图，是用凹透镜来矫正的，凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
14．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成一个倒立缩小的实像，落在目镜 的位置；这个实像经过目镜成一个正立 的虚像。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 （填“近视”或“远视”）镜片来代替。
【答案】 一倍焦距内 放大 远视
【详解】[1][2][3]望远镜的物镜相当于照相机，物距大于2倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，该像应该落在目镜的一倍焦距之内，然后成正立、放大的虚像。物镜和目镜都是由凸透镜组成，所以制作望远镜时，应该选用远视眼的镜片。
15．勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰的像，利用凸透镜这一成像规律制成的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“28cm”刻度线位置，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是 。（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】 缩小 照相机 远视眼
【详解】[1][2]烛焰到凸透镜的距离是物距，光屏到凸透镜的距离是像距。由图知，物距大于像距，且光屏上能成清晰的像，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。照相机就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
[3]若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“28cm”刻度线位置，物距减小了，像距会变大，像成在光屏的后方，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，这说明该眼镜对光线具有会聚作用，即该眼镜是凸透镜，能矫正远视眼。
16．显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像的光路图，以及射向目镜的两条光线，请画出在目镜中所成的像及光路图 ；
（1）物镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）；
（2）目镜成像原理相当于 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）。
【答案】 投影仪 放大镜
【详解】[1]由平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变可知光路图如下图所示：
（1）[1]由图可知，细小物体AB距离物镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，所以物镜相当于投影仪，能成倒立放大的实像。
（2）[2]由图可知细小物体AB在目镜的一倍焦距以内，成倒立放大的虚像，所以目镜相当于放大镜。
三、作图题
17．图乙为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图丙虚线框内画出能对其进行矫正的透镜。
【答案】
【详解】由图乙可知，此时晶状体将光线会聚在视网膜的前方，所以是近视眼，故应当佩带镜片为凹透镜的近视眼镜进行矫正，如下图所示：
18．在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜和能矫正该眼睛视力的透镜．
【答案】
【详解】左图中平行光经透镜后变得会聚，因此该透镜对光线起会聚作用，为凸透镜；
中图的折射光线比起入射光线更加远离主光轴，所以这个透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜；
右图中，物体的像在视网膜的前方，是近视眼，应用凹透镜矫正．如图所示：
19．甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
【答案】
【详解】图甲是近视眼的成像示意图，需要用凹透镜来矫正，故虚线框内应该画凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示：
四、实验题
20．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。
（1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该将蜡烛 凸透镜。如果小明不戴眼镜看书，应该将书 眼睛；（两空选填“靠近”或“远离”）
（2）小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图2甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示；
①焦距小于10cm的是图 ，模拟近视眼的是图 ；
②在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是 图；
③目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 （填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm。
【答案】 靠近 靠近 乙 乙 丙 大于
【详解】（1）[1][2]拿走眼镜后，就是近视眼的成因：像成在了视网膜的前方，只能看清近处的物体。要想成清晰的像，应将蜡烛靠近凸透镜，减小物距；小明不戴眼镜看书，应该将书靠近眼睛，减小物距。
（2）①[3][4]因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则测得焦距小于10cm的是图乙；因为乙的焦距比丙的焦距小，所以会聚能力强，因此乙模拟的是近视眼。
②[5]由图可知，甲、乙、丙透镜中焦距最大的是丙，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，相对而言，丙透镜的物距最小，根据凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。可知其中像距较大的是丙图。
③[6]近视眼患者戴的是凹透镜，凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚，故这种超薄镜片的边缘厚度 大于0.05mm。
21．【活化知识，还原生活】眼睛是人体重要的器官之一，小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律，他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型，模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体，后面的塑料盒相当于视网膜，将蜡烛和模型放在光具座上。
（1）我们观察物体时，物体在视网膜上能成 实像；
（2）如图甲所示，调节蜡烛到合适的高度后，移动蜡烛的位置，模型上成清晰的像，此时，像的位置在 之间；
（3）如图乙所示，给模型换上一块焦距小的凸透镜，像变模糊了。移动蜡烛，直到成清晰的像，发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大，对光的 作用强。此时，若蜡烛远离凸透镜，像的位置会 凸透镜，模型上的像就不清晰了；
（4）小冰分析，当晶状体变厚时，远处物体成像在视网膜前方，所以就只能看清 的物体；
（5）为了保护视力，你应该 。（写出一点）
【答案】 倒立缩小的 一倍与二倍焦距 会聚（或折射） 靠近 近处 注意保持看书写字的距离
【详解】（1）[1]人类的眼睛成像和照相机的成像原理一样，都是物距在2倍焦距外，成倒立缩小的实像。
（2）[2]根据凸透镜成像的原理，物距在二倍焦距外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，并且呈现倒立缩小的清晰的实像。
（3）[3]凸透镜厚度越大，凸透镜的焦距越小，其折射能力越强，会聚能力越强。
[4]根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小（物近像远像变大，物远像近像变小），因此蜡烛远离透镜就意味着物距增大，此时像的位置会靠近透镜。
（4）[5]当晶状体变厚时，就意味着晶状体的折射能力变强，会聚能力变强，因而成像会成在视网膜前，这就是近视眼的症状，故只能看清近处的物体。
（5）[6]为了保护视力，注意保持看书写字的距离，尽量少躺在床上看书，平时少长时间对着手机屏幕等，也要经常做眼保健操或少看手机或用眼后望远处等。
22．小馨学习了眼睛和眼镜的知识之后，她想利用水透镜来模拟眼睛看见物体的过程。如图是小馨自制的水透镜及实验所需器材，对比眼睛的结构图：
（1）眼球中的视网膜相当于实验中的 ，实验中的水透镜相当于眼球中的 ；
（2）实验时，小馨将光源、水透镜、光屏依次放置在光具座上，为了使像呈现在光屏中央，请你帮她写一条检验三者中心是否在同一高度的方法： ；
（3）小馨现将蜡烛放在最左端，对光屏做出适当调节，使像能清晰地出现在光屏上，模拟人看清远处的物体；
（4）固定住水透镜和光屏，模拟人眼睛的晶状体和视网膜的位置不发生改变；
（5）把光源向水透镜方向移动，发现光屏上的像模糊了，这时需要向水透镜 （选填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新变得清晰，模拟睫状体的变化，从而达到眼睛的自动调节；
（6）初步调查，我国青少年近视患病率高达 50％左右，近视率仍处于高位。飞秒激光近视手术是当今眼科学界的前沿技术，你认为飞秒激光近视手术使眼睛发生了什么变化从而达到矫正近视的效果？
【答案】 光屏 晶状体 见解析 抽水 见解析
【详解】（1）[1][2]对比眼睛的结构，我们可以发现视网膜可以成像，相当于实验中的光屏；眼睛中的晶状体中间厚边缘薄，晶状体的角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。
（2）[3]为了使像呈现在光屏中央，需将光源、水透镜、光屏三者的中心调到同一高度，具体的做法可以是将蜡烛、透镜、光屏在光具座上移到一起，然后调整三者中心在同一高度后在分开。
（5）[4]根据凸透镜成像规律可知，当把光源向水透镜方向移动，物距减小，像距变大，所以光屏上的像模糊了，要是像变清晰，需使水凸透镜的焦距变大，即这时需要从水透镜抽水使水凸透镜变薄，这样就可以模拟眼睛的自动调节。
（6）[5]近视眼是由于晶状体太厚，导致像成在视网膜前方。激光矫正近视，是对人的晶状体和角膜构成的透镜进行手术，使其变薄，使其对光的偏折能力变弱，使成的像后移，直到移到视网膜上，这样就可以矫正近视眼了。
23．小明用凸透镜（甲、乙）、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）实验前，使 在同一水平高度。为了便于观察实验现象，实验环境应该 （选填“较亮”或“较暗”）一些；
（2）为了判断两个凸透镜的焦距大小，小明做了如下操作：
①使蜡烛、凸透镜甲、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜甲的焦距为 cm；
②保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜甲更换为凸透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则透镜乙的焦距比甲的 （选填“大”或“小”）；
（3）保持凸透镜甲位置不动，将蜡烛放在光具座15cm刻度线处，调节光屏，在光屏上得到一个清晰的、倒立 （选填“放大”或“缩小”）的实像，光屏的位置位于 cm刻度之间；
（4）继续保持凸透镜甲位置不动，把蜡烛移到35cm刻度线处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明能观察到像的正确方法是 ； （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的。
【答案】 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心 较暗 10.0 小 缩小 50~60 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察 放大镜
【详解】（1）[1][2]为了使像成在光屏中央，需要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；烛焰比较亮，实验环境应该暗一些，对比度大一些，实验效果比较明显。
（2）①[3]蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时物距
u=40.0cm-20.0cm=20.0cm
像距
v=60.0cm-40.0cm=20.0cm
此时
u=v=20.0cm=2f
f=10.0cm
②[4]将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，此时的像距变小，成像提前说明透镜的会聚能力增强，透镜乙的焦距比甲的小。
（3）[5][6]蜡烛放在光具座15cm刻度线处，物距为
u1=40.0cm-15.0cm=25.0cm
物距大于2倍焦距，凸透镜能成倒立缩小的实像，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏的位置位于50~60cm刻度之间。
（4）[7][8]保持凸透镜甲位置不动，把蜡烛移到35cm处时，物距
u2=40.0cm-35.0cm=5.0cm
24．某学校科学兴趣小组探究显微镜成像原理，查阅资料发现：显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜（物镜，其焦距用f物表示）和一块焦距较大的凸透镜（目镜，其焦距用f目表示）组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图，以及A′B′射向目镜的两条光线。
（1）与A′B′对比，目镜L2所成的像是一个 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“实像”或“虚像”）；
（2）物镜的成像原理与 是一致的（选填序号）；
A．放大镜B．照相机C．幻灯机
（3）使用显微镜观察时，如果光线过强，应选择 （选填序号）；
A．大光圈B．平面镜C．凹面镜
（4）用显微镜观察写有字母“b”的装片，视野中看到的图像是 （选填“b”、“P”、“q”或“d”）。
【答案】 正立 虚像 C B q
【详解】（1）[1][2]目镜是一块焦距较大的凸透镜，根据图像可继续作图，从B′点出发两条光线，一条光线经过光心，则光线的传播方向不变，另一条光线平行于主光轴，过焦点，这两条折射光线的反射延长线的焦点为B′的像，然后作出A′的像，如图所示
故所成的像是正立的虚像。
（2）[3]由图知，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成像原理与生活中的投影仪或幻灯机相同。故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[4]显微镜调节光线的结构有遮光器和反光镜，遮光器上有大小不同的光圈，光线较强时，需要弱光，使用小光圈，反光镜的一面是平面镜，一面是凹面镜，凹面镜对光线起会聚作用，光线较强，需要弱光，使用平面镜。故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）[5]使用显微镜观察物体时，所成的像是左右相反，上下颠倒的，故观察“b”是看到“q”的像。
25．物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙。
（1）可判断该透镜的焦距f为 cm；
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。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≥ （用f表示）；
（3）物理学中，有一个凸透镜成像的新概念“放大率”，结合丙、丁两图可知，当物距u=1.5f时，n= ；
（4）另一组同学用另一个凸透镜探究凸透镜成像的规律，如图戊所示，此时光屏上已经呈现清晰的像，（像未画出），此时成倒立、 （放大/缩小/等大）的实像，该成像原理可以用于制作 （放大镜/照相机/投影仪）；
（5）保持图戊中蜡烛、光屏的位置不动，左右移动凸透镜，则当凸透镜移至刻度值为 cm处时，光屏上再次呈现清晰的像；
（6）另一兴趣小组利用“F”发光物和凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛从如图己所示的视角观察，则此时观察到光屏上所成像应该是图庚中的 （填数字序号①/②/③/④）；
（7）如图辛，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上原来清晰的像变迷糊了，将光屏远离透镜适当距离后在光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜时 眼镜（近视/远视）。
【答案】 12 主光轴 4f 2 放大 投影仪 65.0 ④ 近视
【详解】（1）[1]由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，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，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm。
（2）[2]将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，且烛焰、光屏中心和透镜中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上。
[3]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。
（3）[4]由图丁可知，当物距u=1.5f时，物像间距L=4.5f，根据L=u+v可得
v=L﹣u＝4.5f-1.5f=3f
则放大率
（4）[5][6]在图戊中物距为
50.0cm−35.0cm=15.0cm
在一倍焦距和两倍焦距之间，故成的是倒立的放大的实像；生活中的投影仪就是利用这一原理制成的。
（5）[7]保持图中蜡烛和光屏的位置不动，若想再次在光屏上呈现清晰的像，根据光路的可逆性，应将凸透镜向右移动
30.0cm-15.0cm=15.0cm
即移到
50.0cm+15.0cm=65.0cm
刻度处。
（6）[8]在图己中物距为
30.0cm-10.0cm=＝20.0cm
在一倍焦距和两倍焦距之间，故成的是倒立的放大的实像，凸透镜成像不仅左右相反、而且要上下相反，因为图中发光物“F”开口向里，所以在图中位置观察时看到的像是开口向外的（开口向右），即在光屏上可以看到的像是④。
（7）[9]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明该眼镜使光线延迟成像了，故放置的是使光线发散的凹透镜，这种眼镜是用来矫正近视眼的。
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