2018-2019學(xué)年八年級物理上冊 5.4眼睛和眼鏡習(xí)題（含解析）（新版）新人教版.doc

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眼睛和眼鏡 本節(jié)知識學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)是眼睛的成像原理和視力矯正。中考命題多以近視眼、遠(yuǎn)視眼的識別及其矯正，解決生活中的實(shí)際問題為主。題型以選擇題、填空題為主，難度適中。 一、眼睛的視物原理 1．人眼的構(gòu)造 眼睛由一層堅(jiān)韌的膜包著，起到保護(hù)眼球的作用。這層膜在眼球前部凸出的透明部分稱為角膜。眼球里有一個(gè)透明囊狀物叫做晶狀體。晶狀體和角膜之間充滿著無色透明的液體是水樣液，晶狀體和后面的視網(wǎng)膜之間充滿著無色透明的膠狀體是玻璃體。晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。物體射進(jìn)眼睛里的光線，經(jīng)過晶狀體這個(gè)凸透鏡折射后，在視網(wǎng)膜(相當(dāng)于光屏)上成倒立、縮小的實(shí)像，刺激分布在視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞，通過神經(jīng)系統(tǒng)傳給大腦，于是我們就看見了物體。 2．眼睛的視物原理 物體發(fā)出或反射的光通過眼睛瞳孔，經(jīng)過晶狀體成像在視網(wǎng)膜上，再經(jīng)過神經(jīng)系統(tǒng)傳到大腦，經(jīng)過大腦處理，我們就看到了物體如下圖所示。 物體在視網(wǎng)膜上成縮小、倒立的實(shí)像。 凸透鏡成像，物距確定時(shí)，像距也是一定的，若物距改變，像距隨之改變。但是眼睛接收像的視網(wǎng)膜到晶狀體的距離幾乎不變(即像距幾乎不變)，這時(shí)人看遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，就要通過調(diào)節(jié)晶狀體這個(gè)“凸透鏡”的焦距，來使遠(yuǎn)近不同的物體所成的像都落在視網(wǎng)膜上。 看近處的物體時(shí)眼睛中的睫狀體收縮使晶狀體變厚，彎曲程度變大，這個(gè)“凸透鏡”對光的偏折能力變大，焦距變小，物體成像落在視網(wǎng)膜上；看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，來自遠(yuǎn)處物體的光比近處物體的光發(fā)散的角度更小，眼睛的睫狀體會隨之放松，使晶狀體變薄，彎曲程度變小，這個(gè)“凸透鏡”對光的偏折能力變小，焦距變大，物體成像落在視網(wǎng)膜上，如圖所示。 瞳孔在光照強(qiáng)的時(shí)候，會自動縮小光照比較弱的時(shí)候，會自動擴(kuò)大。眼睛調(diào)節(jié)晶狀體的能力是有限度的，眼部肌肉完全松弛時(shí)，晶狀體表面彎曲程度最小，也就是晶狀體變得最扁焦距最大時(shí)，能夠看到的最遠(yuǎn)物體的位置叫眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)。正常眼的遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)處，從無限遠(yuǎn)處物體射人眼睛的光是平行光線，像恰好成在視網(wǎng)膜上。眼部肌肉極度緊張時(shí)(使勁看近物時(shí))，晶狀體變得最凸，焦距最小，表面彎曲程度最大，能看清的最近物體的位置叫眼睛的近點(diǎn)。正常眼的近點(diǎn)在離眼睛10~15cm的地方。在合適的照明條件下，眼部肌肉處于正常狀態(tài)而能十分清晰地看清物體時(shí)，物體離眼睛的距離稱為明視距離，正常眼的明視距離是25cm。 二、近視眼及其矯正 1．近視眼成因 當(dāng)長時(shí)間看近處物體時(shí)，睫狀體始終處于收縮狀態(tài)，導(dǎo)致晶狀體過厚，折光能力太強(qiáng)，睫狀體對晶狀體的調(diào)節(jié)能力減弱，當(dāng)看遠(yuǎn)處物體時(shí)，遠(yuǎn)處射來的光線會聚在視網(wǎng)膜前，射到視網(wǎng)膜上時(shí)不再是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)光斑，呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上的并不是物體清晰的像，使人看不清遠(yuǎn)處的物體，如上圖甲所示，這就是近視眼。近視眼的明視距離比正常眼要小一些，因此患近視眼的人在看書時(shí)，常把書放在離眼很近的位置。近視眼的特點(diǎn)是能看清近處的物體，而看不清遠(yuǎn)處的物體。 2．近視眼的矯正 近視眼是因?yàn)殚L時(shí)間看近處物體眼睛調(diào)節(jié)能力減弱(晶狀體比正常眼睛的晶狀體厚)或是眼球前后徑過長造成的，為了使物體的像仍能會聚在視網(wǎng)膜上，就必須適當(dāng)?shù)窒曔^度的折光作用，在眼前放一一個(gè)合適的凹透鏡，由于凹透鏡對光具有發(fā)散作用，這樣來自遠(yuǎn)處物體的像就能恰好會巢在視網(wǎng)膜上，如上圖乙所示，所以在近視眼前加一個(gè)焦距合適的凹透說，能改善物體在“視網(wǎng)膜”上的成像情況。 三、遠(yuǎn)視眼及其矯正 1．遠(yuǎn)視眼成因 遠(yuǎn)視眼跟近視眼相反，當(dāng)睫狀體調(diào)節(jié)晶狀體的能力減弱，始終處大收松狀態(tài)時(shí)，就會使品狀體太薄，焦距變大，折光能力太弱，近處的物體射來的光會聚點(diǎn)在視網(wǎng)膜后，在視網(wǎng)膜上也不是一個(gè)光點(diǎn)，而是一個(gè)光斑，從而使人看不清近處的物體，如圖甲所示，這就是遠(yuǎn)視眼，在老年人患者中又叫老花眼。遠(yuǎn)視眼的明視距離比正常眼要遠(yuǎn)一些，因此，我們經(jīng)常會看到老年人在讀書看報(bào)時(shí)，胳膊伸直，頭向后仰，將書報(bào)離眼睛遠(yuǎn)些。 2．遠(yuǎn)視眼的矯正 遠(yuǎn)視眼的晶狀體太薄，折光能力太弱，平行光的會聚點(diǎn)在視網(wǎng)膜后，因此，來自近一點(diǎn)的光還沒有會聚成一點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜了，在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)模糊的光斑。由于凸透鏡對光具有會聚作用，所以可配戴用凸透鏡制成的眼鏡矯正遠(yuǎn)視眼，使人射的平行光經(jīng)凸透鏡折射人眼睛，會聚點(diǎn)就能移到視網(wǎng)膜上。 重難點(diǎn)01 近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正 如圖所示的四幅圖，有的能夠說明近視眼或遠(yuǎn)視眼的成像原理，有的給出了近視眼或遠(yuǎn)視眼的矯正方法。下列判斷正確的是 A．圖①能夠說明遠(yuǎn)視眼的成像原理，圖④給出了遠(yuǎn)視眼的矯正方法 B．圖②能夠說明遠(yuǎn)視眼的成像原理，圖③給出了遠(yuǎn)視眼的矯正方法 C．圖①能夠說明近視眼的成像原理，圖③給出了近視眼的矯正方法 D．圖②能夠說明近視眼的成像原理，圖④給出了近視眼的矯正方法 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】遠(yuǎn)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)膜的后方，應(yīng)佩戴會聚透鏡，使光線提前會聚；近視眼是晶狀體曲度變大，會聚能力增強(qiáng)，即折光能力增強(qiáng)，像呈在視網(wǎng)膜的前方，應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡，使光線推遲會聚，故選D。 【名師點(diǎn)睛】對比分析近視眼和遠(yuǎn)視眼區(qū)別，近視眼：晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，來自遠(yuǎn)處物體的光會聚在視網(wǎng)膜前；遠(yuǎn)視眼：晶狀體太薄，折光能力太弱，來自近處物體的光會聚在視網(wǎng)膜后。如下表： 1．由于長時(shí)間過度使用手機(jī)，導(dǎo)致青少年未老先衰，新型疾病“手機(jī)老花眼”患者劇增，患者主要表現(xiàn)為觀察近處物體不清晰，這種疾病的形成原理與下面 （選填“甲”或“乙”）圖相符，應(yīng)配戴 （選填“凹”或“凸”）透鏡，予以矯正。 【參考答案】甲 凸 【詳細(xì)解析】產(chǎn)生遠(yuǎn)視眼的原因是，晶狀體太薄，折光能力太弱，焦距變大，近處的物體的像成在視網(wǎng)膜之后；因此某人看近處物體時(shí)，物體的像總成在視網(wǎng)膜的后面，說明此人是遠(yuǎn)視眼，這種疾病的形成原理與下面的甲圖符合，可以用凸透鏡的鏡片進(jìn)行矯正。 2．拿一副遠(yuǎn)視眼鏡放在凸透鏡前，如圖所示，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，移走遠(yuǎn)視眼鏡，燭焰的像變得模糊，為了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是 A．將蠟燭靠近凸透鏡 B．將光屏靠近凸透鏡 C．將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡 D．將光屏和蠟燭同時(shí)靠近凸透鏡 【參考答案】C 【詳細(xì)解析】遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡，首要的問題是知道凸透鏡對光線有會聚作用，拿一個(gè)遠(yuǎn)視鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而蠟燭燭焰的像實(shí)際上在光屏后；拿走遠(yuǎn)視鏡則燭焰的像變得模糊，原因是燭焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏與凸透鏡的距離或增大蠟燭距離凸透鏡的距離使得光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像的目的。故應(yīng)選C。 1．人的眼睛像一架照相機(jī)，物體經(jīng)晶狀體成像與視網(wǎng)膜上，對于近視眼患者而言，遠(yuǎn)處物體成的像位于視網(wǎng)膜 ，可配戴 透鏡矯正。 【答案】前 凹 2．人的眼睛是一架精密的照相機(jī)。如圖所示，是描述人眼看物體的成像圖，其中看遠(yuǎn)處景物的是 圖，景物在視網(wǎng)膜上成的是 像（選填“實(shí)”或“虛”）。 【答案】甲 實(shí) 【解析】人的眼睛的成像原理與照相機(jī)相同，都是利用u>2f成倒立的、縮小的實(shí)像的原理。題中圖甲是描述人眼看遠(yuǎn)處景物的成像圖，景物在視網(wǎng)膜上成的是倒立的、縮小的實(shí)像。 3．小紅用一個(gè)焦距為10 cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，他將蠟燭和凸透鏡固定在光具座上如圖所示的位置，只移動光屏，在光屏上成一個(gè)清晰的像，利用這一成像規(guī)律可以制成 （選填“放大鏡”“照相機(jī)”或“投影儀”）。實(shí)驗(yàn)后，好奇的小紅取下自己所帶的眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間靠近透鏡的位置，原來光屏上清晰的像變模糊了，他將光屏向靠近透鏡方向移動一段距離后，原來模糊的像又變清晰了，則小紅所戴眼鏡的鏡片是 透鏡。 [ 【答案】照相機(jī) 凸 4．某同學(xué)制作了一個(gè)眼球模型，如圖所示，模型中的凸透鏡相當(dāng)于晶狀體，燒瓶的后壁相當(dāng)于視網(wǎng)膜，燒瓶里放有一種透明液體表示玻璃體，則如圖表示的眼球模型和應(yīng)采取的矯正措施分別是 A．遠(yuǎn)視眼模型，用凸透鏡矯正 B．近視眼模型，用凹透鏡矯正 C．近視眼模型，用凸透鏡矯正 D．遠(yuǎn)視眼模型，用凹透鏡矯正 【答案】B 【解析】由題圖可知，像呈在視網(wǎng)膜的前方，所以該模型是近視眼，近視眼是由于晶狀體曲度變大，會聚能力增強(qiáng)，即折光能力增強(qiáng)，故應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡，即凹透鏡來矯正。B符合題意為答案。 5．如圖是甲同學(xué)和乙同學(xué)的眼睛看物體時(shí)的成像示意圖，下列說法正確的是 A．甲同學(xué)是近視眼，他戴的眼鏡對光起會聚作用 B．甲同學(xué)是遠(yuǎn)視眼，他戴的眼鏡對光起發(fā)散作用 C．乙同學(xué)是近視眼，他戴的眼鏡對光起發(fā)散作用 D．乙同學(xué)是遠(yuǎn)視眼，他戴的眼鏡對光起會聚作用 【答案】C 6．小華視物時(shí)成像情況如圖所示，醫(yī)生向她介紹激光手術(shù)：通過激光燒蝕厚度均勻的透明眼角膜，使之改變形狀，實(shí)現(xiàn)視力矯正。手術(shù)后的眼角膜形狀應(yīng)為下列圖中的 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】從題圖看出，小華是近視眼成像在視網(wǎng)膜的前方。激光矯正近視，是對晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡進(jìn)行手術(shù)，使其變薄，相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡，使其對光的偏折能力變?nèi)酰钩傻南窈笠?，直到移到視網(wǎng)膜上。圖A角膜的中間和邊緣一樣厚；圖B中間薄邊緣厚，符合凹透鏡的特點(diǎn)；圖C中間厚，邊緣薄，屬于凸透鏡，不符合題意；圖D是多塊凹透鏡組成，不符合題意；故選B。 7．同學(xué)們用盛水的礦泉水瓶模擬眼球中的晶狀體，來比較正常眼睛、近視眼睛和遠(yuǎn)視眼睛的焦距大小。如圖甲所示，他們將盛水的礦泉水瓶正對太陽，上下移動白紙，直到白紙上出現(xiàn)最細(xì)的亮線，估測亮線到瓶子側(cè)壁的距離d。正常水瓶做實(shí)驗(yàn)時(shí)，d約為8 cm；把水瓶擠壓成如圖乙所示后測得d為13 cm；把水瓶擠壓成如圖丙所示后測得d為5 cm。則以下判斷正確的是 A．乙模擬的是遠(yuǎn)視眼，實(shí)驗(yàn)可得遠(yuǎn)視眼的焦距比正常時(shí)大 B．乙模擬的是近視眼，實(shí)驗(yàn)可得近視眼的焦距比正常時(shí)大 C．丙模擬的是遠(yuǎn)視眼，實(shí)驗(yàn)可得遠(yuǎn)視眼的焦距比正常時(shí)小 D．丙模擬的是近視眼，實(shí)驗(yàn)可得近視眼的焦距比正常時(shí)大 【答案】A 8．如圖所示，某同學(xué)用自制的水透鏡來探究凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)向水透鏡里注水時(shí)，水透鏡的焦距將變??；當(dāng)從水透鏡里抽水時(shí)，水透鏡的焦距將變大。 （1）如圖甲所示，一束平行于主光軸的光射向水透鏡，在光屏上得到一個(gè)最小光斑，則此時(shí)水透鏡的焦距為_____cm，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、水透鏡和光屏三者中心在__________； （2）該同學(xué)移動蠟燭、水透鏡和光屏至圖乙所示位置時(shí)，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特點(diǎn)可制成_______________（選填“照相機(jī)”或“投影儀”）。 （3）在圖乙所示實(shí)驗(yàn)場景下，該同學(xué)把自己的眼鏡給水透鏡“戴上”（如圖丙），當(dāng)向水透鏡里注入適量的水后，他發(fā)現(xiàn)燭焰的像再次變得清晰，由此判斷該同學(xué)戴的是________眼鏡（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）?！敬鸢浮浚?）8.0 同一高度上 （2）照相機(jī) （3）近視 【解析】（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距f=18.0 cm–10.0 cm=8.0 cm；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣可使像成在光屏的中央； （2）如題圖，物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)； （3）當(dāng)向水透鏡里注入適量的水后，對光線的會聚能力增強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)燭焰的像再次變得清晰，說明水透鏡原來“戴上”的是具有發(fā)散作用的凹透鏡，由于凹透鏡可用來糾正近視眼，所以該同學(xué)是近視眼。 9．物理興趣小組在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)： （1）用圖甲所示的裝置測出凸透鏡的焦距為__________cm。 （2）圖乙是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的現(xiàn)象，生活中的 （選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）是利用這一原理制成的。保持凸透鏡不動，把蠟燭向左移動一段距離，要想在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)該把光屏向 （選填“左”或“右”）移動一段距離，像 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。 （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏上得到了蠟燭清晰的像，一同學(xué)不小心在凸透鏡上濺了一個(gè)小泥點(diǎn)，則光屏上 （選填“有”或“沒有”）小泥點(diǎn)的像或影子。 （4）將近視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了。使光屏遠(yuǎn)離透鏡，又能在光屏上看到蠟燭清晰的像，這說明近視眼鏡對光線有 作用。由此可知，在近視眼得到矯正之前，物體的像成在視網(wǎng)膜的 。 【答案】（1）10.6（10.2~10.8 均可） （2）照相機(jī) 左 變小 （3）沒有 （4）發(fā)散 前方（或前面、前邊）