2020-2021學年八年級物理上冊4.4照相機與眼球視力的矯正考點突破與練習含解析新版蘇科版

4.4照相機與眼球視力的矯正了解照相機的成像原理；了解眼球的成像原理；知道近視眼、遠視眼的成因及矯正；近視眼、遠視眼的成像原理及其矯正；人眼的視物原理：人的眼球像一架神奇的照相機，當被觀察的物體與人眼的距離改變時，人眼可以通過調(diào)節(jié)肌肉的松緊來改變狀體的彎曲度，即改變晶狀體的焦距，使物體仍能在視網(wǎng)膜上成倒立縮小的實像?？键c一 眼睛及其視物原理例1如下圖是我們看遠處物體的示意圖，來自遠處物體的光經(jīng)過眼睛晶狀體后在視網(wǎng)膜上形成〔〕A．正立、縮小的實像 B．正立、縮小的虛像C．倒立、縮小的實像 D．倒立、縮小的虛像【答案】C【解析】人眼的晶狀體和角膜相當于凸透鏡，它能把來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，外界物體在二倍焦距之外，那么在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實像。應選：C；變式1某拍照鏡頭可看作凸透鏡，其拍照的原理是:當被拍攝的物體離凸透鏡距離(大于/等于/小于)2f時，成倒立的實像。當離被拍攝的物體很近時，物體所成實像的像距將變，從中看到的像變模糊，為了仍能拍攝出清晰的像，我們可以自制微距鏡頭，即在鏡頭前加一(凸/凹)透鏡，使近距被拍攝的物體清晰成像?！敬鸢浮看笥?；縮??；大；凸【解析】照相機成像，成倒立縮小實像，物距大于二倍焦距；物距變小像距變大，為能拍攝出清晰的像，應減小像距，物距變大，應裝一個凸透鏡，凸透鏡可以使光線會聚，提前會聚；考點二 近視眼與遠視眼的成因及視力矯正例2如下圖的四幅圖，有的能夠說明近視眼或遠視眼的成像原理，有的給出了近視眼或遠視眼的矯正方法，能夠說明遠視眼的成像原理的是圖，表示矯正近視眼的是圖。用照相機拍一朵盛開的荷花，假設要把荷花的像拍得更大些，那么應使照相機的鏡頭荷花(選填“遠離〞或“靠近〞)。【答案】甲丁靠近【解析】遠視眼是晶狀體曲度變小，會聚能力減弱，即折光能力減弱，像呈在視網(wǎng)膜的前方，應佩戴會聚透鏡，使光線提前會聚；因此圖甲能夠說明遠視眼的成像原理，圖丙給出了遠視眼的矯正方法。近視眼是晶狀體曲度變大，會聚能力增強，即折光能力增強，像呈在視網(wǎng)膜的前方，應佩戴發(fā)散透鏡，使光線推遲會聚；因此圖乙能夠說明近視眼的成像原理，圖丁給出了近視眼的矯正方法。照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，所照景物放在鏡頭的二倍焦距以外，在底片上成縮小的實像；由凸透鏡成實像規(guī)律，物近像遠像變大可知，假設要把荷花的像拍得更大一些，那么應使照相機鏡頭靠近荷花。。變式1小明將一支點燃的蠟燭放在凸透鏡(f=10cm)前16cm處,光屏上得到了燭焰倒立、的清晰像,然后他在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個近視眼鏡片,由于近視眼鏡片對光有作用,所以光屏上燭焰的像變模糊了(如下圖),假設想在光屏上重新得到清晰的像,他可將光屏凸透鏡?！敬鸢浮糠糯蟀l(fā)散遠離【解析】f=10cm，那么2f=20cm，蠟燭在凸透鏡前16cm處，處于f和2f之間，成倒立放大的實像；近視眼鏡片是凹透鏡，所以遠視眼鏡片對光線有發(fā)散作用；將近視眼鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，經(jīng)過凸透鏡的光線會比原來推遲會聚成像，所以將光屏遠離凸透鏡，才能在光屏上重新得到清晰的像；一、單項選擇題1．目前，移動支付已經(jīng)進入“刷臉時代〞，消費者面對攝像頭〔相當于凸透鏡〕，系統(tǒng)自動拍照，掃描面部特征，確認身份信息后，即可完成交易。以下說法正確的選項是〔〕A．人臉通過攝像頭成像是利用了光的直線傳播B．攝像頭成像特點與照相機相同C．“刷臉〞時，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實像D．“刷臉〞時，面部應位于攝像頭焦距和二倍焦距之間2．圖所示的四幅示意圖中，表示近視眼成因和近視眼矯正的是〔〕A．乙和丙 B．乙和丁 C．甲和丁 D．甲和丙3．如下圖，早期照相館里攝影師取景時看到的像是倒立的，在圖示場景中，以下說法正確的選項是〔〕A．攝影師面前所成的是倒立縮小的虛像B．照相的人站在照相機鏡頭的二倍焦距以外C．假設要改拍全身像，照相的人需靠近照相機D．要使人像更亮，必須在照相的人身后進行“補光〞4．小明為了探究“視力矯正〞原理，利用探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置做了以下實驗。如下圖，光屏上得到的是模糊的倒立實像，他稍微將光屏靠近凸透鏡，屏上得到了清晰的像，如果不移動光屏，將一個眼鏡片放在凸透鏡和燭焰之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像也能變清晰，那么該眼鏡片是〔〕A．遠視眼鏡片，對光線有會聚作用B．遠視眼鏡片，對光線有發(fā)散作用C．近視眼鏡片，對光線有發(fā)散作用D．近視眼鏡片，對光線有會聚作用5．保護眼睛，預防近視。近視眼矯正的方法是配戴〔〕A．凸面鏡 B．凹面鏡 C．凸透鏡 D．凹透鏡6．新冠肺炎疫情期間，鄭州市所有社區(qū)都進行嚴格管理，進入新小區(qū)需要掃描健康二維碼，并且測量體溫，是本小區(qū)的居民并且體溫正常才允許進入該小區(qū)，如圖是小明媽媽進入小區(qū)時用掃描二維碼，以下說法中正確的選項是〔〕A．二維碼位于攝像頭的一倍焦距和二倍焦距之間B．二維碼位于攝像頭的二倍焦距以外C．物體上的二維碼是光源D．當二維碼超出上設定的方框時，物品不動，把靠近物品如下圖是一款國產(chǎn)華為，具有攝像功能，它的攝像機的鏡頭相當于一個〔〕A．凸透鏡 B．凹透鏡 C．凸面鏡 D．平面鏡8．在如下圖的眼睛成像及矯正的示意圖中，以下說法正確的選項是〔〕A．甲圖是近視眼，乙圖為其矯正圖B．甲圖是遠視眼，丙圖為其矯正圖C．甲圖是遠視眼，乙圖為其矯正圖D．甲圖是近視眼，丙圖為其矯正圖二、填空題9．如下圖的照相機，它的鏡頭是透鏡，拍攝時，底片上成的是〔填成像性質(zhì)〕，如果將照相機鏡頭靠近被拍攝的物體時，像的大小將，像距將〔后兩空選填“變大〞、“變小〞或“不變〞〕。10．近日，教育部連續(xù)發(fā)文將“增強學生身體素質(zhì)，降低學生近視率〞作為學生管理和教育教學的重要內(nèi)容。近視眼的形成是因為不注意用眼衛(wèi)生，導致眼睛對光線的折射能力變〔選填“強〞或“弱〞〕，看遠處物體時，物體的像落在視網(wǎng)膜的〔選填“前方〞或“前方〞〕，需要配帶對光線有作用的透鏡進行矯正。11．全國中學生體質(zhì)健康調(diào)研數(shù)據(jù)說明：中學生近視發(fā)生率約為55.22%，且急劇低齡化。如下圖，〔選填“甲〞或“乙〞〕圖表示近視眼折光系統(tǒng)的光路示意圖，矯正乙圖中的視力應配戴〔選填“凸〞或“凹〞〕透鏡制成的眼鏡片。12．如下圖，在“模擬探究近視眼的缺陷〞時將凸透鏡看做眼睛的晶狀體，將光屏看做視網(wǎng)膜，給“眼睛〞戴上近視眼鏡，使燭焰在“視網(wǎng)膜〞上成清晰倒立、的實像。移去近視眼鏡，光屏上的像變得模糊了，向〔選填“前〞或“后〞〕移動光屏，光屏上會再次呈現(xiàn)清晰的像。13．利用激光的平行度好，將激光束射入光盤，激光經(jīng)過〔填“反射〞或“折射〞〕后被光學裝置接收，處理后就可以復原成聲音和圖像．激光還有一個特點是亮度高，如果激光照射到人眼，由于眼球的晶狀體相當于〔填“凸透鏡〞或“凹透鏡〞〕，激光經(jīng)過眼球〔填“會聚〞或“發(fā)散〞〕在視網(wǎng)膜上，會嚴重灼傷視網(wǎng)膜，造成永久性傷害．14．如下圖，來自遠處的物體發(fā)出的光經(jīng)過眼睛的晶狀體成像在視網(wǎng)膜的前方，這就是我們常說的〔填“遠視眼〞或“近視眼〞〕，要使像成在視網(wǎng)膜上，應佩戴一個適宜的透鏡制成的眼鏡；假設不戴眼鏡，還想看清楚遠處的物體，人應該〔填“靠近〞或“遠離〞〕物體。四、實驗題15．在?探究凸透鏡成像規(guī)律?的實驗中。(1)如圖甲，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光點，那么凸透鏡的焦距f=cm；(2)實驗過程中，當蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時，在光屏上可得到一個清晰的倒立、的實像，生活中利用這個規(guī)律制成的光學儀器是；(3)實驗時如將蠟燭移到某一位置，在另一側(cè)無論怎樣移動光屏在光屏上都看不到燭焰清晰的像，原因可能是〔填一種即可〕；(4)如圖丙，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向透鏡移動適當距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像那么該眼鏡是眼睛〔選填“近視〞或“遠視〞〕。16．小明用焦距為10cm的凸透鏡來做“探究凸透鏡成像現(xiàn)律〞實驗。(1)小明將該凸透鏡與蠟燭、光屏置于光具座如圖位置上，移動光屏可得到清晰的倒立、放大的〔選填“實〞或“虛〞〕像，此成像規(guī)律是的原理〔選填“照相機〞、“投影儀〞或“放大鏡〞〕。(2)保持蠟燭、光屏位置不動，將凸透鏡移到光具座上的cm處，光屏上可再次得到清晰的像。(3)小明接著將爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R片放在蠟燭和凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變得模糊了，將光屏向移動才能重新得到清晰的像。參考答案1．B【解析】【分析】【詳解】A．攝像頭相當于一個凸透鏡，光經(jīng)過攝像頭成像利用的是光的折射，故A錯誤；B．光通過攝像頭成倒立、縮小的實像，與照相機的成像特點相同，故B正確；CD．當u>2f時，成倒立、縮小的實像，所以“刷臉〞時，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外，故CD錯誤。應選B。2．D【解析】近視眼看遠處的物體時，像成在視網(wǎng)膜的前面，所以甲是近視眼的成像情況．近視眼需戴凹透鏡矯正，所以丙是近視眼的矯正做法．圖乙中光線在視網(wǎng)膜后會聚，表示物像落在視網(wǎng)膜前方，因此是遠視眼，凸透鏡表示遠視眼的矯正，所以丁是遠視眼的矯正做法．應選D.點睛：解答此類題目的關鍵是理解掌握近視眼的成像特點、形成原因和矯正措施.3．B【解析】【分析】凸透鏡成像規(guī)律及其應用之一：物體在凸透鏡二倍焦距以外，成倒立、縮小的實像，應用于照相機；凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大；補光可以使照片的光亮更亮一些。【詳解】A．照相機成的是倒立、縮小的實像，故A錯誤；B．照相機的物距在凸透鏡二倍焦距以外，故B正確；C．假設要照全身像，是要把成的像變小點，那么必須使物距變大，所以應增大相機和兩位照相人之間的距離，物距增大后，像距跟著變小，故C錯誤；D．照相時是人反射的光通過鏡頭折射后在底片上成像，所以要使人像更亮，需要在兩位照相的人身前進行“補光〞，故D錯誤。應選B。4．C【解析】【分析】【詳解】由題知，光屏上得到的是模糊的倒立實像，說明像距不適宜，由稍微將光屏靠近凸透鏡，屏上再次得到清晰的像，可知原來的像距偏大；假設不移動光屏，當將一個眼鏡片放在凸透鏡和燭焰之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變清晰，說明該透鏡對光線有發(fā)散作用，因此是近視眼鏡片〔凹透鏡〕。應選C。5．D【解析】【分析】【詳解】近視眼的晶狀體的太厚，遠處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的物像就會落在視網(wǎng)膜的前方，導致看不清遠處的物體。近視眼應配戴凹透鏡加以矯正。6．B【解析】【分析】(1)凸透鏡成像時，物距u>2f，成倒立縮小的實像，應用是照相機；“掃入〞二維碼時鏡頭和二維碼的距離大于二倍焦距；(2)能發(fā)光的物體稱為光源；(3)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小?！驹斀狻緼B．用掃描二維碼時，鏡頭成倒立、縮小的實像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時物距大于二倍焦距，所以二維碼位于攝像頭的二倍焦距以外，故A錯誤、B正確；C．二維碼本身不發(fā)光，不是光源，故C錯誤；D．當二維碼超出上設定的方框時，說明像較大，物距太小，需要增大物距，在物品不動時，應遠離物品，故D錯誤。應選B。7．A【解析】【分析】【詳解】攝像機的鏡頭相當于一個凸透鏡，其成像原理是當物距大于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。應選A。8．D【解析】【分析】【詳解】近視眼成因：眼球晶狀體的曲度過大，遠處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的像，就會落在視網(wǎng)膜的前方造成近視眼；所以甲圖是近視眼；因凹透鏡對光線有發(fā)散作用，能使光線延遲會聚，使像成在視網(wǎng)膜上，所以近視眼應該配戴凹透鏡進行矯正，由圖可知，應該用丙圖中的凹透鏡矯正。應選D。9．凸倒立縮小的實像變大變大【解析】【分析】【詳解】[1][2]照相機的鏡頭是凸透鏡，其原理是物體到透鏡的距離大于二倍焦距時，成倒立縮小的實像。[3][4]根據(jù)凸透鏡成像的原理，如果將照相機鏡頭靠近被拍攝的物體時，那么物距變小，像距變大，所成的實像也變大。10．強前方發(fā)散凹【解析】【分析】近視眼是由于晶狀體太厚或者眼球前前方過長引起的，像成在視網(wǎng)膜的前面，要用發(fā)散透鏡即凹透鏡來矯正。【詳解】[1][2][3][4]近視眼的原因是眼睛對光線的折射能力變強，所成的像在視網(wǎng)膜的前方，為了使像正好呈在視網(wǎng)膜上，應使光線推遲會聚，使所成的像相對于晶狀體后移，所以應佩戴發(fā)散透鏡即凹透鏡，這樣像正好呈在視網(wǎng)膜上，如下圖：。11．甲凸【解析】【分析】【詳解】[1]由甲圖可知：像成在視網(wǎng)膜的前方，故該眼睛是近視眼，近視眼是晶狀體曲度變大，會聚能力增強，即折光能力增強，應佩戴發(fā)散透鏡，使光線推遲會聚。[2]乙圖中像成在了視網(wǎng)膜的后面，該眼睛是遠視眼，遠視眼應該佩戴凸透鏡進行矯正。12．縮小前【解析】【分析】【詳解】[1]人的眼睛相當于照相機，成倒立、縮小的實像。[2]近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使像推遲會聚；戴上近視眼鏡，像的位置遠離凸透鏡，所以取下近視眼鏡，像的位置會靠近凸透鏡，光屏要靠近凸透鏡才能得到清晰的像。13．反射凸透鏡會聚【解析】【分析】【詳解】由于激光的平行度好，所以在光盤上會發(fā)生鏡面反射，反射光束與入射光束相同；由于激光的這度較高，當經(jīng)過晶狀體聚光后，會聚的點的溫度會很高，對眼睛造成傷害．14．近視眼凹靠近【解析】【分析】根據(jù)現(xiàn)象判斷是近視眼還是遠視眼，近視眼用凹透鏡矯正，遠視眼用凸透鏡矯正。【詳解】[1]由圖可知，由于晶狀體太厚，其折光能力太強，或眼球的前前方向太長，使得像成在視網(wǎng)膜的前方，這就是近視眼的成因。[2]近視眼使像成在視網(wǎng)膜前，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，可以使光線推后會聚，故近視眼應戴凹透鏡進行矯正。[3]假設不戴眼鏡，還想看清楚遠處的物體，即要使像正好在視網(wǎng)膜上，眼睛應該向物體靠近。放大投影儀燭焰、凸透鏡、光屏中心不在同一高度遠視【解析】【分析】【詳解】(1)[1]由圖甲知，焦點到凸透鏡的距離為所以凸透鏡的焦距為f(2)[2][3]由圖乙知，當蠟燭在刻度尺的10cm處，有u=16cm，2f>u>f凸透鏡成倒立放大的實像。生活中利用這個規(guī)律制成的光學儀器是投影儀。(3)[4]從實驗裝置上考慮：蠟燭、透鏡、光屏假設不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上。當u<f時，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無論怎樣移動