神奇的眼睛(解析版)

沪科版八年级上
第四章《多彩的光》
4.6 神奇的眼睛
【知识梳理】
一、眼睛与视力的矫正：
1、正常眼成像原理：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷），从物体发出的光线经过晶状体后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。

当看远近不同的物体时，通过睫状肌调节晶状体的厚薄，从而改变它的焦距，使像刚好成在视网膜上。

2、近视眼的形成及矫正: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,利用凹透镜矫正。

3、远视眼的形成及矫正: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,利用凸透镜矫正。

4、近视眼与远视眼的区别:
近视眼看得清近处的物体，看不清远处的物体；远视眼看得清远处的物体，看不清近处的物体。

近视眼是由于物体的像落在视网膜的前面而看不清，远视眼是由于物体的像落在视网膜的后面而看不清。

二、透镜的应用：
1、照相机：物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。

2、投影仪：物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像。

3、放大镜：放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。

注：要让物体更大，应该让放大镜在一倍焦距内远离物体。

4、显微镜:
物镜：靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。

它的作用相当一个投影仪，使物体成一个倒立放大的实像。

目镜：靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，它的作用像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。

经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。

5、望远镜:
物镜：它的作用相当于照相机，使物体成一个倒立缩小的实像。

目镜：它的作用像一个普通的放大镜，把这个像放大一次。

A．相机向前移，纸筒向前伸B．相机向后移，纸筒向后缩
A．①④B．②④C．①③D．②③
【答案】A
【解析】近视眼的成因是眼球前后方向上太长，或者晶状体太厚，折光能力太强，看远处的物体时，成像在视网膜的前方，凹透镜对光有发散作用，可以使像成在视网膜上，所以要用凹透镜来矫正，因此①④是模拟近视眼成像情况和矫正方法，故BCD错误，A正确。

故选A。

2．（2022·新疆·中考真题）新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是（）A．放大的实像B．缩小的实像C．放大的虚像D．缩小的虚像
【答案】B
【解析】当眼睛成像时，物距远大于像距，故由凸透镜的成像规律可知，此时所成的像为倒立、缩小的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

3．（2022·湖北武汉·八年级期末）下列与近视眼不相符的是（）
A．眼球前后径过短B．物像落在视网膜前方
C．晶状体曲度过大D．可用凹透镜矫正
【答案】A
【解析】ABCD．近视眼是由于晶状体太厚或者眼球前后方过长引起的，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，故BCD与近视眼相符，A与近视眼不相符。

故选A。

4．（2022·湖南张家界·中考真题）下列生活工具成像原理与照相机相同的是（）A．人脸识别机B．汽车后视镜
C．放大镜D．近视眼镜
【答案】A
【解析】照相机的成像原理：物距大于凸透镜的二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。

A．人脸识别机的镜头是一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故A符合题意；
B．汽车后视镜是凸面镜，其成像原理是光的反射，故B不符合题意；
C．放大镜成的是正立、放大的虚像，故C不符合题意；
D．近视眼镜是凹透镜，故D不符合题意。

故选A。

5．（2022·贵州黔西·中考真题）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
【解析】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。

6．（2022·四川泸州·中考真题）如图所示，为小赵同学探究凸透镜成像规律时的一种成像情况，下列哪种光学器件成像原理与它相同（）
A．投影仪B．照相机C．电影放映机D．放大镜
【答案】B
【解析】由图可知，物距大于像距，光屏上呈现倒立、缩小的实像。

AC．投影仪和电影放映机都是成倒立、放大的实像，与图示成像原理不同，故不符合题意；B．照相机成倒立缩小的实像，与图示成像原理相同，故B符合题意；
D．放大镜成正立、放大的虚像，与图示成像原理不同，故D不符合题意。

故选B。

7．（2022·山东泰安·八年级期末）如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形，下列相关说法正确的是（）
A．帆船通过眼睛的晶状体在视网膜上成缩小正立的虚像
B．戴眼镜前帆船模糊的原因是帆船成像在视网膜的后方
C．小明的眼睛是远视眼
D．小明应配戴合适度数的凹透镜进行矫正
【答案】D
【解析】A．眼睛相当于照相机，成的像是倒立缩小的实像，故A错误；
BCD．近视眼的表现是看不清远处的东西，即是由于晶状体太厚，其折光能力太强，或眼球的前后距离方向太长，使得像成在视网膜的前方造成的，因此观察到的远处帆船比较模糊；故若想使得像成在视网膜上，即需要让原来的光线发散一些，由于凹透镜对光线有发散的作用，故用凹透镜来矫正近视眼，因此小明戴上眼镜后观察到的远处帆船就比较清晰了。

由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼，所戴眼镜的镜片类型为凹透镜，故BC错误，D 正确。

故选D。

8．（2022·江苏·无锡二模）在天宫课堂中，王亚平制作了一个水球，透过水球可以看到她倒立、缩小的像，如图甲所示；随即她调整与水球间的距离，她的像逐渐变大。

如图乙所示下面，说法正确的是（）
A．在这个过程中所成的像不能够用光屏呈接
B．像逐渐变大，是因为王亚平和水球间的距离变大
C．在图乙中王亚平到水球的距离小于水球的焦距
D．成像原理与照相机相似
【答案】D
【解析】A．水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时成的是倒立、缩小的实像，能够用光屏呈接，故A错误；
B．根据凸透镜成像规律可知，成实像时，物近像远像变大，像逐渐变大，是因为王亚平和水球间的距离变小，故B错误；
C．在图乙中成的是倒立、缩小的实像，王亚平到水球的距离在二倍焦距之外，故C错误；D．透过水球可以看到她倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，故D正确。

故选D。

9．（2022·陕西咸阳·八年级期末）望远镜里装有一组物镜，物镜的成像原理及其作用类似于（）
A．放大镜B．照相机C．投影仪D．平面镜
【答案】B
【解析】望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜，望远镜中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，它与照相机镜头的成像原理相同，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。

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

10．（2022·山东烟台·八年级期末）近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）
A．减小物距B．使像变大
C．增大取景范围D．缩短景物到镜头的距离
【答案】C
【解析】用手机拍照时，凸透镜成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小像的大小，
则自拍杆的好处是增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

二、填空题
11．（2022·山东枣庄·八年级期末）眼睛的角膜和晶状体类似于___________透镜。

王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是___________（选填“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴___________（选填“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。

【答案】凸远视眼凸透镜
【解析】[1]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，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。

[2][3]王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，这说明王老师能看清远处的物体，所以王老师的眼睛是远视眼，远视眼晶状体折光能力比较弱，光线会聚在视网膜的后面，可以用凸透镜的镜片进行矫正。

12．（2022·山东烟台·八年级期末）如图，三幅图示意了近视眼或远视眼的成因及矫正情况，请你为图释义：图①为___________；图②为___________；图③为___________。

【答案】近视眼的矫正远视眼的成因近视眼的成因
【解析】[1]由图知，图①中，眼睛通过凹透镜矫正后，像才能成在视网膜上，所以为近视眼的矫正。

[2]图②看近处的物体时，像成在视网膜的后方，为远视眼的成因。

[3]图③看远处的物体时，像成在视网膜的前方，为近视眼的成因。

13．（2022·四川绵阳·八年级期末）近视眼的折光能力比正常眼______（选填“强”或“弱”）。

隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球的运动而运动，目前使用的软质隐形眼镜是由甲醛丙烯酸（HEMA）制成的，中心厚度只有0.05mm。

近视眼患者戴的HEMA 超薄镜片的边缘厚度______（选填“小于”、“等于”或“大于”）0.05mm。

【答案】强大于
【解析】[1]近视眼的晶状体较厚，所以对光的会聚能力与正常的眼睛相比要强一些。

[2]近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清物体。

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。

14．（2022·辽宁沈阳·八年级期末）如图所示是投影仪成像的示意图。

其中凸透镜的作用是成倒立、___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。

若图中h=40cm，则凸透镜
焦距不可能小于___________cm。

在使用过程中发现成像超出了屏幕范围，则应将投影仪
___________（填“靠近”或“远离”）屏幕，并将镜头适当往___________（选填“上”或“下”）调。

【答案】放大20靠近上
【解析】[1]由图可知，投影仪就是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的。

[2]由凸透镜成像规律可得，此时
f<40cm<2f
所以
20cm<f<40cm
因此凸透镜的焦距不可能小于20cm。

[3][4]在使用过程中发现成像超出了屏幕范围，要使像变小，像距变小，物距变大，故应将投影仪靠近屏幕，镜头远离投影片，向上调节。

15．（2022·四川成都·八年级期末）如图所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的___________（选填“实”或“虚”）像；用放大镜看书时，应把书页放在放大镜的
___________（选填“二倍焦距外”、“一至二倍焦距之间”或“一倍焦距内”），使被观看内容成正立、放大的像。

【答案】实一倍焦距内
【解析】[1]用相机拍照时，成像原理是物距在二倍焦距以外，成的像是倒立、缩小的实像。

[2]放大镜的成像原理是物距在一倍焦距以内，成正立放大的虚像。

故用放大镜看书时，物距应小于一倍焦距，应把书页放在放大镜的一倍焦距内，使被观看内容成正立、放大的像。

16．（2022·山东·曲阜师范大学附属实验学校八年级期末）小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f=10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、______ 的清晰像。

然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有______ 作用，所以光屏上烛焰
的清晰像变模糊了（如图所示）。

若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏______ 凸透镜。

【答案】放大会聚靠近
【解析】[1]已知凸透镜的焦距f=10cm，则二倍焦距
2f=2×10cm=20cm
蜡烛在凸透镜前18cm处，处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。

[2]远视眼镜片是凸透镜，所以远视眼镜片对光线有会聚作用。

[3]将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像，所以将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。

17．（2022·山东泰安·八年级期末）如图所示，小明同学用焦距较小的放大镜观察瓢虫，在保持眼睛和瓢虫的距离不变的情况下，想让观察到的像更大一些，同时要保证观察到的像仍是清晰的，则他可以将放大镜适当______（选填“远离”或“靠近”）瓢虫。

【答案】远离
【解析】放大镜的成像原理：物距小于焦距时，成正立、放大的虚像；用焦距较小的放大镜观察瓢虫，在保持眼睛和瓢虫的距离不变的情况下，要想让观察到的像更大一些，根据凸透镜成虚像的规律可知，应适当增大物距，所以应将放大镜适当远离瓢虫。

三、作图题
18．（2022·广西玉林·八年级期末）如图所示，请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线。

【答案】
【解析】近视眼能看清近处物体，那么近处物体发出的光线可以会聚在视网膜上，所以作图
四、实验题
（1）将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向_____移动；
14
（2）①[2][3]在14次实验中，物距分别为40cm、35cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时所成的像为倒立、缩小的实像。

②[4]第5次实验中，物距等于像距，成倒立、等大的实像，第6次实验中，物距小于像距，成倒立、放大的实像，故第6次的像比第5次的大。

（3）[5]凸透镜成虚像时，物距越大，像距越大，像越大；若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向左适当移动。

（4）[6]由图丙可知该眼睛为近视眼，近视眼用凹透镜矫正，图丁可知该眼睛为远视眼，远视眼用凸透镜矫正；将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，说明镜片对光现象有会聚作用，凸透镜对光线有会聚作用，远视眼镜是凸透镜，则所加镜片为远视眼镜，可以矫正图丁中远视眼的视力缺陷。

20．（2022·河南新乡·八年级）小明的爸爸和妈妈用的同样的手机和相同的白色粗糙手机壳，于是小明使用手机支架把这两个同样的手机安装在光具座上来探究“凸透镜成像规律”。

（1）小明利用如图甲测量凸透镜的焦距时，应使透镜面与太阳光的方向___________（选填“平行”或“垂直”）。

光屏上形成了一个最小、最亮的光斑时，则该凸透镜的焦距为
___________cm；
（2）小明将两个手机和凸透镜依次放光具座上，并将右侧手机壳正对凸透镜如图所示。

将左侧手机微信的图标调到手机的中心。

调节两个手机和凸透镜的高度，使微信图标的像成在手机壳的___________；
（3）两手机和凸透镜的位置如图乙所示，右侧手机壳上成一个清晰的___________（填“放大”或“缩小”）的实像。

生活中的___________（填“投影仪”、“放大镜”或“摄像头”）利用了这个原理；
（4）小明将图乙中左侧的手机的一个动画打开，动画中一只降落伞从屏幕顶端下降到底端。

则右侧手机壳上降落伞的像___________（填“向上”或“向下”）运动；若用不透明物体挡住透镜中心部分，所成的像是___________（填“完整”或“不完整”）的；
（5）小明将两个手机翻转，使左侧手机壳和右侧手机屏幕相对，保持两个手机和凸透镜的位置不动，___________（填“能“或“不能”）在左侧的手机壳上出现清晰的像；接着他将爷爷的老花镜靠近凸透镜放置，手机壳上的像变模糊了，应适当的向___________（填“左”
或“右”）调节左侧手机使手机壳上的像变清晰。

【答案】垂直10.0中央缩小摄像头
向上完整能右
【解析】（1）[1][2]凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点，焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。

故用太阳光测量凸透镜的焦距时，应使透镜面正对着太阳光的方向，即镜面与太阳光的方向垂直，来回移动凸透镜，直到光屏上形成了一个最小、最亮的光斑时，该光斑在焦点的位置，凸透镜的焦距为
f=10.0cm-0=10.0cm
（2）[3]白色粗糙手机壳即为光屏，实验中，为使微信图标的像成在手机壳的中央，将左侧手机微信的图标调到手机的中心，并调整两个手机壳和凸透镜中心大致在同一高度。

（3）[4][5]由图乙可知，此时的物距为
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于二倍焦距时，则凸透镜成倒立、缩小的实像，其应用是摄像头。

（4）[6]动画中一只降落伞从屏幕顶端下降到底端，由于此时手机成的是倒立的实像，则右侧手机壳上降落伞的像向上运动。

[7]物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像，若用不透明物体挡住透镜中心部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，故若用不透明物体挡住透镜中心部分，所成的像是完整的。

（5）[8]小明将两个手机翻转，使左侧手机壳和右侧手机屏幕相对，保持两个手机和凸透镜的位置不动，根据光路可逆性可知，在左侧的手机壳上能出现清晰的像。

[9]接着他将爷爷的老花镜靠近凸透镜放置，因老花镜是凸透镜，对光线具有会聚作用，使得像提前会聚，即像距变小了，故应适当的向右调节左侧手机使手机壳上的像变清晰。