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5.4 眼睛和眼镜
【题型1】熟悉眼球的结构及视物原理 1
【题型2】辨析眼睛与照相机的异同 7
【题型3】近视眼及其矫正 10
【题型4】远视眼及其矫正 13
【题型5】眼镜的度数 16
【题型1】熟悉眼球的结构及视物原理
【典型例题】眼睛是心灵的窗户，眼球的结构如图所示。眼球与下列哪种光学器材成像原理相符（　　）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】人的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凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。
【举一反三1】在你观看试题的过程中，试卷在你的视网膜上成的像是（　　）
A.放大的虚像 B.缩小的虚像 C.倒立的实像 D.正立的实像
【答案】C
【解析】试卷在视网膜上成的像是倒立、缩小的实像。
【举一反三2】阅读《可调式眼镜》回答问题。
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的，晶状体相当于全自动变焦镜头，看近处物体时，晶状体变凸一些，折射光线的能力变强；看远处物体时，晶状体变扁平一些，折射光线的能力变弱。通过这样的调节，使远近不同的物体均能在视网膜上成像。
若晶状体调节能力变弱，就会出现看不清远处物体或近处物体的情况，需要佩戴合适的眼镜进行矫正。
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜，如图1所示，这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。图2是可调式眼镜的结构示意图，镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺；移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量，从而改变镜片的形状；镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示，滑块位于标尺上0刻度线处，表示眼镜的初始状态，此时，镜片的形状是扁平的，如图甲所示。当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，图乙是镜片中加满液体的示意图。当滑块位于标尺上﹣1、﹣2刻度线处时，分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体，图丙是镜片中移出全部液体的示意图。
为探究可调式眼镜的矫正效果，首先要确定以下程序和标准：
选定同一棵树作为观察对象，选定远、中、近三个观察位置，用S表示观察位置到树的距离，如图丁所示；用D表示看到树的清晰程度，清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级，如图戊所示。小京和小贝视力不同，没有佩戴眼镜时，小京在近处看树“清晰”，在远处看树“不清晰”；小贝在远处看树“清晰”，但在近处看树“不清晰”，小京和小贝佩戴眼镜后，进行实验的主要步骤如下：
①调节镜片中的液体处于初始状态；
②选择不同观察位置，观察树，将观察结果记录在表格中；
③改变镜片中液体的含量，重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表（部分数据）分别如表一、表二所示：
通过实验及对实验结果的分析，两位同学对可调式眼镜有了新的认识。请根据上述材料，回答下列问题：（选填选项前的字母）
（1）调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清_________（只有一个选项正确）；
A．不同亮度的物体；
B．不同颜色的物体；
C．不同距离的物体；
D．不同大小的物体；
（2）为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是_________（只有一个选项正确）；
A．加满液体；
B．加入一些液体；
C．移出一些液体；
D．移出全部液体；
（3）为了使小贝在近处看树“清晰”，调节镜片内液体含量的措施有哪些？_________、_________（请写出两条）。
【答案】（1）C　（2）C　（3）镜片中加入一些液体　加满液体
【解析】（1）调节眼睛晶状体形状，通过改变焦距，帮助我们看清不同距离的物体，故A、B、D不符合题意，C符合题意。
（2）由小京的实验结果记录表可知，小京在远、中、近处看树都“清晰”时，对应的是滑块位于标尺上 1，则由可调式眼镜的结构示意图可知，当滑块位于标尺上 1时，表示从镜片中移出一些液体，故选C。
（3）由小贝的实验结果记录表，可知，小贝在近处看树“清晰”时，对应的是滑块位于标尺上1、2，则由可调式眼镜的结构示意图可知，当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体。
【举一反三3】如图所示，眼球中晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，晶状体与视网膜间距是不变的，一般情况下人能看清远近不同的物体。小明为了探究人眼成像原理，制作了一个口径不变的“注水凸透镜”，通过注水或抽水改变凸透镜的厚度，来模拟眼睛中晶状体的变化。实验装置如图（a）所示，在透镜的两侧摆放点燃的蜡烛和光屏，在光屏中央能看到清晰的像。将蜡烛移至离透镜较近或较远位置时，小明发现光屏上的像模糊了，他一边注入或抽出水，一边观察光屏上像直到最清晰为止，实验过程和现象如图（b）（c）所示。（）
（1）分析比较图（a）或（b）或（c）现象中物距与像距的大小关系，可得初步结论：当凸透镜成倒立缩小的实像时， ；
（2）分析比较图（a）（b）（c）现象中“注水凸透镜”厚度变化与物距关系，可得初步结论：凸透镜成清晰实像时，像距相同， ；
（3）根据上述信息，试分析人看远处物体和看近处物体时晶状体厚度情况 。
【答案】（1）物距大于像距。（2）焦距越小，物距越小。
（3）人看远处物体，晶状体变薄，折射光线的能力变弱；看近处物体时，晶状体变厚，折射光线的能力变强。
【解析】（1）由图（a）或（b）或（c）可知，物距都大于像距，成倒立缩小的实像，所以当凸透镜成倒立缩小的实像时，物距大于像距。
（2）由图（a）或（b）或（c）可知，像距不变，（b）图中，“注水凸透镜”较厚，物距较小，（c）图中，“注水凸透镜”较薄，物距较大，可以得到凸透镜成清晰实像时，像距相同，“注水凸透镜”越厚，物距越小。
（3）人看远处物体，晶状体变薄，折射光线的能力变弱；看近处物体时，晶状体变厚，折射光线的能力变强。
【举一反三4】阅读下列材料，回答问题。
人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的实像；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm。眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，比如看书、看电视、电脑，都可以引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm。
（1）晶状体和角膜的共同作用相当于 （选填“凹透镜”或“凸透镜”）；
（2）人的眼睛是通过改变晶状体的 获得清晰 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的像；
（3）如果来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之 （选填“前”或“后”），这就是近视眼，应该佩戴 镜来矫正；
（4）根据上文，你认为人的正常眼睛的观察范围是 。
A．0～10cm B．10cm～25cm C．0～25cm D．10cm～极远处
【答案】(1)凸透镜　(2)焦距　倒立　缩小　(3)前　凹透　(4)D
【解析】（1）根据人眼的结构可知，人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。
（2）人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，我们看物体时，是通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，由于晶状体的距离小于物距，因此不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立、缩小的实像。
（3）近视眼是像成在视网膜前，原因是晶状体过厚或眼睛的前后距离过长，此时成的像在视网膜的前面，可以佩戴对光线具有发散作用的凹透镜，使成的像后移，直到移到视网膜上。
（4）根据题干可知：正常眼睛的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼睛的近点约距眼睛10cm。所以正常眼睛的观察范围是：10cm到极远处。故A、B、C不符合题意，D符合题意。
【题型2】辨析眼睛与照相机的异同
【典型例题】如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（　　）
A.该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【答案】B
【解析】该系统的光学元件相当于一个凸透镜，故A正确；系统功能与人眼相似，成的是倒立、缩小的实像，故B错误；周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，故C正确；该系统的成像原理与照相机的成像原理相同，故D正确。
【举一反三1】“健康用眼，健康生活”，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，当物体在视网膜上成像时，物体可位于图中的（　　）
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】D
【解析】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凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，成一个倒立、缩小的实像，此时物距大于2倍焦距，图中D点在2倍焦距以外，所以物体位于D点，在视网膜上成像，故D正确。
【举一反三2】如图所示，人眼的功能类似于照相机。人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中_________到凸透镜的距离不变，人眼是通过调节_________来看清远近不同物体的，人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变_________（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。
【答案】光屏　晶状体焦距　薄
【解析】人眼结构中，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当光屏，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，光屏到凸透镜的距离不变；
人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；
人眼长时间看近处物体，然后远眺，像距不变，物距变大，焦距也要变大，即眼睛的晶状体变薄。
【举一反三3】人的眼球好像一架照相机，眼球的结构如题图所示，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。
(1)物体在人眼的视网膜上所成的是 立的、缩小的 像.
(2)眼睛通过调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体，这实际上是改变了这架“照相机”的“镜头”的 。
【答案】(1)倒　实　(2)焦距
【解析】(1)物体在人眼的视网膜上成像时，物距远大于二倍集中，成的是倒立缩小的实像．
(2)眼睛通过调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体，改变的是晶状体对光线的折射程度，这实际上是改变了这架“照相机”的“镜头”的焦距．
【举一反三4】阅读材料，回答问题： 如图是我们人的眼睛的结构图，当睫状体放松时，晶状体比较薄对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体．眼睛瞳孔的作用能改变大小以控制进入眼睛的光线量，瞳孔好像照相机的光圈。请你回答：
（1）眼睛睫状体起什么作用？若睫状体这种功能消退，会带来什么后果？
（2）当光线比较强烈时或光线比较暗时，瞳孔分别会怎样调节？
（3）视网膜相当于照相机中的什么元件？
（4）请你写出一条保护眼睛的措施．
【答案】（1）眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状；若睫状体这种功能消退，将无法调节晶状体的形状，眼睛观看各处景物时视网膜上成像不清晰．（2）当光线比较强烈时瞳孔会收缩；光线比较暗时，瞳孔会扩张．（3）相当于照相机的底片，成像作用．（4）不要长时间用眼，一般在45～60分钟左右，要让眼睛休息10分钟．
【解析】(1)当睫状体放松时，晶状体比较薄对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体． (2)眼睛瞳孔的作用能改变大小以控制进入眼睛的光线量． (3)人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于凸透镜，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，所以，视网膜相当于照相机中的底片，成像作用。(4)①不要长时间用眼，一般在45 60分钟左右，要让眼睛休息10分钟。②不要在光线太强或太暗的地方读书写字。
【题型3】近视眼及其矫正
【典型例题】隐形眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片，可随眼球的运动而运动．目前使用的软质隐形眼镜由甲醛丙烯酸羟乙酯（HEMA）制成，中心厚度只有0.05mm．如图是某人观察物体时，物体在眼球内成像的示意图，则该人所患眼病及应佩带的这种隐形眼镜镜片边缘的厚度分别为（ ）
A.近视眼，小于0.05mm
B.远视眼，小于0.05mm
C.近视眼，大于0.05mm
D.远视眼，大于0.05mm
【答案】C
【解析】由图可知：像呈在视网膜的前方，所以该人患的是近视眼； 近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴凹透镜，使光线发散，成像位置后移.凹透镜的特点是中间薄边缘厚，所以眼睛镜片的边缘厚度大于0.05mm.
【举一反三1】下列各选项对所列四幅图的分析正确的是（　　）
A.甲图为近视眼的形成示意图
B.乙图中，抽掉玻璃罩内的空气后，在罩外听到的铃声会减小
C.丙图中，只敲击右边的音叉，而左边的音叉也会发声，这是一种回声现象
D.丁图中，对温度计的正确读数方式为a
【答案】B
【解析】甲图，像成在视网膜的后方，是远视眼的成像情况，故A错误；
声音的传播需要介质，在抽气筒逐渐抽去玻璃罩内空气的过程中，空气慢慢变少，闹铃声会减小，故B正确；
敲击右边的音叉，左边与之完全相同的音叉会振动，这个现象说明声音可以在空气中传播，是一种共鸣现象，故C错误；
温度计进行读数时，视线应与液柱的凹液面的底部相平，故正确读数方式为b，故D错误。
【举一反三2】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近视眼
C.图丙中，白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D.图丁中，漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【答案】B
【解析】小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故A错误；近视是因为晶状体曲度过大，折光能力太强使像成在视网膜前面，用凹透镜矫正，故B正确；白光由七色光组成，白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，故C错误；只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D错误。
【举一反三3】眼睛是心灵的窗户，我们要爱护自己的眼睛，长时间用眼姿势不对，容易患上近视眼，如图所示的 （选填“甲”或“乙”）是近视眼，看远处物体的成像情况，应戴合适的 透镜制成的眼镜进行矫正。
【答案】甲；凹
【解析】近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，像落在视网膜的前方，如甲图可以反映小明看远处物体的成像情况，为了使光线会聚在视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下，因此配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。
【举一反三4】今年6月6日是全国第28个爱眼日。正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离，约为25cm，叫做明视距离。近视眼的明视距离 正常眼的明视距离（选填“大于”“等于”或“小于”）。与近视眼不同，远视眼需要佩戴 透镜矫正。
【答案】小于；凸
【解析】正常眼睛的明视距离为 25cm.近视眼的明视距离相对正常眼要短，即近视眼的明视距离比正常眼的明视距离小；远视眼可以用凸透镜的镜片进行矫正。
【举一反三5】如图，根据近视眼成因及矫正方法，在如图所示方框内画出矫正所需的透镜并完成光路图．
【答案】
【解析】近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚.
【举一反三6】小呜在学习了近视眼的成因后，知道应该用凹透镜进行矫正，其原理如图所示，一束光线经过凹透镜和晶状体的折射，最后会聚在视网膜A点．请你画出光线传播的大致光路．
【答案】
【解析】近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面．为了使像正好成在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜．
【题型4】远视眼及其矫正
【典型例题】如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体． 拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A.将蜡烛靠近凸透镜
B.将光屏靠近凸透镜
C.将光屏远离凸透镜
D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】C
【解析】因为远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，此时将像前移了，而没有戴上眼镜时蜡烛烛焰的像实际上在光屏后面； 拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛距离凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的．
【举一反三1】王老师在改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　）
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】D
【解析】由题意可知，王老师患了远视眼，
乙图的入射光线会聚在视网膜的后方，所以乙图表示了远视眼的成像情况，也是老花眼成像情况；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，因此佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正；
丙透镜中间薄，边缘厚，是凹透镜；
丁透镜中间厚，边缘薄，是凸透镜；
由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是题图中的乙和丁。
【举一反三2】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.她的眼镜镜片是凹透镜
B.透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛是实像
C.她的眼镜镜片是凸透镜
D.透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛变小了
【答案】C
【解析】远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜后方，所以要利用凸透镜的会聚作用，使像前移，重新落在视网膜上．故A不符合题意，C符合题意；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，故BD不符合题意．
【举一反三3】如图所示，是某二人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，甲需配戴_________镜，乙属于_________（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】凹透　远视眼
【解析】甲图中的像成在了视网膜的前方，是近视眼，需要配戴凹透镜进行矫正；乙图中眼前放置凸透镜后像成在了视网膜上，乙是远视眼。
【举一反三4】在如图所示的四幅小图中，正确表示远视眼成像情况的是图 ______ ，其矫正做法是 ______ 图．
【答案】B；D
【解析】远视眼是因为眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，落在视网膜的后方造成的，所以需要利用凸透镜对光线的会聚作用，使像前移，重新落在视网膜上，应当佩戴凸透镜．
【举一反三5】如图所示，图甲是小明奶奶眼睛成像情况示意图，请在图乙中画出矫正小明奶奶视力所需的透镜并完成光路图．
【答案】
【解析】远视眼是因为眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，落在视网膜的后方造成的，所以需要利用凸透镜对光线的会聚作用，使像前移，重新落在视网膜上，应当佩戴凸透镜．
【举一反三6】如图所示，这只眼睛存在什么视力问题？要想使这只眼睛得到矫正，应该配戴什么透镜？画图说明
【答案】
【解析】根据图片信息可得，晶状体将光线会聚在视网膜之后，所以是远视眼． 要想使这只眼睛得到矫正，应当佩戴会聚透镜，将会聚点移至视网膜上，即凸透镜．
【题型5】眼镜的度数
【典型例题】已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.4 m,下列说法中正确的是
A.该眼镜的焦度为40m-1
B.该眼镜的焦度为-2.5m-1
C.该眼镜的度数为400度
D.该眼镜的度数为250度
【答案】B
【解析】近视眼镜镜片的焦距是0.4m,则0.4m的倒数的100倍,是250度,近视镜是凹透镜,其度数是负数.故该眼镜的度数为-250度,该眼镜的焦度为-2.5m-1,故只有B选项正确．
故选B
【举一反三1】小琦所戴的眼镜度数分别是左眼，右眼，则他的( )
A.左眼是近视眼，右眼为远视眼
B.左眼为远视眼，右眼为近视眼
C.两眼均为近视
D.两眼均为远视
【答案】A
【解析】由凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数可知，-100的左眼为近视眼，+300的右眼为远视眼，故A符合题意．
【举一反三2】关于眼镜的度数叙述正确的是
A.眼镜的度数就是透镜的焦度
B.眼镜的度数就是透镜焦距的倒数乘以100
C.眼镜的度数就是透镜焦距的倒数
D.眼镜的度数就是透镜的焦距
【答案】B
【解析】眼镜的度数等于焦距的倒数乘100，故B正确．
【举一反三3】小明的眼睛近视了，他到医院配眼镜，经仪器检测左眼应配戴焦距为0.5m的透镜，右眼应配戴焦距为1m的透镜，则他应配戴的眼镜度数为（ ）
A.左眼镜片为50度，右眼镜片为100度
B.左眼镜片为500度，右眼镜片为100度
C.左眼镜片为200度，右眼镜片为100度
D.左眼镜片为100度，右眼镜片为200度
【答案】C
【解析】近视眼的会聚点在视网膜之前，所以需要佩戴发散透镜，即凹透镜。因眼镜的度数等于焦距倒数的100倍。故C正确。
【举一反三4】已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.4m，下列说法中正确的是（ ）
A.该眼镜的焦度为40 m-1
B.该眼镜的焦度为-2.5 m-1
C.该眼镜的度数为400度
D.该眼镜的度数为250度
【答案】B
【解析】老花镜是凸透镜，其度数是正数；近视镜是凹透镜，其度数是负数.眼镜的度数等于焦距倒数的100倍，所以近视镜镜片的度数为：D==-250度，所以C、D错误；眼镜的焦度，焦距的关系为，所以近视镜镜片的焦度为=-25m-1，所以A错误，B正确.
【举一反三5】最近一段时间，小明的爸爸看书时需把眼镜取下，并且把书离得稍远一些才能看清，如图所示的甲图和乙图中能说明爸爸的眼睛此时成像原理的是 图，经检查后，医生给爸爸配了一副100度的老花镜，他想知道爸爸老花镜镜片的焦距，医生给他一张卡片如表，让他通过卡片上的信息自己解决问题。则这个老花镜镜片的焦距是 m。
【答案】乙；1
【解析】小明的爸爸看书时需把眼镜取下，并且把书离得稍远一些才能看清，说明他看近处的东西有困难，即为远视眼，晶状体会聚能力不足，对应乙图。然后根据材料给出的公式，小明爸爸的老花镜是100度，假设小明爸爸眼镜焦距为f（m），则根据题意有，解出f＝1，即焦距为1m。
【举一反三6】眼镜的度数等于镜片焦距（单位：m）的倒数乘100得到的数值。小明想帮爷爷配一副200度的老花眼镜，需要选择_________透镜，焦距为_________m。
【答案】凸　0.5
【解析】老花眼镜是凸透镜；根据×100＝眼镜度数可知，当眼镜度数为200时，焦距f＝0.5m。
【举一反三7】正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm，这个距离叫明视距离；某人佩带的眼镜是+200 度，则这副眼镜片的焦距是 m。 【解析】正常眼睛的远点是无限远，近点是10cm左右，明视距离是25cm左右，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离就是明视距离，所以是25cm左右。
度数的计算公式是：度数=100/焦距，某人佩带的眼镜是+200 度，则这副眼镜片的焦距是
【答案】25 0.5
【解析】正常眼睛的远点是无限远，近点是10cm左右，明视距离是25cm左右，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离就是明视距离，所以是25cm左右。
度数的计算公式是：度数=100/焦距，某人佩带的眼镜是+200 度，则这副眼镜片的焦距是
【举一反三8】戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同，为了区分它们，他把其中一副眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，则说明这副眼镜是 （选填“近视镜”或“老花镜”）。若该眼镜的度数是200度，则该透镜的焦距为 cm。
【答案】老花镜 50
【解析】近视镜是凹透镜，老花镜是凸透镜；因为凸透镜成像时，可以成正立放大的虚像，所以一副眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，说明这副眼镜的镜片是凸透镜，即老花镜。
眼镜焦距5.4 眼睛和眼镜
【题型1】熟悉眼球的结构及视物原理 1
【题型2】辨析眼睛与照相机的异同 5
【题型3】近视眼及其矫正 7
【题型4】远视眼及其矫正 9
【题型5】眼镜的度数 11
【题型1】熟悉眼球的结构及视物原理
【典型例题】眼睛是心灵的窗户，眼球的结构如图所示。眼球与下列哪种光学器材成像原理相符（　　）
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】在你观看试题的过程中，试卷在你的视网膜上成的像是（　　）
A.放大的虚像 B.缩小的虚像 C.倒立的实像 D.正立的实像
【举一反三2】阅读《可调式眼镜》回答问题。
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的，晶状体相当于全自动变焦镜头，看近处物体时，晶状体变凸一些，折射光线的能力变强；看远处物体时，晶状体变扁平一些，折射光线的能力变弱。通过这样的调节，使远近不同的物体均能在视网膜上成像。
若晶状体调节能力变弱，就会出现看不清远处物体或近处物体的情况，需要佩戴合适的眼镜进行矫正。
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜，如图1所示，这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。图2是可调式眼镜的结构示意图，镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺；移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量，从而改变镜片的形状；镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示，滑块位于标尺上0刻度线处，表示眼镜的初始状态，此时，镜片的形状是扁平的，如图甲所示。当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，图乙是镜片中加满液体的示意图。当滑块位于标尺上﹣1、﹣2刻度线处时，分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体，图丙是镜片中移出全部液体的示意图。
为探究可调式眼镜的矫正效果，首先要确定以下程序和标准：
选定同一棵树作为观察对象，选定远、中、近三个观察位置，用S表示观察位置到树的距离，如图丁所示；用D表示看到树的清晰程度，清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级，如图戊所示。小京和小贝视力不同，没有佩戴眼镜时，小京在近处看树“清晰”，在远处看树“不清晰”；小贝在远处看树“清晰”，但在近处看树“不清晰”，小京和小贝佩戴眼镜后，进行实验的主要步骤如下：
①调节镜片中的液体处于初始状态；
②选择不同观察位置，观察树，将观察结果记录在表格中；
③改变镜片中液体的含量，重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表（部分数据）分别如表一、表二所示：
通过实验及对实验结果的分析，两位同学对可调式眼镜有了新的认识。请根据上述材料，回答下列问题：（选填选项前的字母）
（1）调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清_________（只有一个选项正确）；
A．不同亮度的物体；
B．不同颜色的物体；
C．不同距离的物体；
D．不同大小的物体；
（2）为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是_________（只有一个选项正确）；
A．加满液体；
B．加入一些液体；
C．移出一些液体；
D．移出全部液体；
（3）为了使小贝在近处看树“清晰”，调节镜片内液体含量的措施有哪些？_________、_________（请写出两条）。
【举一反三3】如图所示，眼球中晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，晶状体与视网膜间距是不变的，一般情况下人能看清远近不同的物体。小明为了探究人眼成像原理，制作了一个口径不变的“注水凸透镜”，通过注水或抽水改变凸透镜的厚度，来模拟眼睛中晶状体的变化。实验装置如图（a）所示，在透镜的两侧摆放点燃的蜡烛和光屏，在光屏中央能看到清晰的像。将蜡烛移至离透镜较近或较远位置时，小明发现光屏上的像模糊了，他一边注入或抽出水，一边观察光屏上像直到最清晰为止，实验过程和现象如图（b）（c）所示。（）
（1）分析比较图（a）或（b）或（c）现象中物距与像距的大小关系，可得初步结论：当凸透镜成倒立缩小的实像时， ；
（2）分析比较图（a）（b）（c）现象中“注水凸透镜”厚度变化与物距关系，可得初步结论：凸透镜成清晰实像时，像距相同， ；
（3）根据上述信息，试分析人看远处物体和看近处物体时晶状体厚度情况 。
【举一反三4】阅读下列材料，回答问题。
人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的实像；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm。眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，比如看书、看电视、电脑，都可以引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm。
（1）晶状体和角膜的共同作用相当于 （选填“凹透镜”或“凸透镜”）；
（2）人的眼睛是通过改变晶状体的 获得清晰 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的像；
（3）如果来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之 （选填“前”或“后”），这就是近视眼，应该佩戴 镜来矫正；
（4）根据上文，你认为人的正常眼睛的观察范围是 。
A．0～10cm B．10cm～25cm C．0～25cm D．10cm～极远处
【题型2】辨析眼睛与照相机的异同
【典型例题】如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（　　）
A.该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【举一反三1】“健康用眼，健康生活”，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，当物体在视网膜上成像时，物体可位于图中的（　　）
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【举一反三2】如图所示，人眼的功能类似于照相机。人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中_________到凸透镜的距离不变，人眼是通过调节_________来看清远近不同物体的，人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变_________（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。
【举一反三3】人的眼球好像一架照相机，眼球的结构如题图所示，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。
(1)物体在人眼的视网膜上所成的是 立的、缩小的 像.
(2)眼睛通过调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体，这实际上是改变了这架“照相机”的“镜头”的 。
【举一反三4】阅读材料，回答问题： 如图是我们人的眼睛的结构图，当睫状体放松时，晶状体比较薄对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体．眼睛瞳孔的作用能改变大小以控制进入眼睛的光线量，瞳孔好像照相机的光圈。请你回答：
（1）眼睛睫状体起什么作用？若睫状体这种功能消退，会带来什么后果？
（2）当光线比较强烈时或光线比较暗时，瞳孔分别会怎样调节？
（3）视网膜相当于照相机中的什么元件？
（4）请你写出一条保护眼睛的措施．
【题型3】近视眼及其矫正
【典型例题】隐形眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片，可随眼球的运动而运动．目前使用的软质隐形眼镜由甲醛丙烯酸羟乙酯（HEMA）制成，中心厚度只有0.05mm．如图是某人观察物体时，物体在眼球内成像的示意图，则该人所患眼病及应佩带的这种隐形眼镜镜片边缘的厚度分别为（ ）
A.近视眼，小于0.05mm
B.远视眼，小于0.05mm
C.近视眼，大于0.05mm
D.远视眼，大于0.05mm
【举一反三1】下列各选项对所列四幅图的分析正确的是（　　）
A.甲图为近视眼的形成示意图
B.乙图中，抽掉玻璃罩内的空气后，在罩外听到的铃声会减小
C.丙图中，只敲击右边的音叉，而左边的音叉也会发声，这是一种回声现象
D.丁图中，对温度计的正确读数方式为a
【举一反三2】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近视眼
C.图丙中，白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D.图丁中，漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【举一反三3】眼睛是心灵的窗户，我们要爱护自己的眼睛，长时间用眼姿势不对，容易患上近视眼，如图所示的 （选填“甲”或“乙”）是近视眼，看远处物体的成像情况，应戴合适的 透镜制成的眼镜进行矫正。
【举一反三4】今年6月6日是全国第28个爱眼日。正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离，约为25cm，叫做明视距离。近视眼的明视距离 正常眼的明视距离（选填“大于”“等于”或“小于”）。与近视眼不同，远视眼需要佩戴 透镜矫正。
【举一反三5】如图，根据近视眼成因及矫正方法，在如图所示方框内画出矫正所需的透镜并完成光路图．
【举一反三6】小呜在学习了近视眼的成因后，知道应该用凹透镜进行矫正，其原理如图所示，一束光线经过凹透镜和晶状体的折射，最后会聚在视网膜A点．请你画出光线传播的大致光路．
【题型4】远视眼及其矫正
【典型例题】如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体． 拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A.将蜡烛靠近凸透镜
B.将光屏靠近凸透镜
C.将光屏远离凸透镜
D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【举一反三1】王老师在改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　）
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【举一反三2】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.她的眼镜镜片是凹透镜
B.透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛是实像
C.她的眼镜镜片是凸透镜
D.透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛变小了
【举一反三3】如图所示，是某二人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，甲需配戴_________镜，乙属于_________（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【举一反三4】在如图所示的四幅小图中，正确表示远视眼成像情况的是图 ______ ，其矫正做法是 ______ 图．
【举一反三5】如图所示，图甲是小明奶奶眼睛成像情况示意图，请在图乙中画出矫正小明奶奶视力所需的透镜并完成光路图．
【举一反三6】如图所示，这只眼睛存在什么视力问题？要想使这只眼睛得到矫正，应该配戴什么透镜？画图说明
【题型5】眼镜的度数
【典型例题】已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.4 m,下列说法中正确的是
A.该眼镜的焦度为40m-1
B.该眼镜的焦度为-2.5m-1
C.该眼镜的度数为400度
D.该眼镜的度数为250度
【举一反三1】小琦所戴的眼镜度数分别是左眼，右眼，则他的( )
A.左眼是近视眼，右眼为远视眼
B.左眼为远视眼，右眼为近视眼
C.两眼均为近视
D.两眼均为远视
【举一反三2】关于眼镜的度数叙述正确的是
A.眼镜的度数就是透镜的焦度
B.眼镜的度数就是透镜焦距的倒数乘以100
C.眼镜的度数就是透镜焦距的倒数
D.眼镜的度数就是透镜的焦距
【举一反三3】小明的眼睛近视了，他到医院配眼镜，经仪器检测左眼应配戴焦距为0.5m的透镜，右眼应配戴焦距为1m的透镜，则他应配戴的眼镜度数为（ ）
A.左眼镜片为50度，右眼镜片为100度
B.左眼镜片为500度，右眼镜片为100度
C.左眼镜片为200度，右眼镜片为100度
D.左眼镜片为100度，右眼镜片为200度
【举一反三4】已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.4m，下列说法中正确的是（ ）
A.该眼镜的焦度为40 m-1
B.该眼镜的焦度为-2.5 m-1
C.该眼镜的度数为400度
D.该眼镜的度数为250度
【举一反三5】最近一段时间，小明的爸爸看书时需把眼镜取下，并且把书离得稍远一些才能看清，如图所示的甲图和乙图中能说明爸爸的眼睛此时成像原理的是 图，经检查后，医生给爸爸配了一副100度的老花镜，他想知道爸爸老花镜镜片的焦距，医生给他一张卡片如表，让他通过卡片上的信息自己解决问题。则这个老花镜镜片的焦距是 m。
【举一反三6】眼镜的度数等于镜片焦距（单位：m）的倒数乘100得到的数值。小明想帮爷爷配一副200度的老花眼镜，需要选择_________透镜，焦距为_________m。
【举一反三7】正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm，这个距离叫明视距离；某人佩带的眼镜是+200 度，则这副眼镜片的焦距是 m。 【解析】正常眼睛的远点是无限远，近点是10cm左右，明视距离是25cm左右，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离就是明视距离，所以是25cm左右。
度数的计算公式是：度数=100/焦距，某人佩带的眼镜是+200 度，则这副眼镜片的焦距是
【举一反三8】戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同，为了区分它们，他把其中一副眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，则说明这副眼镜是 （选填“近视镜”或“老花镜”）。若该眼镜的度数是200度，则该透镜的焦距为 cm。

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