随着新课程改革的实施,近两年各地中考物理试题越来越注重从课程改革新理念、新视点上考查物理基础知识及基本技能,注重情感态度、价值观的渗透,以达到三维目标在中考试题中的全面体现。中考物理试卷中高频率出现的“人的视力题”就是这其中的一类,这类试题不仅考查了学生对基础知识的再现(光的折射规律和透镜成像)及应用能力,而且考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力,同时可以告诉学生在日常生活中要保护视力,养成卫生用眼的好习惯。由此可以推测这类试题仍然是2007年各地命题的一个方向,下面,就2006年的两道中考试题谈谈在解决这类试题时的基本思路。
例1:(2006年杭州市)高老师戴着眼镜正在批作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。下列说法正确的是()
A.高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
B.高老师是近视眼
C.高老师不戴眼镜看近物时,物像会成在视网膜前方
D.高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大
思路:本题涉及两个现象:“高老师戴着眼镜正在批改作业”、“远处学生叫她,为了看清该学生容貌,高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼”。
“高老师戴着眼镜正在批改作业”,说明高老师的眼睛视力有问题,可能是近视眼,也可能是远视眼;另一方面,也说明,若高老师不戴眼镜,她就看不清楚近处的物体。
“远处学生叫她,为了看清该学生容貌,高老师立即摘下眼镜”,说明戴着眼镜高老师看不清楚远处的物体,不戴眼镜反而能看清楚远处的物体。
近视眼的人若不戴眼镜,看近处的物体感觉清楚一些,还是看远处的物体清楚一些?同样问题,远视眼的人若不戴眼镜,看近处物体清楚一些,还是远处的物体清楚一些?
根据凸透镜的物像关系,当物体离开凸透镜时,它的像靠近凸透镜。结合近视眼的成像光路(如图甲所示)和远视眼的成像光路(如图乙所示),可知,当物体离开眼睛变远时,近视眼(无眼镜)成的像离光屏(视网膜)更远,光屏上的像更模糊;远视眼(无眼镜)成的像离光屏(视网膜)更近,光屏上的像更清楚一些。可以判断高老师是远视眼,戴的是凸透镜。
答案:A
点评:(1)观察戴眼镜的人一些习惯动作会发现,远视眼的人在看远处物体时,常常会拿去眼镜;近视眼的人看近处的物体时,常常也会拿下眼镜,看远处物体时才戴上眼镜。如果平时留心观察,就很容易判断高老师是老花眼。
(2)熟悉近视眼和远视眼的成像光路;掌握物像移动方向的关系;恰当的问题转换;准确地理解(“看清”是指“像”更“靠近”视网膜)。若要清楚地分析这道题,对学生能力要求较高。
(3)D选项中,“眼球前后径”和“晶状体曲度”是指眼球(晶状体、即凸透镜)的凸出程度,丙图的凸透镜比丁图的凸透镜“曲度”(前后径,即凸出程度)更大。而远视眼就是因为眼球的曲度小,对光线的会聚作用弱,像成在视网膜的外侧,需要在眼睛前加凸透镜,增强对光的偏折能力。
例2:(2006年淮安市)如图所示,为研究视力矫正问题,小明和小华同学用凸透镜和光屏模拟眼睛,凸透镜可看作眼睛的_____________,光屏可看作_____________。
(1)小华将蜡烛、凸透镜、光屏放在水平的桌面上,调整蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度,使烛焰中心、透镜中心、光屏中心位于同一直线上,且三者高度相同。点燃蜡烛,将近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,移动光屏的位置,直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜,屏上的像变模糊了,再向凸透镜方向移动光屏至某一位置时,屏上的像又变清晰了。以上现象说明:
①______________________________________________________________;
②______________________________________________________________。
(2)小明将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,移动光屏的位置,直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜,屏上的像变模糊了,此时要使屏上的像变清晰,应向_______________(选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”)方向移动光屏,因为远视眼镜对光线具有_____________作用。
思路:(1)眼睛是一个非常精致的光学系统。眼睛中的晶状体会聚光线,并将物体的像成在视网膜上。因此,眼睛里的晶状体作用类似于凸透镜,视网膜类似于光屏。
根据题中实验现象和过程可知:当把凸透镜前的“近视眼镜”拿去后,承接烛焰清晰像的光屏要靠近凸透镜。说明“近视眼镜”的作用──对光线有发散作用,近视眼镜是凹透镜;说明近视的眼睛对光线的会聚作用较强;说明近视眼睛戴上眼镜时,像成在视网膜上,不戴眼镜时,像在视网膜的前面。
(2)远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,使成像更靠近凸透镜(晶状体)。当凸透镜前的远视眼镜(凸透镜)拿去后,光线会聚作用减弱,成的像变远。因此光屏需“远离凸透镜”一些才能再次接收到清晰的像。
答案:(1)晶状体 视网膜
①近视眼镜对光线具有发散作用;
②近视眼镜是凹透镜;
③近视眼睛的会聚能力比普通眼睛强;
④近视眼成的像在视网膜前。
(2)远离凸透镜 会聚
点评:问题(1)要“说明”什么,题目要求并不十分清楚具体。因为这是“研究视力矫正问题”,这些实验过程和现象应该是探究近视眼睛的成因及近视眼镜的作用。准确理解题意要求,并根据要求,回答相关问题,避免答非所问。熟悉近视眼镜和远视眼镜是什么透镜,也是有针对性回答本题的重要因素。
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