中考物理总复习 第5讲 透镜的应用 眼睛和眼镜(基础讲

第5讲透镜的应用眼睛和眼镜
考纲要求备考指津
1．能根据凸透镜成像规律，对放大镜、
照相机、投影仪等工作原理作定性说明。

2．了解眼睛的结构以及如何进行视力的
矫正。

本课时的重点是凸透镜成像规律的应用及
近视眼、远视眼的成因。

题型以选择题、填空
题为主，分值一般在3～4分。

预计在今后的中
考中，放大镜、投影仪和照相机的原理及透镜
在实际生产、生活中的应用、近视眼和远视眼
的产生原因及视力纠正将是考查的热点。

考点梳理
考点1 透镜的应用
（1）放大镜：放大镜就是凸透镜，放大镜是利用凸透镜______时，成______、______的____像的原理来观察较小物体的光学元件。

用放大镜观察较小的物体时，要把物体放在其______以内，眼睛从另一侧通过放大镜观察。

（2）照相机：照相机的镜头相当于凸透镜，是利用凸透镜______时，成______、______的____像的原理工作的，照相时，被照物体到镜头的距离相当于______，底片到镜头的距离相当于______。

（3）投影仪：投影仪是利用凸透镜成______、____________像的原理工作的，工作时，投影片是物体，银幕是光屏，平面镜的作用是改变光的传播方向。

（4）显微镜：显微镜是用来观察微小物体的光学仪器，它的目镜和物镜都是______镜。

（5）望远镜：望远镜是用来观察远处物体的光学仪器，使用时，能将很远的物体成像在眼前。

考点2 眼睛与视力矫正
（1）眼睛的成像原理
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________，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，通过视神经把信号传给大脑，我们就看到了物体。

（2）近视眼及矫正
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，使像成在视网膜的______。

因此，应该利用________对光有发散作用的特点，使像成在视网膜上。

（3）远视眼及矫正
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，使像成在视网膜的______。

因此，应该利用________对光有会聚作用的特点，使像成在视网膜上。

自主测试
1．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。

利用这一成像原理可以制成（）
A．幻灯机 B．照相机
C．放大镜 D．潜望镜
2．光学器件在我们的生活、学习中有着广泛的应用。

下面的介绍有一项不切实际，它是（）
A．近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用
B．照相时，被照者与相机的距离是在镜头的二倍焦距之内
C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应略大于一倍焦距
D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这利用了凸透镜对光的会聚作用
重难突破
1．照相机、投影仪问题解题方法探究
照相机、投影仪都是根据凸透镜成实像的原理制成的。

同学们在学习照相机及投影仪时，可能会遇到这样的问题：根据像的大小来判断照相机的镜头到物体及镜头到底片的距离变化情况，进行投影仪的调节等问题。

解决此类问题请同学们记住这样一句口诀：物近像远像变大，物远像近像变小。

下面我们结合例题分析解决此类问题的方法。

【例1】如图所示，甲、乙是用同一架相机拍摄的两张照片，拍摄______时，距离景物较远，拍另一张相片时，照相机的暗箱长度应______（选填“拉长”或“缩短”）。

解析：照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，拍摄两张照片时，物体与镜头间的距离都大于镜头焦距的两倍，根据凸透镜成像规律：物距减小，像距增大，像也增大，即“物近像远像变大”，所以拍摄甲时，照相机距景物较远，这时像比较小，拍摄乙时，相机距景物较近，这时像距较大。

因此拍摄甲后再拍乙照片必须将照相机的暗箱适当拉长。

答案：甲拉长
2．巧用“建模法”理解眼睛的成像原理
人的眼睛相当于一架照相机，我们可以建立凸透镜成像模型：晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，对于远近不同的物体，睫状体自动调节晶状体的厚薄使来自远近不同的物体的光线通过晶状体后，在视网膜上成清晰的像，视网膜相当于光屏。

【例2】人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（）A．视网膜相当于光屏
B．物体在视网膜上成的像的像距大于2倍焦距
C．晶状体相当于一个凸透镜
D．外界物体在视网膜上成的像是倒立的
解析：人眼相当于一架高度精密的照相机，成像原理是当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，这时像距应大于1倍焦距且小于2倍焦距。

人眼晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。

答案：B
方法归纳通过此题，我们可以发现，将凸透镜与眼睛结合，建立凸透镜成像模型是理解眼睛成像原理的好方法。

易错剖析
易错点近视眼和远视眼的形成及矫正
【例题】常见的视力缺陷有近视和远视。

如图所示是一位视力缺陷人员眼球成像示意图，他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是（）
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
错解：D
错因：错解的原因是混淆了近视眼和远视眼的形成原因及矫正方法。

解析：由题图可知，来自近处的光经眼球中的晶状体折射后，所成的像落在视网膜后，所以题图中所示的是一个远视眼，利用凸透镜使光会聚的特点，在眼睛前放一个凸透镜可使
来自远处的物体上的光会聚在视网膜上，所以选A。

答案：A
1．（2012·四川绵阳中考，改编）光学器件在我们的生活、学习中有着广泛的应用。

下面的介绍不切实际的是（）
①近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用
②照相时，被照者与相机的距离是在镜头的2倍焦距之内
③借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应略大于1倍焦距
④阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这利用了凸透镜对光的会聚作用
A．①② B．②③ C．①③ D．③④
2．（2012·江苏淮安中考）一简易照相机的镜头焦距为6 cm，则该相机中胶片离镜头的距离应为（）
A．小于6 cm
B．大于6 cm，小于12 cm
C．大于12 cm，小于24 cm
D．大于24 cm
3．（2012·湖北武汉中考）如图所示，将凸透镜看做是眼睛的晶状体，光屏看做是眼睛的视网膜，烛焰看做是被眼睛观察的物体。

拿一个近视眼镜给“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。

在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）
A．将蜡烛远离凸透镜
B．将光屏远离凸透镜
C．将光屏靠近凸透镜
D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
4．（2012·山东潍坊中考）照相机镜头的作用相当于一个________透镜；显微镜的目镜的作用相当于一个______透镜。

在甲、乙两幅示意图中，矫正近视眼的是______；矫正远视眼的是______（选填“甲”或“乙”）。

5．（2012·四川宜宾中考）如图所示，投影仪的镜头相当于一个焦距为10 cm的凸透镜，当物体到镜头的距离在______时，在屏幕上就可以看到倒立、放大的像；投影仪上有一块平面镜，它的作用是______，使像能够投射到屏幕上。

6．（2012·山西中考）如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。

由图可知凸透镜的焦距是______cm；当物距为30 cm时的成像特点可应用于______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。

1．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。

下列哪种光学器材的成像原理与其相同（）
A．放大镜 B．近视镜
C．投影仪 D．照相机
2．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景。

以下说法中正确的是（）
A．甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像
B．甲图中书本在凸透镜二倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜一倍焦距以内
C．甲图中凸透镜靠近书本时，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本时，所成的像也变小
D．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机
3．近来，小华为了看清书上的字，眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越近了，这说明小华已（）
A．患上近视眼，需要配戴用凸透镜制成的眼镜
B．患上近视眼，需要配戴用凹透镜制成的眼镜
C．患上远视眼，需要配戴用凸透镜制成的眼镜
D．患上远视眼，需要配戴用凹透镜制成的眼镜
4．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（）
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，白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光
D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章，不遵循光的反射定律
5．图甲是城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故时的现场照片。

摄像头的镜头相当于一个凸透镜，它的工作原理与____________相似。

图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后拍摄的两张照片，由图可以看出汽车所成的像变小，
与此对应的像距将________。

6．如图是投影仪成像示意图。

其中凸透镜的作用是成________（选填“等大”“缩小”或“放大”）、________（选填“正立”或“倒立”）的实像，平面镜的作用是______________。

如果图中h＝40 cm，则凸透镜焦距不可能小于______cm。

7．如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播途径，由图可知：______（选填“甲透镜”或“乙透镜”）是凹透镜，可用于______（选填“近视”或“远视”）眼
的矫正。

8．如图所示是人眼球的成像原理图，晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。

则：当物体在很远的地方时，物体成像在视网膜上。

当物体靠近人眼时，若晶状体的焦距不变，则它的像将会落在视网膜______（选填“前”“上”或“后”）而导致看不清物体，但实际
上，人眼在由远到近地观察物体时，晶状体的焦距会________（选填“变大”“不变”或“变
小”），所以人们还是能清晰地观察到物体。

下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样？____________（选填序号）
①照相机②放大镜③投影仪④潜望镜
9．小明利用家中电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照。

试拍后发现左脸白，右脸黑，原来是台灯放在左侧，这是由于光的____________________造成的；调整台灯后，小明应在距离镜头________________处；如果觉得像偏小，他应该_________（选填“靠近”或“远离”）镜头。

看着自己的照片，发现面部光线还是不均匀。

请你帮他想出一个解决办法
________________________________________________________________________。

参考答案
导学必备知识
自主测试
1．A 由题图可以看出，将蜡烛放在了1倍焦距和2倍焦距之间，所成的像在2倍焦距之外，利用这一原理可制成幻灯机，所以正确的选项是A。

2．C 近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴发散透镜，使光线推迟会聚，因此选项A说法正确；照相机照相的原理是将二倍焦距以外的物体成像在胶片上，所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外，因此选项B说法正确；借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，因此选项C说法错误；因凸透镜对光线的会聚作用，所以阳光通过凸透镜可以会聚于一点，热量集中，温度较高，可以点燃纸屑，因此选项D说法正确。

品鉴经典考题
1．B 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；当物体在2倍焦距以外时，经过凸透镜成的是倒立、缩小的实像，这正是照相机的原理；当物距小于1倍焦距时，所成的像是放大正立的虚像；这正是放大镜的原理。

2．B 据凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机可知，故利用该照相机照相时，物体必须处于凸透镜的2倍焦距以外，即12 cm以外，此时的像应成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，即此时所成像的胶卷距镜头必须在6 cm和12 cm 之间。

3．C 近视镜片属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。

拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏前；拿走近视眼镜，则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的前面，可以用缩小像距和调节物距的方法使烛焰清晰的像承接在光屏上。

4．答案：凸凸乙甲
5．解析：（1）投影仪的镜头相当于一个焦距为10 cm的凸透镜，则由凸透镜成像规律可知，当物体到镜头的距离在10～20 cm时，在屏幕上就可以看到倒立、放大的像；
（2）投影仪成像时，按照光沿直线传播，会竖直向上射出，投不到屏幕上；加上平面镜，改变了光的传播方向，从而使像能成在屏幕上。

答案：10～20 cm 改变光路
6．解析：根据凸透镜成像规律，当物距等于二倍焦距时，相距也等于二倍焦距。

分析图象可知，当物距等于20 cm时，相距也等于20 cm，因而可知凸透镜焦距为10 cm。

当物距为30 cm时，物距大于二倍焦距，因而所成像为倒立、缩小的实像，可应用于照相机。

答案：10 照相机
研习预测试题
1．D 由题图可知，物距大于像距，并且成实像，此时物体应该放在了2倍焦距之外，所成像的位置在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个原理制成的。

2．C 题图甲中凸透镜所成的像是一个正立、放大的虚像，所以书本应在凸透镜1倍焦距以内，这是放大镜的成像原理，而题图乙观察到字是倒立、放大的实像，这是投影仪的原理，书本应在凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间；在凸透镜成虚像时，物距越小，像越大，因此选项C正确。

3．B 由题意可知，小华看书越来越近了，说明他看不清远处的物体，这是患上了近视，需要配戴凹透镜矫正，故选项B正确。

4．C 小孔成像是倒立的实像，乙图中用凹透镜来矫正近视眼，漫反射是由于反射面粗糙不平导致了反射光向各个方向传播，遵循光的反射定律，故选项C正确。

5．解析：摄像头拍摄的像是一个倒立、缩小的实像，这与照相机的原理是相同的，根据凸透镜成像规律可知，凸透镜成实像时，物体离凸透镜越远，像距越小，所成的像越小，从图片上看，由乙到丙，汽车所成的像逐渐变小，即像距变小。

答案：照相机变小
6．解析：投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理，而平面镜只是改变了光的传播方向，使射向平面镜的光呈现在屏幕上方成像，要是物体能成倒立、放大的实像，物距必须大于一倍焦距小于二倍焦距，因此凸透镜的焦距f＜40 cm＜2f，20 cm＜f＜40 cm，则焦距不可能小于20 cm。

答案：放大倒立改变光的传播方向20
7．解析：从光路图可知，激光经过甲透镜后光线变得比原来会聚了，所以甲透镜是会聚透镜，即凸透镜；而激光经过乙透镜后光线变得比原来发散了，起到了发散作用，所以乙透镜为发散透镜，即凹透镜，它可以用来矫正近视眼。

答案：乙透镜近视
8．解析：当物体靠近人眼时，若晶状体的焦距不变，根据凸透镜成像规律可知，像远离凸透镜，则像成在视网膜后方；要使像仍然成在视网膜上，则需要将光线会聚一点，使像距变小，所以看近物时晶状体焦距会变小，这是一种变焦距系统，而像距并没有变化，这类似于照相机。

答案：后变小①
9．解析：左脸白，右脸黑是由于光的直线传播，右脸照射的光线较少引起的。

视频摄像头的原理与照相机相同，是将景物置于凸透镜二倍焦距以外，成一个倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，成实像时，物距越小，像越大，所以他应该靠近镜头。

拍摄的像面部光线不均匀，是由于光源光线太强或不均匀造成的，应改变灯光使之不直接照射面部，或类似于照相馆中用多灯从不同角度照明，也可以让灯光透过白布使光线柔和一些等。

答案：直线传播大于二倍焦距靠近灯光不直接照射面部（用多灯从不同角度照明；让灯光透过白布照明；让墙面反射灯光照明等等）。