第19讲 照相机与眼球 视力的矫正 望远镜与显微镜-新八年级物理暑假讲义（苏科版）（学生版）

第19讲照相机与眼球视力的矫正望远镜与显微镜[学习目标]了解照相机的成像原理；了解眼球的成像原理；知道近视眼、远视眼的成因及矫正；了解显微镜、望远镜的基本构造和成像原理。照相机与眼球照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成、的(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成、的；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距，成的是、的。眼睛：眼睛的晶状体相当于，视网膜相当于光屏(胶卷)眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了(眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于(胶卷))近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜，晶状体曲度过大，需戴调节，所以近视镜是凹透镜。看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜(花镜)是。近视眼与远视眼矫正近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线(一般认为来自5m以外)经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。特点：近视眼只能看清的物体，看不清远处的物体。原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。矫正方法：配戴适当的做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离(指5米以上)目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。特点：远视眼只能看见的物体，看不清近处的物体。原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。1）眼轴过短如小眼球；2）眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的做眼睛，可矫正远视眼的视力。要点一、照相机与眼球照相机的原理：利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理制成的。视物原理：晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于照相机内的胶片。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上，视觉神经把信息传到大脑，从而就产生了视觉。人眼的自动调节：人眼可以通过调节肌肉的松紧来改变晶状体的弯曲度，即改变晶状体的焦距，使物体仍能在视网膜上成清晰的像。明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。要点二、近视眼及其矫正近视眼：表现：看不清远处的物体。成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。近视眼的矫正：利用凹透镜能使光发散的特点，在眼球前面放一个合适的凹透镜，就能使像向后移到视网膜上。如图所示。要点三、远视眼及其矫正远视眼：表现：看不清近处的物体。成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。远视眼的矫正：利用凸透镜能使光会聚的特点，在眼球前面放一个合适的凸透镜，就能使像向前移到视网膜上。要点四、生活中的透镜照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。要点五、望远镜与显微镜望远镜：望远镜也是由两组凸透镜(目镜和物镜)组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜(凸透镜1)成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。知识点一：照相机与眼睛【探究重点】如图所示，照相机的镜头和眼球都相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像。【例题精讲】(2021·四川成都市·中考真题)眼睛的角膜和晶状体类似于______透镜。青少年如果长时间使用电子产品，缺乏户外活动，就可能患上近视。患近视后需要佩戴透______镜进行矫正。【巩固训练】(2021·浙江宁波市·中考真题)如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm)，为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是()A．晶状体凸度变大，焦距变短 B．晶状体凸度变大，焦距变长C．晶状体凸度变小，焦距变短 D．晶状体凸度变小，焦距变长知识点二：近视与近视眼矫正【探究重点】成因：近视眼看不清远处的物体，原因是晶状体太厚折射能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光线汇聚在视网膜前，远处的物体成像在视网膜前面，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。矫正：佩戴凹透镜。【例题精讲】(2021·四川攀枝花市)在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片()。A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视民镜C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜【巩固训练】(2021·广西南宁市)图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是()。A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜知识点三：远视与远视眼矫正【探究重点】远视眼看不清近处的物体，是因为晶状体太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光线还没汇聚就到达视网膜上了，近处的的物体成像在视网膜后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑。矫正：佩戴凹透镜。【例题精讲】(2020·龙东)如图所示，下列有关眼睛的示意图，远视眼是图，远视眼矫正是图。【巩固训练】(2019•常州)如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片()A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜、属远视眼镜 C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜、属远视眼镜知识点四：生活中的透镜【探究重点】照相机：镜头是凸透镜；物体到透镜的距离(物距)大于透镜二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。投影仪：为了使幕上的像“正立”(朝上)，幻灯片要倒着插。照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。放大镜：放大镜是凸透镜，放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像要让物体更大，应该让放大镜靠近物体。【例题精讲】手机摄像头相当于凸透镜，当用手机扫描二维码(如图)可以快速登录网页．下列说法正确的是A．二维码位于摄像头的一倍焦距以内B．二维码位于摄像头的二倍焦距以外C．二维码是光源D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光【巩固训练】（2019•达州）甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透____的位置（选填序号：①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外），白色银幕是为了所有颜色的光（选填“反射”或“吸收”）。知识点五：望远镜与显微镜【探究重点】望远镜的构造(以开普勒望远镜为例)：望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜。成像原理：远处物体的光经过物镜，由于所观察的物体极远，物距远大于二倍焦距，因此成倒立、缩小的实像，这个实像在目镜的一倍焦距以内，所以经过目镜作用后成放大的虚像。【例题精讲】远处的树木等物体经望远镜的物镜所成的像是________

．（填“实像”或“虚像”）【巩固训练】显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个________透镜，人眼通过显微镜观察微小物体时，看到的是放大的________（填“虚”或“实”）像。其中物镜相当于一个________的镜头（填“投影仪”或“照相机”）。(2019•百色)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则()A．光屏上所成的是倒立、放大的实像 B．该透镜的焦距f小于9cm C．将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，不能观察到烛焰放大的虚像 D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像(2019山东德州)图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是()A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像 C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整 D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射(2021·新疆中考真题)小王戴的近视眼镜的镜片是()。A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜(2019湖南娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于_____透镜，它的焦距应_____50cm(选填“大于“等于”或“小于”)。(2021·黑龙江中考真题)王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是______(选填：“近视眼”、“远视眼”)，需要佩戴______(选填：“凸透镜”、“凹透镜”)矫正。望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做是为了________

．(2020绥化模拟)把一个凸透镜对准太阳光，可在凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑．若将一物体放在此凸透镜前50cm处，在凸透镜另一侧的光屏上呈现清晰倒立、缩小的(选填：“实”或“虚”)像，生活中应用该原理制作的光学仪器是．(2020·北京市朝阳区中考模拟(延期开学网上考试))如图是两个人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，则()A.甲需配戴的眼镜是凸透镜；B.乙需配戴的眼镜是凹透镜；C.甲需配戴的眼镜是近视镜；D.乙需配戴的眼镜是近视镜(2020海南模拟)如图所示，甲是的工作原理图，乙是的工作原理图．(选填照相机、幻灯机或者放大镜)（2019•滨湖区模拟）如图甲，一束平行光平行于主光轴射向凸透镜，在光所上得到一个最小最亮的光斑，则此凸镜的焦距为cm．如图乙所示蜡烛恰好能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成（选填“投影仪”或“照相机”），将凸投镜、蜡烛，光屏放在同一直线上如图丙，当蜡烛在B点时，成像在A点；当蜡烛在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在（选填“C点左侧”、“BC之间”、“AB之间”或“A点右侧”）。认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知识，完成下列问题：(1)投影仪上的平面镜的作用是什么？(2)螺纹透镜的作用是什么？(3)除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？(4)如何让投影片的像最清晰？(5)要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？(6)上述操作实质是调节什么?（2019•五华区二模）某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的液体透镜。（1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香雾，其目的是，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，使其保持在如图甲所示的位置，让光线沿图示方向射入璃容器，经透镜后的光线将（填“偏离”或“偏向”）主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的角度填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晣的烛焰像，若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10em刻度时，则烛焰经凸透镜所成的是、的实像。（3）在第（2）步的操作中，小明只将蜡烛移至10cm处，并未移动光屏，此时清晰的像成在光屏的侧，要让像清晰地成在光屏上，则应在蜡烛与透镜之间放（填光学仪器）。现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是()

A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁(2019内蒙古通辽)关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A．站在河边会发现自己的倒影，这是光的折射现象 B．用手机照相时，镜头相当于凹透镜，成倒立、缩小、实像 C．大雨过后，看到的彩虹是光的色散现象 D．近视眼成像在视网膜后方，需要戴凹透镜矫正（2019•泰州）如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为（实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与（照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于（凸透镜/凹透镜）。(2019山东枣庄)现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是()A．B．C．D．(2020·吉林省长春市中考模拟四)人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于凸透镜。对于近视眼患者，晶状体对光的会聚作用变________(选填“强”或“弱”)，使远处物体通过晶状体所成的像在视网膜的________方(选填“前”或“后”)小华为了看清书上的字,眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越近了,这说明小华已()A.患上近视眼,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜；B.患上近视眼,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜；C.患上远视眼,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜；D.患上远视眼,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜。有一种望远镜是由两组凸透镜组成，物镜能使远处的物体在焦点附近成倒立________

（“放大”、“缩小”）的________

（“实”、“虚”）像，而目镜的作用相当是一个________

镜．5.(2019山东泰安)目前青少年近视现象严重，应加强用眼保护，图中表示近视眼成像示意图的是图。(2019·安徽中考模拟)透镜在我们的生活中应用广泛，下列说法中正确的是A．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距B．投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的实像C．照相时，要使所拍摄景物的像变大，应将照相机的镜头远离被拍摄物体D．近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用(2020四川成都模拟)小张同学最近感觉视力下降。他去看医生时,医生用如图所示的示意图为他讲解视力下降的道理。由图可知,他的眼睛患有________视,应佩戴______(选填“凹”或“凸”)透镜矫正视力。不正确用眼等原因都会导致患上近视眼，有近视眼的人大多数是采用戴近视眼镜进行矫正，现取一块近视眼镜片研究，下列说法不正确的是()A．镜片的中央比边缘薄B．对光有发散作用C．对光线具有会聚作用D．是一块凹透镜(2019四川内江)如图，是矫正远视眼的光路示意图，请在虚线方框内画出相应的透镜。(创新题)某物理兴趣小组用一组眼睛模型、一个能发出平行光束的光源和几个不同焦距的凹透镜和凸透镜来探究矫正视力的方法，如图所示。(1)模型中的凸透镜相当于______，烧瓶的后壁相当于______，着色液体则表示玻璃体。(2)用平行光束照射每个眼睛模型，根据光束聚焦位置可以确定甲是____眼模型，乙是____眼模型，丙是_____眼模型。(3)在研究近视眼的矫正过程中，你认为______模型前加一个______合适的______透镜，能使光束会聚在视网膜上。(4)在研究远视眼的矫正过程中，你认为_____模型前加一个______合适的______透镜，能使光束会聚在视网膜上。(2019•台州)2014年，人工视网膜通过临床试验，为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头，的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图。(1)从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于镜。(2)从反射弧的组成来看，“人工视网膜”相当于反射弧中的。(3)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望，对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变。(2019·广东初二期末)有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形完全一样，如图所示，小明要找出自己的眼镜，下列说法正确的是A．用手摸镜片，中间薄边缘厚的是近视镜B．拿着镜片看字，把字放大的是近视镜C．让镜片正对阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视镜D．让镜片正对阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个明亮小光斑的是近视镜(2020·福建省)小明只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处某点的光会聚在他的视网膜前。那么()A.他可能患上近视眼，需用凸透镜矫正 B.他可能患上近视眼，需用凹透镜矫正C.他可能患上远视眼，需用凸透镜矫正 D.他可能患上远视眼，需用凹透镜矫正分别通过凸透镜和凹透镜靠近书本观察文字，发现通过________透镜看到的文字是缩小的。生物课上常用的显微镜能对微小物体进行高倍放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，通过目镜所成的像是放大的________(选填“实”或“虚”)像。(2020·四川省遂宁市)今年2月全国新型冠状病毒疫情十分严峻，为了尽可能避免交叉感染，全国首个测温5G警用巡逻机器人在广州设计制造成功，这款机器人有5个高清摄像头，可实现全景无死角监测，机器人上的摄像头与我们生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同，当巡逻机器人靠近人拍摄时，所成的像将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；(2019•绵阳)人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚。近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可知，近视远视一体眼镜下半部分是透镜，上半部分镜片对光具有(选填“会聚”或“发散”)作用。（2019·四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于___________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏___________透镜（填“远离”或“靠近”）。(2020·北京市朝阳区中考模拟(延期开学网上考试)小林同学用焦距为15cm的凸透镜做实验，实验装置如图所示，在实验过程中凸透镜位置保持不变。请按要求完成下列实验内容：(1)改变蜡烛位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上能成清晰的倒立的________像；(选填“放大”、“等大”或“缩小”)(2)改变蜡烛位置，使其位于25cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的像，_________就是根据这一原理制成的；(选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)(3)改变蜡烛位置，使其位于40cm刻度线处，小林从透镜的右侧通过透镜_____看到烛焰的像。(选填“可以”或“不可以”)（2019·宜宾市）眼球把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体的________（选填“倒立实像”或“正立虚像”），小李同学由于没有养成良好的用眼习惯，成了近视眼，进行矫正时应当戴用________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）制作的眼镜。如图所示，大威拿出手机对着关闭的屏幕，看到了自己的________(填“虚”或“实”)像。保持手机到眼睛的距离不变，开启屏幕打开手机前置摄像头，大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比________(填“变大”“变小”或“不变”)。（2019·湖北襄阳）照相机是利用了凸透镜可以成倒立、_____的实像的原理来工作的；小明在游玩古隆中途中，为父母拍摄时发现武侯祠没有完全进入取景框，为了将父母和武侯祠都拍摄下来，他向后退一段距离，并将照相机的镜头__________（选填“向前伸”或“向后缩”）一点。(2020·山东德州)现在儿童青少年电子产品使用增多、户外活动减少，增加了近视发生率