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2.6透镜和视觉
、选择题
6月6日是世界爱眼日，近几年来中学生患近视的人数越来越多，不利于预防近视的做法是（　　）
A．看书写字时控制眼睛与书本的距离
B．发现视力下降，立即配戴近视镜
C．课间到教室外活动
D．持续使用电脑的时间不超过1小时
在初中科学的学习中，我们经常提到的“像”有：①小孔成像；②平面镜成像；③放大镜成像；④投影仪投影在屏幕上成的像；⑤汽车观后镜中的像。下列关于上述“像”的说法中正确的是（　　）
A．属于实像的是①②③ B．属于虚像的是④⑤
C．由于反射而成的像是①②⑤ D．由于折射而成的像是③④
小丽配戴200度的远视眼镜来矫正视力，针对这一情况，下列说法正确的是(　　)
A．远视眼镜的镜片是凹透镜
B．远视眼镜的镜片是凸面镜
C．透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛变大了
D．透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛变小了
张老师上课时戴眼镜的模样很滑稽，如图所示。她说：“我这样戴眼镜有独特的效果一当 我站在讲台前的时候，既能从上面看清后面的同学有没有开小差，又能向下看清面前课本上的文字。”根据这些可判断张老师所患的眼睛问题及所配戴的眼镜的种类是(　　)
A．近视眼、凹透镜 B．远视眼、凹透镜
C．近视眼、凸透镜 D．远视眼、凸透镜
人的眼睛像一架照相机，从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上，在视网膜上所成的像是(　　)
A．倒立、放大的实像 B．正立、缩小的虚像
C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像
如图所示是近视眼和远视眼的成因示意图．下列说法正确的是（　　）
A．甲是远视眼，应佩戴凹透镜矫正
B．甲是远视眼，晶状体折光能力较弱
C．乙是近视眼，应佩戴凸透镜矫正
D．乙是近视眼，晶状体折光能力较弱
下列关于光学实验的说法，错误的是(　　)
A．探究光的反射定律时，硬纸板可以显示光的传播路径
B．探究平面镜成像特点时，使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系
C．探究光的折射特点时，光从空气射入水中，传播方向一定会发生改变
D．探究凸透镜成像规律时，当蜡烛燃烧变短时，光屏上的像会向上移动
某同学自制了一个简易投影仪(如图所示)，在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上，并让灯光正对着焦距为 10cm 的凸透镜，调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是：（　　）
A．胶片应正立放置，且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
B．胶片应倒立放置，且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
C．胶片应正立放置，且与凸透镜的距离小于 10cm
D．胶片应倒立放置，且与凸透镜的距离大于 20cm
像的成因有三个：光沿直线传播、反射以及折射成像，所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例：①针孔照相机内所成的像、②在潜望镜中看到的景物的像、③放大镜中看到的物体的像、④幻灯机屏幕上的像、⑤汽车观后镜中的像，说法正确的是（　　）
A．属于实像的是①④ B．属于虚像的是②③④
C．属于折射成像的是①③ D．属于反射成像的是①②⑤
如图所示，有一块透明石英正方体，内有一空气层，当一束平行光垂直通过石英正方体时，光在空气层中发生的现象是（　　）
A．光束在空气层中将变的会聚
B．光束在空气层中将变的发散
C．光束在空气层中传播方向不会发生变化
D．光束在空气层中将发生反射
、填空题
小科利用如图所示的器材探究凸透镜的成像规律，先用焦距为10 cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰缩小的实像。接着他改用焦距为5 cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，此时像的性质是倒立、　 　的实像，若要在光屏上成清晰的像，光屏应该　 　(填“向右移动”“向左移动”或“保持不动”)。
在研究凸透镜及其成像规律的实验中：
（1）小科将蜡烛、凸透镜和光屏按图示位置放置时，光屏上恰能呈现烛焰清晰的像，此时光在光屏上发生　 　反射；在凸透镜前放上近视眼镜后，为使光屏上再次呈清晰像，应将光屏向　 　(选填“左”或“右”)移动。
（2）当光屏成清晰像时，保持蜡烛和凸透镜位置不变，将焦距相同镜面较小的凸透镜替代原来的凸透镜，观察到所成的像的变化是　 　。
（3）小科测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为L，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则L　 　f(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
如图是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置示意图．小丽用焦距为5cm的凸透镜进行实验，当她把蜡烛放在位置A时，光屏应向M点的　 　 测移动（选填“左”或“右”），才能接收到一个清晰的像．调好后，在光屏上得到烛焰的像是倒立、　 　 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），此成像特点常应用在　 　 上（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）．
、实验题
在“探究凸透镜成像规律”实验中：
（1）如图甲所示，该透镜的焦距f=　 　cm。
（2）如图乙所示，蜡烛在　 　（选填“A”“B”“C”或“D”)点时，在光屏上能得到
一个清晰放大的像。
（3）某小组在探究凸透镜成像规律时，不小心将透镜掉在地上碎成三块，他们不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相等，于是选取其中一块镜片，测量其焦距发现这块镜片的焦距与原透镜相等，如图丙所示，由此他们得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论。他们这种推断方法存在的主要问题是　 　。
、解答题
在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验用光具座的长度为1m，如果有焦距为10cm、25cm的两块凸透镜，应该选择焦距为　 　cm的凸透镜完成实验。
（2）实验前应点燃蜡烛，观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上，这样做的目的是　 　。
（3）如图乙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向远离透镜方向移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是眼镜　 　（选填“近视”或“远视”）。
（4）在实际操作过程中，由于主观因素会造成实验数据误差，在物距和像距两个数据中，　 　更易产生误差。
2.6透镜和视觉答案解析
、选择题
B
【解析】预防近视要做到：三要、五不看，有效地预防了近视眼的发生．三要是：读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右；看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿；要认真做眼保健操，所按穴位要准确． 五不看是：不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字；不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书；不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物；做作业不要用淡色铅笔；看电视时间不要太久．
【解答】解：ACD、看书写字时控制眼睛与书本的距离、课间到教室外活动和持续使用电脑的时间不超过1小时都可以预防近视，ACD正确．
B、发现视力下降，应注意用眼卫生，合理安排，不要立即配戴近视镜，B错误．
故选：B
D
【解析】实像由光线实际会聚而成，虚像由折射光线或反射光线的反向延长线会聚而成，据此判断。
【解答】①小孔成像是光沿直线传播形成的实像；
②平面镜成像是光的反射形成的虚像；
③放大镜成像是光的折射形成的虚像；
④投影仪投影在屏幕上成的像是光的折射形成的实像；
⑤汽车观后镜中的像是光的反射形成的虚像。
A．属于实像的是①和④，故A错误；
B.属于虚像的是②③⑤，故B错误；
C.属于反射形成的像是②⑤，故C错误；
D.属于折射形成的像是③④，故D正确。
故选D。
C
【解答】远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜后方，所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上，选项A．B错误；
透过眼镜看小丽的眼睛，由凸透镜成像规律可知当u＜f，成正立放大的虚像．看到她的眼睛变大了，选项C正确，选项D错误；
故选C。
远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，需戴凸透镜矫正；凸透镜成像规律中，当u＜f，成正立放大的虚像。
D
【解析】根据形成的物像落在视网膜的前方，形成近视眼，待凹透镜进行矫正。远视眼所成的像在视网膜后方。矫正应戴凸透镜。
【解答】当张老师从眼镜的上方看时，能看清后面的同学是否开小差，说明张老师不是近视眼；
而向下透过眼镜，可以看到课本上的字，这就说明了张老师经眼镜的矫正，看清了近处的物体，即张老师是远视眼；
那么张老师所带的眼镜必是凸透镜；
故选D．
C
【解析】本题利用凸透镜成像规律，进行解题。规律如图
序号 物距(u) 像距(v) 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系
1 u>2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧
2 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 测焦距 成像大小的分界点 物像异侧
3 2f>u>f v>2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影放映机、投影仪 - 物像异侧
4 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 -
5 f>u v>u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧
【解答】照相机属于序号1 的应用，所以成倒立、缩小的实像。故答案为C。
B
【解析】图示来源于课本，分别表示了远视眼和近视眼的成因的光路图．明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。（1）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况．近视眼佩戴凹透镜进行矫正；（2）远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼佩戴凸透镜进行矫正。
【解答】甲图的入射光线会聚在视网膜的后方，是晶状体折光能力太弱，所以甲图表示了远视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下，因此带对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正。乙图的入射光线会聚在视网膜的前方，是晶状体折光能力太强，所以乙图表示了近视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下，因此带对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。综上所述，只有选项B说法是正确的。
故选B
C
【解析】根据对光的反射、平面镜成像、光的折射和凸透镜成像的规律的探究实验的认识分析判断。
【解答】A．探究光的反射定律时，硬纸板可以显示光的传播路径，故A正确不合题意；
B.探究平面镜成像特点时，使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，故B正确不合题意；
C.探究光的折射特点时，如果光从空气垂直水面射入水中，那么光的传播方向不变，故C错误符合题意；
D.探究凸透镜成像规律时，当蜡烛燃烧变短时，相当于蜡烛火焰向下移动，而像的移动方向与物体相反，则光屏上的像会向上移动，故D正确不合题意。
故选C。
B
【解析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】在墙壁上得到放大的实像，则物体肯定在一倍焦距和二倍焦距之间，而光屏在二倍焦距以外。胶片相当与物体，因此到凸透镜的距离大于10cm小于20cm。因为实像都是倒立的，所以胶片应该倒立放置，故B正确，而A．C、D错误。
故选B。
A
【解析】根据光的反射、折射的知识分析判断。
【解答】①针孔照相机内所成的像，是光沿直线传播形成的实像；
②在潜望镜中看到的景物的像，是光的反射现象形成的虚像；
③放大镜中看到的物体的像，是光的折射现象形成的虚像；
④幻灯机屏幕上的像、是光的折射现象形成的实像；
⑤汽车观后镜中的像，是光的反射现象形成的虚像。
A．属于实像的是①④ ，故A正确；
B.属于虚像的是②③⑤，故B错误；
C.属于折射成像的是③④，故C错误；
D.属于反射成像的是②⑤，故D错误。
故选A．
A
【解析】（1）中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，中间薄边缘厚的透镜是凹透镜；
（2）凸透镜对光线由会聚作用，凹透镜对光线由发散作用。
【解答】透明石英正方体内有一空气层，这时可以将这个物体看作两个透镜；左边和右边的部分都是中间比边缘厚，因此它们都是凸透镜，而凸透镜对光线由会聚作用，故A正确，B错误；
光束从空气射入玻璃，再从玻璃射入空气，会发生光的折射现象，即光的传播方向肯定会发生改变，故C、D错误。
故选A．
、填空题
缩小；向左移动
（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成倒立放大的实像；如果像距小于物距，那么成倒立缩小的实像。
（2）根据焦距的大小确定光线会聚了还是发散了，从而确定像距的变化，最终确定光屏的移动方向。
【解答】（1）根据图片可知，此时像距小于物距，那么像的性质为倒立、缩小的实像。
（2）当换成焦距为5cm的凸透镜时，焦距变小，则会聚能力变强，那么所成像的位置会离凸透镜更近，即像距变短，那么光屏应该向左移动。
（1）漫；右
（2）变暗
（3）小于
【解析】（1）物体在粗糙不平的表面上发生漫反射，在光滑平整的表面上发生镜面反射。近视眼镜为凹透镜，分析放入这个眼镜后光线会聚了还是发散了；如果会聚了，那么成像靠前；如果发散了，那么成像靠后，据此移动光屏即可。
（2）凸透镜的镜面越大，会聚的光线越强，成像越明亮；
（3）根据光的折射完成作图，然后进行分析即可。
【解答】（1）因为光屏的表面比较粗糙，所以光在光屏上发生漫反射。在凸透镜前放上近视眼镜后，光线比原来发散了，那么成像比原来靠后了，为使光屏上再次呈清晰像，应将光屏向右移动。
（2）凸透镜的焦距不变，物距也不变，因此成像的性质不变。凸透镜的镜面变小后，会聚的光线变少，因此所成的像变暗了。
（3）如下图所示：
当两次都出现相同大小的光斑时，则L左　；缩小　；照相机　
【解析】【解答】解：蜡烛放在A位置时，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据光屏现在的位置可知，此时的位置55cm﹣40cm=15cm＞2f，因此，要向M点的左侧移动光屏，才能确保像距大于一倍焦距小于二倍焦距．像的特点是倒立、缩小的实像，应用这一原理可以制成照相机．
故答案为：左；缩小；照相机．
凸透镜成实像时，符合以下规律：
当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像；
当物距大于二倍焦距时，像距小于二倍焦距大于一倍焦距，成倒立、缩小的实像．
、实验题
（1）11.0
（2）C
（3）只实验了一次，结果具有偶然性
【解析】（1）凸透镜的焦距等于凸透镜到焦点的距离；
（2）根据凸透镜的成像规律解答；
（3）在科学探究中，往往需要多次进行实验，从而找到现象中存在的内部规律，这样会更客观，更具有普遍意义。
【解答】（1）根据甲图可知，该透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm；
（2）根据凸透镜成像规律可知，当f（3）他们这种推断方法存在的主要问题是：只实验了一次，结果具有偶然性。
、解答题
（1）10
（2）使像成在光屏上
（3）近视
（4）像距
【解析】（1）当凸透镜成实像时，物距和像距的最小距离是4f，此时成等大的实像；除此以外，其它位置时物距和像距的和都大于4f；
（2）在实验开始前，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，保证像成在光屏的中央；
（3）当再次呈现清晰的像时，根据光屏的移动方向判断光线是会聚了还是发散了，据此判断透镜的种类；
（4）在实验操作时，先固定物体的位置，再根据成像的清晰程度判断像的位置；由于最清晰的像的位置只能靠感觉判断，因此像距更易产生误差。
【解答】（1）当凸透镜成实像时，物距和像距的最小距离是4f；如果凸透镜的焦距是25cm，那么4f=100cm=1m，当成放大或缩小的实像时，物距和像距的和都会大于1m，这时将找不到像的位置，应该选择焦距为10cm的凸透镜进行实验；
（2）实验前应点燃蜡烛，观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上，这样做的目的是使像成在光屏上；
（3）将光屏向远离透镜方向移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，说明放入透镜后光线比原来发散了，因此应该放入的是凹透镜，则该眼镜是近视镜；
（4）因为像的位置是靠眼睛的感觉确定的，所以在实际操作过程中，由于主观因素会造成实验数据误差，在物距和像距两个数据中，像距更易产生误差。
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