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第4章　光的世界
4.6　跨学科实践:眼睛
基础提质
1.【核心素养·物理观念】(2025江苏宿迁中考)人眼的晶状体相当于凸透镜,如图所示,下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是（ ）
A.放大镜　　B.照相机　　C.投影仪　　D.平面镜
2.正常的人眼,能将物体的像始终成在视网膜上,从而看清远近不同的物体,这是由于（ ）
A.不断改变晶状体的焦距　　B.不断改变物距
C.不断改变像距　　D.以上说法均不正确
3.(2026四川成都龙泉驿期中)如图所示是人眼结构简图,正常人看到汽车从远处驶近的过程中,其眼部晶状体的厚度_______(选填"变厚""变薄"或"不变"),人眼看物体在视网膜上成的是__________________(填像的性质)像。
4.【情境素材·安全与健康】(2026重庆三十七中期中)如图所示是物理教师自制的实验教具——《硅胶透镜晶状体眼睛模型》,用于演示近视眼和远视眼的成因及矫正。下列判断正确的是（ ）
A.晶状体相当于凹透镜,视网膜相当于光屏
B.眼睛的成像原理和放大镜的原理相同,成正立、放大的虚像
C.图中演示的是远视眼成因,物体成像在视网膜前
D.图中演示的是近视眼成因,应该佩戴凹透镜矫正
5.【跨学科实践·日常生活】(2026安徽庐江部分学校月考)某同学把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到如图所示的情形。由此可以判断镜片是（ ）
A.凹透镜,可用于矫正远视眼　　B.凹透镜,可用于矫正近视眼
C.凸透镜,可用于矫正远视眼　　D.凸透镜,可用于矫正近视眼
6.(2025四川达州中考)汽车仪表台上方不能放老花镜,是因为老花镜对光具有_______(选填"会聚"或"发散")作用,易引发火灾;青少年不良用眼易引起晶状体变厚,应佩戴______透镜矫正。
7.【情境素材·中华优秀传统文化】(2025四川遂宁中考改编)西晋《博物志》中云:"削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。"这是我国古代劳动人民把冰制成透镜,利用它对太阳光的_______作用来取火。现在人们还利用这种透镜来矫正________(选填"近视眼"或"远视眼")。
能力提升
8.【情境素材·科技成就】(2025四川成都中考,★★☆)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用"眼睛"感知获取信息,如图。人形机器人"眼睛"的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人"眼睛"的镜头对光有发散作用
C.机器人"眼睛"光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人"眼睛"只能"看见"自身正在发光的物体
9.【跨学科融合·生物】(2026四川成都石室中学期中,★★☆)眼睛通过戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图,下列说法正确的是（ ）
A.此图中矫正视力的镜片是一个凹透镜
B.此图模拟的是矫正近视眼的情况
C.若去掉镜片,来自物体的光将会聚在视网膜前
D.正常眼的明视距离约为25 cm
10.(2025四川眉山中考,★★☆)如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与________(选填"照相机""投影仪"或"放大镜")的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,用________(选填"凹透镜"或"凸透镜")矫正,才能看清远处的物体。
11.(2026江苏泰兴期中,★★☆)用不同的透镜靠近物体进行观察,现象如图所示,则甲图中的透镜是______透镜,乙图中的透镜是______透镜,乙图中的透镜属于______(选填"远"或"近")视眼镜。
素养提优
12.【实验考法·项目式学习】(2026浙江温州新质教育联盟期中)实践课上,同学们开展"眼球成像模型"项目化学习活动,活动包括学习眼球结构、制作眼球成像模型、用模型模拟近视原理等环节。如图所示为某项目化小组设计的眼球成像模型,该模型以牛奶箱作为眼球主体,由两层塑料薄膜包裹圆环制成的水透镜可以通过注射器改变水透镜中的水量,从而改变水透镜的曲度。
(1)模型中的光屏模拟眼球中的______(填乙图序号)。
(2)现提供形状为"A"、"N"、"F"的三种光源,为了更好地研究凸透镜成像规律,应选择形状为_________的光源。
(3)在光屏上得到清晰的像后,向水透镜内注水模拟晶状体变厚,发现光屏上的像变模糊了。光屏到透镜的距离不变,为了得到清晰的像,可以采取什么方法 _______________________。
参考答案与解析
1. B。　解析：人眼的角膜和晶状体共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同。故选B。
2. A。　解析：人眼晶状体的曲度可以调节,当看远处物体时,晶状体变薄,折光能力变弱,焦距变长,使像成在视网膜上;当看近处的物体时,晶状体变厚,折光能力变强,焦距变短,也能使像成在视网膜上。故正常的人眼,能将物体的像始终成在视网膜上,从而看清远近不同的物体,是由于不断改变晶状体的焦距。
3. 变厚;倒立、缩小的实。　解析：汽车从远处驶近的过程中,物距变小,像距变大,为了使像始终落在视网膜上,晶状体变厚,对光的会聚能力变强;人在看物体时,物距大于二倍焦距,在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。
4. D。　解析：人眼晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故A、B错误;由图可知,像成在视网膜的前方,所以图中演示的是近视眼的成因,应使用对光有发散作用的凹透镜来矫正,故C错误,D正确。
5. B。　解析：由图可知,镜片对光有发散作用,由此可以判断镜片是凹透镜,可以用来矫正近视眼。
6. 会聚;凹。　解析：老花镜是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,如果将老花镜放在汽车仪表台上方,在阳光照射下,会聚的光线可能会使局部温度升高,易引发火灾。青少年不良用眼易引起晶状体变厚,此时晶状体对光的折射能力变强,成像在视网膜前方,形成近视眼,需要戴对光有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。
7. 会聚;远视眼。　解析：凸透镜对光有会聚作用,把冰块削成凸透镜形状,把太阳光会聚在焦点上,就可以点燃物体。远视眼对光的会聚能力过弱,看近处物体时,物体通过人眼所成的像在视网膜的后方,为了使像成在视网膜上,需要戴对光具有会聚作用的凸透镜。
8. C。　解析：由题意可知,人形机器人"眼睛"的光学成像与人眼相似,由于人眼成像原理与照相机成像原理相同,所以人形机器人"眼睛"的光学成像原理与照相机成像原理相同,物体在成像面上成倒立、缩小的实像,机器人"眼睛"的镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故A、B错误,C正确;机器人"眼睛"能接收光源发出的光,也能接收物体反射的光,所以机器人"眼睛"不仅能"看见"自身正在发光的物体,也能看见反射光的物体,故D错误。
9. D。　解析：图中矫正视力的镜片中间厚、边缘薄,是凸透镜,故A错误;此图中光线经过镜片和晶状体两次会聚后呈现在视网膜上,模拟的是矫正远视眼的情况,故B错误;若去掉镜片,来自物体的光将会聚在视网膜后方,故C错误;正常眼的明视距离(人眼观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离)约为25 cm,故D正确。
10. 照相机;凹透镜。　解析：人眼的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,物体在视网膜上成缩小、倒立的实像,与照相机的成像原理相同。近视眼看不清远处的物体,是由于晶状体的曲度变大,折光能力增强,使像成在视网膜的前方,应戴凹透镜,使光推迟会聚。
11. 凸;凹;近。　解析：甲图中成放大的像,甲是放大镜,对光有会聚作用,所以甲图中的透镜是凸透镜;乙图中成的是正立、缩小的像,镜片对光有发散作用,属于凹透镜,可以矫正近视眼,属于近视眼镜。
12. (1)④;(2)F;(3)在水透镜和物体之间放置凹透镜。　解析：(1)眼睛成像在视网膜上,故模型中的光屏模拟眼球中的视网膜,即乙图中的④。(2)凸透镜成像上下颠倒、左右相反,为便于观察,应选择形状为"F"的光源。(3)用注射器向水透镜内注水,加大水透镜的凸起程度,则此水透镜的焦距会缩短,这种情况下物体所成的像在光屏的前方,因光屏到透镜的距离不变,为了得到清晰的像,应在水透镜和物体之间放置凹透镜。

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