2023-2024全國初中物理競賽試題：凸透鏡成像（學(xué)生版）

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第05講凸透鏡成像（學(xué)生版）

一、單選題

1.（2023?山東青島?九年級?？几傎悾┩鮼喥皆f：“面對浩瀚宇宙，其實我們都是學(xué)

生”。時隔八年，王亞平再次為我們帶來了精彩的太空授課。這一次，王亞平用一個簡

單圓環(huán)做成了一個特殊的大水球，然后她往大水球中央添加了一個氣泡，神奇的一幕出

現(xiàn)了：水球中形成了王亞平一正一反兩個像（如圖），加入氣泡后的水球結(jié)構(gòu)如圖所示。

下列有關(guān)該現(xiàn)象的表述，正確的是（）

氣泡

甲乙丙

A.水球中所形成的倒立的像是虛像

B.水球中所形成的正立的像是虛像

C.圖丙中間部分相當(dāng)于兩個凸透鏡

D.投影儀成像與我們看到的水球中的倒立的像相同

2.（2023?湖南衡陽?九年級湖南省衡南縣第一中學(xué)?？几傎悾┤鐖D所示，當(dāng)蠟燭和透鏡

放在圖示位置時，通過移動光屏可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變,

將蠟燭移到刻度為20cm處，則（）

1020304050607080（cm）

A.移動光屏，可以在屏上得到倒立放大的像

B.移動光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像

C.移動光屏，可以在屏上得到正立放大的像

D.不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像

3.（2022秋?江蘇南京?九年級南京市科利華中學(xué)?？几傎悾┤鐖D所示，凸透鏡位于尸處

（圖中未畫出）位置不變，移動蠟燭，光屏先后在P同側(cè)的甲、乙兩處得到燭焰清晰的

像，且甲處的像比乙處大，則（）

A.甲處可能成的是虛像B.乙處像可能是放大的

C.P點位置在甲的左側(cè)D.蠟燭的移動方向向左

4.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）如圖所示，耳、耳是凸透鏡的兩個焦點，S是距

凸透鏡前距離大于2倍焦距的點光源，S'是S經(jīng)凸透鏡所成的像。當(dāng)點光源S沿平行

于主光軸方向向右勻速運動靠近透鏡時，像S'的移動情況（）

A

s-'

--.----?--9-----

F1OF2

J

V

A.像9沿平行于主光軸方向靠近凸透鏡方向勻速運動

B.像沿。與S'連線方向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動，速度逐漸變小

C.像S'沿平行于主光軸方向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動，速度逐漸變大

D.像S'沿8與S'連線方向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動，速度逐漸變大

5.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明同學(xué)在做凸透鏡成像實驗時，移動光屏，在

光屏上呈現(xiàn)清晰放大的像，同時他也看到透鏡表面有兩個像，其中一個是正立的，一個

是倒立的，對于透鏡表面的兩個像，下列說法正確的是（）

A.透鏡表面的兩個像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的

B.透鏡表面的兩個像，都是光照到透鏡表面反射形成的虛像

C.透鏡表面的兩個像，都是光照到透鏡表面折射形成的實像

D.透鏡表面的兩個像，倒立的是實像，正立的是虛像

6.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）某種變焦鏡頭的變焦范圍為15mm?85mm,用這

個鏡頭對著遠(yuǎn)處的某一棟樓房拍照。當(dāng)使用焦距15mm拍照時，顯示屏上所成的清晰像

的高度為瓦；當(dāng)使用焦距85mm拍照時，顯示屏上所成的清晰像的高度為歷，則知與

厲的比值約為（）

A.3：17B.17：3C.289：9D.9：289

7.（2021秋?河南周口?八年級河南省淮陽中學(xué)?？几傎悾┤鐖D所示，在“探究凸透鏡成

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像規(guī)律”的實驗中，凸透鏡焦距是10cm,蠟燭放在/處，位于C處的光屏（圖中未畫

出）上得到了清晰的像；保持透鏡位置不變，將蠟燭移到8處，移動光屏再次得到清晰

的像。關(guān)于光屏移動的方向和移動距離工濤與蠟燭移動距離￡麴的大小關(guān)系，正確的是

B.向左移動光屏，L屏VL燭

C.向左移動光屏，LQL燭

D.向右移動光屏，LQL燭

8.（2017?山東臨沂?九年級競賽）老奶奶用放大鏡看報紙，為了看到更大的清晰的像，

應(yīng)（）

A.報紙和放大鏡不動，眼睛里報紙近一些

B.報紙與放大鏡不動，眼睛離報紙遠(yuǎn)一些

C.報紙和眼睛不動，放大鏡離報紙近一些

D.報紙和眼睛不動，放大鏡離報紙遠(yuǎn)一些

9.（2022秋?江西贛州?八年級校聯(lián)考競賽）如圖所示，凸透鏡的焦距為10cm,此時蠟

燭在光屏上成一個清晰的像。下列說法正確的是（）

A.若蠟燭燃燒變短，燭焰在光屏上的像將向下移動

B.若蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動，燭焰所成的像將逐漸變大

C.若保持凸透鏡位置不動，交換蠟燭和光屏的位置，能在光屏上得到倒立縮小的實

像，成像規(guī)律可以應(yīng)用于照相機(jī)

D.若保持蠟燭和光屏位置不動，向右移動透鏡的過程中，可能會在光屏上成一個倒

立等大的像

10.（2022秋?陜西渭南?八年級?？几傎悾┓旁谕雇哥R主軸上焦點以內(nèi)的點光源S發(fā)出

的光。通過凸透鏡后的光路如圖所示。則下列說法正確的是（）

A.凸透鏡可以對光線起發(fā)散作用

B.凸透鏡只對平行于主光軸的光線起會聚作用

C.通過凸透鏡后的光線是發(fā)散的，因為凸透鏡的作用是對光線起發(fā)散作用

D.通過凸透鏡后的光線發(fā)散程度比原來小，仍然是會聚的一種現(xiàn)象

11.（2021秋?河南周口?八年級河南省淮陽中學(xué)校考競賽）如果不慎在照相機(jī)的鏡頭上

粘上一個灰塵顆粒（如圖），那么拍攝的相片（）

A.其上部將出現(xiàn)一個黑點

B.其下部將出現(xiàn)一個黑點

C.其上部和下部皆無黑點

D.其上部和下部各出現(xiàn)一個黑點

12.（2021秋?河南周口?八年級河南省淮陽中學(xué)?？几傎悾┮皇饩€經(jīng)過某光學(xué)元件后

的出射光線如圖所示，則方框內(nèi)放置的光學(xué)元件（）

A.只能是平面鏡或凸透鏡

B.只能是凸透鏡或凹透鏡

C.只能是凹透鏡或平面鏡

D.平面鏡、凸透鏡和凹透鏡均可

二、多選題

13.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，

記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離w之間關(guān)系的圖像，如圖所示,

下列判斷正確的是（）

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v/cm

A.凸透鏡的焦距是16cm

B.當(dāng)〃=12cm時，在光屏上能得到一個放大的像

C.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

D.當(dāng)〃=20cm時成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

14.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字，看到

如圖所示的兩種情景。以下說法中正確的是（）

中中、跺匍理

甲乙

A.甲圖中成的是虛像；乙圖中成的是實像

B.甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外；乙圖中書本在凸透鏡1倍焦距以內(nèi)

C.甲圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于投影儀；乙圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機(jī)

D.甲圖中凸透鏡靠近書本，所成的像變??；乙圖中凸透鏡遠(yuǎn)離書本，所成的像也

變小

15.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）物體的高度為12cm,與凸透鏡的主光軸垂直放

置，經(jīng)凸透鏡成高度為6cm的縮小像。若將物體朝透鏡方向靠近24cm,經(jīng)凸透鏡成高

度為30cm的放大像，則此凸透鏡的焦距大小可能為（）

A.10cmB.15cmC.20cmD.25cm

16.Q022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）如圖所示，將凸透鏡固定在光具座上某位置（圖

中未標(biāo)出），點燃的蠟燭放在光具座上的0點，調(diào)節(jié)光屏的位置，在光屏上得到燭焰清

晰縮小倒立的像，將蠟燭從a點滑到6點后，再移動光屏，屏上得到清晰的像變小，則

（）

A.凸透鏡位于a點左側(cè)

B.凸透鏡位于％點右側(cè)

C.蠟燭在。點時，物距大于二倍焦距

D.蠟燭在6點時，像距大于二倍焦距

三、填空題

17.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明測焦距時先將凸透鏡和光屏的位置固定，

將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動到某一位置，光屏上出現(xiàn)一個與透鏡直徑相近

的光斑，此時固定光源、凸透鏡，再將光屏遠(yuǎn)離透鏡，移動的過程中，若光屏上光斑的

大小（選填“逐漸變大”“幾乎不變”“先變小后變大”），則說明光源到凸透鏡的距

離即為凸透鏡的焦距；在準(zhǔn)確測量焦距時，小明發(fā)現(xiàn)在光屏上光斑外側(cè)還有一個暗環(huán),

他猜想可能是凸透鏡的邊框造成的，于是他拆除邊框直接將凸透鏡固定在原位置，進(jìn)行

實驗驗證，發(fā)現(xiàn)暗環(huán)仍然存在。你認(rèn)為暗環(huán)形成的原因是光的直線傳播和光的

形成；若光源在左焦點處，光屏在右焦點處，如圖所示，請算出暗環(huán)的面積o

光屏

18.（2023春?陜西渭南?九年級?？几傎悾┩h(yuǎn)鏡在戰(zhàn)地偵查中發(fā)揮著重要作用，常用

望遠(yuǎn)鏡由兩個凸透鏡組成，對光線有作用，望遠(yuǎn)鏡物鏡的成像原理和照相機(jī)

相同，成（選填“倒立”“正立”）縮小的（選填“實”“虛”）像。利用

凸透鏡可以矯正_________（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）

19.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小宇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗，其實驗

裝置的示意圖如圖1所示。a、b、c、d、e是主光軸上的五個點，尸點和2尸點分別是凸

透鏡的焦點和二倍焦距點。

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IF7cm

圖1圖2

（1）在a、b、c、d、e這五個點中：

①把燭焰放在_____點上，可以成正立、放大的虛像，像與物在凸透鏡的側(cè)

（“同”、“異”）；

②把燭焰放在_____點上，光屏所成的像最小，放在_____點上，所成的像最大；

③把燭焰放在點上是屬于照相機(jī)原理；

④把燭焰放在_____點上是屬于投影儀原理；

⑤當(dāng)蠟燭從。點逐漸向d點移動的過程中，要得到清晰的像，光屏必須逐漸（選

填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡，并且得到的像會逐漸（選“變大”、“變小”或“不變”）；

（2）根據(jù)圖2中的坐標(biāo)畫出該凸透鏡物距a和像距v的關(guān)系圖像可知該凸透鏡的焦距

為cmo

20.（2022秋?江西贛州?八年級校聯(lián)考競賽）小芳和媽媽到位于撫州城東撫河之畔的著

名古樓一擬帆臺游玩時，用單反相機(jī)拍了兩張照片，如圖所示，如果拍攝這兩張照片

時的照相機(jī)鏡頭的焦距相同，則在拍完甲照片后改拍乙照片時，應(yīng)將照相機(jī)（選

填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）拍攝對象，同時—（選填“增大”或“減小”）照相機(jī)暗箱的長度。

四、實驗題

21.（2023春?江蘇蘇州?九年級?？几傎悾┬∶魍瑢W(xué)在學(xué)了“第四章在光的世界里”以后,

找來了如下實驗器材，進(jìn)一步研究光的折射和凸透鏡成像規(guī)律的問題

A4

（1）如圖甲所示，將透明的薄壁（厚度可忽略不計）方形水槽水平放置，固定在水槽

底部的激光筆沿圖示方向發(fā)出一細(xì)光束，小明通過緩慢改變水槽中的水量來探究光的傳

播現(xiàn)象。①為使2處的光點移至C處，應(yīng)使水槽中的水量（選填'增加"或‘減

少”）；②若5c間距離為2cm,則水面高度的變化量nh2cm（選填，”“=”或

“<”）；

（2）小明轉(zhuǎn)換實驗器材，利用圖乙的器材研究凸透鏡成像問題。①上午第二節(jié)下課后

陽光明媚，他將一凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上

出現(xiàn)一個最小的亮點，小明用刻度尺測出此點到凸透鏡光心的距離視為焦距，老師告訴

他這個距離不是凸透鏡的焦距，小明的錯誤之處是0②如圖乙所示，當(dāng)凸透

鏡位于光具座上/處時，恰好在光屏上成清晰的像，若將凸透鏡向右移到8處（圖中

未標(biāo)出），光屏上再次成清晰的像，透鏡先后兩次所在位置/、3之間的距離s=

（用工0、￡表示）。

22.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：

（1）實驗前，應(yīng)調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者的中心

大致在_____;

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（2）圖甲中光屏上所成的像是倒立_____（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像，生

活中（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）利用這一原理制成；

（3）完成實驗后，繼續(xù)模擬遠(yuǎn)視眼的缺陷：給透鏡戴上遠(yuǎn)視眼鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置，

使?fàn)T焰在光屏上成一個清晰的像；取下遠(yuǎn)視眼鏡，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，為使

光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡；

（4）當(dāng)光屏上呈現(xiàn)清晰的像時，不改變圖甲中蠟燭和透鏡位置：

①若將凸透鏡換成焦距相同但鏡面較小的凸透鏡，再次做實驗，光屏上所成的像與原

來相比（選填“變小”、“變暗”或“變不完整”）了；

②若將凸透鏡換成鏡面大小相同焦距稍小的凸透鏡，再次實驗，則需將光屏（選

填‘向左"或'向右”）移動才能成清晰的像，光屏上所成的像與原來的像相比（選填

“變大”“不變”或“變小”）；

（5）如圖乙，線段N8為凸透鏡成像的物距倒數(shù)和像距倒數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，則凸透鏡焦

距為cm；

（6）如圖丙所示，當(dāng)凸透鏡位于光具座上/處時，恰好在光屏上成清晰的像，蠟燭燃

燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的方；

（7）在保持（6）中蠟燭和光屏位置不變的情況下將凸透鏡向左移到B處（圖中未標(biāo)

出），光屏上再次成清晰的像，成的是（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像；

（8）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為〃，蠟燭與凸透鏡第一次所在

位置/間的距離為心如圖丁所示，則該透鏡焦距Z|（選填或“="），透

鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=（用幾、￡表示）

23.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）凸透鏡是初中物理中常見的光學(xué)器材，小明所

在的實驗小組對凸透鏡進(jìn)行以下實驗。（1）他們決定先從測凸透鏡的焦距開始，如圖所

示：

01?

|||川||||||||||||||||||||||“川||||||||||||||||「川|||||||川||||||||||||||?||||||||||||||||||

0cm10204口SO6070sogo100

①在光屏中央畫一個與凸透鏡直徑相同的圓，找出圓心

②將光源、凸透鏡和光屏放在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使光源、凸透鏡光心和

在同一水平直線上。

③固定凸透鏡的位置，將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動，直到光屏上的光

斑，就可以從光具座上讀出凸透鏡的焦距。

④為了驗證測出的焦距值是否準(zhǔn)確，小明提出可以左右移動光屏，若光屏上的光斑大

小不變，則測出的焦距準(zhǔn)確。若向右移動光屏，光斑變大，說明本次測出的凸透鏡的焦

距比真實值_____o

（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中

①他們調(diào)整實驗器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的____上。

②隨著蠟燭越燒越短，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，應(yīng)

把凸透鏡向（選填“上”或嚇”）調(diào)節(jié)。

③為了使光源更加穩(wěn)定，小明用發(fā)光二極管按'F"字樣拼裝在不透明的紙板上替代燭焰，

使尸，正立面對凸透鏡，如圖乙所示，給二極管通電，移動光屏至圖示位置，此時恰從〃

處看到光屏上呈現(xiàn)一個清晰的像，此像是倒立（選填“放大”、“縮小”或'等大”）的

像,像的形狀是圖中的（填寫序號）

24.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:

（1）如圖1,讓一束平行于主光軸的平行光射向凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上出

現(xiàn)一個最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為emo

（2）如圖2,要使像成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向調(diào)整（選填“上”或嚇”）。

（3）當(dāng)燭焰距離凸透鏡12cm處時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的像，生活

中的就是利用這個原理制成的。

（4）當(dāng)燭焰逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡時，燭焰所成的實像將（選填“變大”或“變

小”）。

（5）蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖，此時光屏上得到了一個清晰的像，這個像是倒

立、（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像。

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（||||小|川||||||||4|」||川|||||||川|||||||禮I，

\50607’08’090cm\

（6）隨著實驗的進(jìn)行，蠟燭在逐漸變短，出現(xiàn)了如圖甲所示現(xiàn)象，為了把像調(diào)整到光

屏中央，應(yīng)選o

A.將蠟燭向下移動B.將凸透鏡向下移動C.將光屏向下移動

（7）在上一步實驗獲得清晰的像后，小明取了一副近視眼鏡放在凸透鏡前（如圖乙）,

要使光屏上再次成清晰的像，可將蠟燭向（左/右）移。

（8）如圖，蠟燭在光具座上/處向左移動距離s到C,為在光屏上再次成清晰的像,

則他應(yīng)將光屏向左移動，光屏移動距離為丁s（填或“<”）。

25.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）某同學(xué)利用圖示裝置來研究凸透鏡成像.

（1）如圖所示，當(dāng)凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，成的是

（正立/倒立）的像.蠟燭燃燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的方；

（2）在保持（1）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標(biāo)

出），光屏上再次成清晰的像，成的是（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像;

（3）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L。，與凸透鏡第一次所在位

置A間的距離為L,如圖所示，則該透鏡焦距CL（選填或“="），透

鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離S=（用L。、L表示）.

（4）當(dāng)光屏上呈現(xiàn)清晰的像時，保持發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，取一只與原實驗中

焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實驗，所成的像與原來的像

相比，你可觀察到的現(xiàn)象有.

五、作圖題

26.（2023春?陜西渭南?九年級?？几傎悾┩雇哥R也可以成正立放大的虛像，請你利用

凸透鏡三條特殊光線畫出蠟燭燭焰S的像S，的光路圖。

28.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）如圖甲所示，是凹透鏡的三條特殊光線畫法。

實際上凹透鏡也可以成像，物體經(jīng)凹透鏡所成的像是正立縮小的虛像。如圖乙所示，

“N是主光軸，是物體AB通過凹透鏡所成的像，請你根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線,

在乙圖中畫出凹透鏡的位置并標(biāo)出其中一個焦點的位置。（保留作圖痕跡）

29.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）有一點光源S,它在平面鏡中的像與凸透鏡的焦

點廠重合，S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后，反射光線為0,如圖所示，并且光線。

經(jīng)凸透鏡折射后的折射光線與凸透鏡的光軸平行。請在圖中畫出：

（1）凸透鏡的焦點尸；

（2）點光源S的位置。

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六、綜合題

30.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）閱讀下列短文，完成下列小題的填空：

人類的眼睛很像一架照相機(jī)，眼睛與照相機(jī)的不同之處是：人的眼睛是通過調(diào)節(jié)晶狀體

的彎曲程度，改變晶狀體的焦距來獲得清晰的實像，如圖所示；普通照相機(jī)是在物距確

定的情況下通過改變像距使像變得清晰。由眼睛的調(diào)節(jié)作用所能看清楚的最遠(yuǎn)點，叫遠(yuǎn)

點，正常眼的遠(yuǎn)點在極遠(yuǎn)處；眼睛所能看清楚的最近點，叫近點，正常眼的近點約距眼

睛10cm。眼睛是人體的重要器官，長時間的用眼，如看書、看電視、計算機(jī)，都可以

引起眼睛的疲勞，連續(xù)看書或屏幕一小時以上應(yīng)讓眼睛休息一下，休息的較好方法是看

看遠(yuǎn)處或看看綠色的植物或花朵。看物體時間較長也不易感到疲勞的距離叫明視距離,

正常眼的明視距離為25cm。

據(jù)調(diào)查，我國低視力近千萬人，尤其是在兒童及青少年當(dāng)中，患病率極高。全國學(xué)生體

質(zhì)健康調(diào)研最新數(shù)據(jù)表明，我國小學(xué)生近視眼發(fā)病率為22.78%,中學(xué)生為55.22%,高

中生為70.34%。更令人震驚的是，有份調(diào)查報告稱，因高度近視導(dǎo)致盲者已達(dá)30多萬

人。預(yù)防近視，珍愛雙眼，注意用眼衛(wèi)生，青少年要從我做