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9.科学课上,同学们开展制作“眼球成像模型”的活动,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。下图为某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而制成的水透镜,可以通过注射器改变水透镜的凸度。
(1)模型中的光屏模拟眼球中的
(2)模型中光源采用“L”光源,主要是为了研究像的
(3)在光屏上得到清晰的像后,向水透镜注水模拟晶状体凸度变大,发现光屏上的像变模糊了。要在光屏上重新得到清晰的像,应将光源
(1)模型中的光屏模拟眼球中的
视网膜
（填眼球结构名称）。(2)模型中光源采用“L”光源,主要是为了研究像的
正立倒立
（填“正立倒立”或“虚像实像”）情况。(3)在光屏上得到清晰的像后,向水透镜注水模拟晶状体凸度变大,发现光屏上的像变模糊了。要在光屏上重新得到清晰的像,应将光源
靠近
（填“靠近”或“远离”）水透镜;若不移动光源,应在水透镜和光源之间放置凹透镜
（填“凸面镜”“凹面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。答案
9.(1)视网膜 (2)正立倒立 (3)靠近 凹透镜
解析
【分析】
本题结合眼球结构与凸透镜成像规律解题，需先明确模型各部件对应的眼球结构，再根据凸透镜成像的物距、焦距、像距关系分析问题：①眼球成像中，视网膜是承接像的结构，对应模型的光屏；②“L”光源的特殊形状可直观判断像的正倒；③晶状体凸度变大时折光能力增强，像会成在光屏前方，需结合凸透镜成像规律或透镜的作用调整。
【解析】
(1) 眼球成像时，外界物体的像成在视网膜上，模型中光屏的作用是承接像，因此光屏模拟眼球中的视网膜；
(2) “L”光源的形状特殊，能清晰对比像的正立或倒立情况，因此主要研究像的正立倒立；
(3) 向水透镜注水，晶状体凸度变大，折光能力增强，像成在光屏前方。根据凸透镜成像规律，减小物距（光源靠近水透镜）时，像距会增大，可使像重新成在光屏上；若不移动光源，需让光线发散以推迟会聚，凹透镜对光线有发散作用，因此应放置凹透镜。
【答案】
(1) 视网膜 (2) 正立倒立 (3) 靠近 凹透镜
【知识点】
眼球结构、凸透镜成像规律、透镜的作用
【点评】
本题将生物眼球结构与物理光学知识结合，考查学生对凸透镜成像规律的应用，以及近视成因的模拟理解，注重知识的跨学科应用。
【难度系数】
0.5
本题结合眼球结构与凸透镜成像规律解题，需先明确模型各部件对应的眼球结构，再根据凸透镜成像的物距、焦距、像距关系分析问题：①眼球成像中，视网膜是承接像的结构，对应模型的光屏；②“L”光源的特殊形状可直观判断像的正倒；③晶状体凸度变大时折光能力增强，像会成在光屏前方，需结合凸透镜成像规律或透镜的作用调整。
【解析】
(1) 眼球成像时，外界物体的像成在视网膜上，模型中光屏的作用是承接像，因此光屏模拟眼球中的视网膜；
(2) “L”光源的形状特殊，能清晰对比像的正立或倒立情况，因此主要研究像的正立倒立；
(3) 向水透镜注水，晶状体凸度变大，折光能力增强，像成在光屏前方。根据凸透镜成像规律，减小物距（光源靠近水透镜）时，像距会增大，可使像重新成在光屏上；若不移动光源，需让光线发散以推迟会聚，凹透镜对光线有发散作用，因此应放置凹透镜。
【答案】
(1) 视网膜 (2) 正立倒立 (3) 靠近 凹透镜
【知识点】
眼球结构、凸透镜成像规律、透镜的作用
【点评】
本题将生物眼球结构与物理光学知识结合，考查学生对凸透镜成像规律的应用，以及近视成因的模拟理解，注重知识的跨学科应用。
【难度系数】
0.5
10.每年6月6日是全国“爱眼日”，作为青少年，我们要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。
(1)小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图1所示位置，恰能在光屏上得到一个清晰的像。推断出此时水凸透镜的焦距范围是
(2)在所示实验场景下，小科把自己的眼镜换给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中抽出适量的水后他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是
(1)小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图1所示位置，恰能在光屏上得到一个清晰的像。推断出此时水凸透镜的焦距范围是
20 cm＞f＞10 cm
。（用不等式表示）(2)在所示实验场景下，小科把自己的眼镜换给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中抽出适量的水后他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是
远视
（填“近视”或“远视”）眼镜。若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现图2中哪种形态？B
。答案
10.(1)20 cm＞f＞10 cm (2)远视 B
解析
【分析】
要解决本题，需分两小问分析：第(1)问先确定物距、像距，结合凸透镜成倒立缩小实像的规律推导焦距范围；第(2)问根据抽水后透镜焦距变化判断眼镜类型，再结合角膜塑形镜的矫正作用确定角膜形态。
【解析】
(1) 由图1可知，蜡烛在20cm刻度处，水凸透镜在70cm刻度处，因此物距$ u = 70\,\mathrm{cm} - 20\,\mathrm{cm} = 50\,\mathrm{cm} $；光屏在90cm刻度处，像距$ v = 90\,\mathrm{cm} - 70\,\mathrm{cm} = 20\,\mathrm{cm} $。此时光屏上成清晰的像，且$ u ＞ v $，说明成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，成倒立缩小实像时满足$ u ＞ 2f $、$ f ＜ v ＜ 2f $。
代入$ u=50\,\mathrm{cm} $得：$ 50\,\mathrm{cm} ＞ 2f $，即$ f ＜ 25\,\mathrm{cm} $；
代入$ v=20\,\mathrm{cm} $得：$ f ＜ 20\,\mathrm{cm} $且$ 2f ＞ 20\,\mathrm{cm} $，即$ f ＞ 10\,\mathrm{cm} $；
综合得焦距范围：$ 20\,\mathrm{cm} ＞ f ＞ 10\,\mathrm{cm} $。
(2) 从水凸透镜中抽水，水透镜厚度减小，焦距变大，会聚能力减弱，像会成在光屏后方。戴上眼镜后像再次清晰，说明该眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，因此小科戴的是远视眼镜（远视眼需戴凸透镜矫正）。角膜塑形镜用于矫正近视，近视是角膜过凸，OK镜改变角膜弧度，使角膜形态变为图2中的B。
【答案】
(1)$ 20\,\mathrm{cm}＞f＞10\,\mathrm{cm} $；(2)远视；B
【知识点】
凸透镜成像规律、视力矫正
【点评】
本题结合自制水透镜模拟眼睛成像，考查凸透镜成像规律及视力矫正的应用，需结合透镜焦距与会聚能力的关系分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分两小问分析：第(1)问先确定物距、像距，结合凸透镜成倒立缩小实像的规律推导焦距范围；第(2)问根据抽水后透镜焦距变化判断眼镜类型，再结合角膜塑形镜的矫正作用确定角膜形态。
【解析】
(1) 由图1可知，蜡烛在20cm刻度处，水凸透镜在70cm刻度处，因此物距$ u = 70\,\mathrm{cm} - 20\,\mathrm{cm} = 50\,\mathrm{cm} $；光屏在90cm刻度处，像距$ v = 90\,\mathrm{cm} - 70\,\mathrm{cm} = 20\,\mathrm{cm} $。此时光屏上成清晰的像，且$ u ＞ v $，说明成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，成倒立缩小实像时满足$ u ＞ 2f $、$ f ＜ v ＜ 2f $。
代入$ u=50\,\mathrm{cm} $得：$ 50\,\mathrm{cm} ＞ 2f $，即$ f ＜ 25\,\mathrm{cm} $；
代入$ v=20\,\mathrm{cm} $得：$ f ＜ 20\,\mathrm{cm} $且$ 2f ＞ 20\,\mathrm{cm} $，即$ f ＞ 10\,\mathrm{cm} $；
综合得焦距范围：$ 20\,\mathrm{cm} ＞ f ＞ 10\,\mathrm{cm} $。
(2) 从水凸透镜中抽水，水透镜厚度减小，焦距变大，会聚能力减弱，像会成在光屏后方。戴上眼镜后像再次清晰，说明该眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，因此小科戴的是远视眼镜（远视眼需戴凸透镜矫正）。角膜塑形镜用于矫正近视，近视是角膜过凸，OK镜改变角膜弧度，使角膜形态变为图2中的B。
【答案】
(1)$ 20\,\mathrm{cm}＞f＞10\,\mathrm{cm} $；(2)远视；B
【知识点】
凸透镜成像规律、视力矫正
【点评】
本题结合自制水透镜模拟眼睛成像，考查凸透镜成像规律及视力矫正的应用，需结合透镜焦距与会聚能力的关系分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
