5.2 生活中的透镜 暑假预习讲义- 2025-2026学年八年级上册人教版物理

5.2 生活中的透镜 暑假预习讲义 2025-2026学年八年级上册人教版物理 知识与方法 一、照相机 结构与原理 核心部件：镜头（凸透镜）、胶片（光屏）、调焦环（调节像距）、光圈（控制进光量）、快门（控制曝光时间）。 成像规律： 物距 u > 2f，像距 f < v < 2f，成倒立、缩小的实像，像与物位于透镜两侧。 调节方法： 拍近处景物：镜头前伸（增大像距），使像清晰； 拍远处景物：镜头后缩（减小像距），遵循 “物近像远像变大” 规律。 应用场景 手机摄像头、监控摄像头均利用此原理，通过改变感光元件位置（类似胶片）实现对焦。 二、投影仪（幻灯机） 结构与原理 核心部件：镜头（凸透镜）、平面镜（改变光路）、屏幕（光屏）。 成像规律： 物距 f < u < 2f，像距 v > 2f，成倒立、放大的实像，像与物位于透镜两侧。 调节方法： 增大像的大小：减小物距（镜头靠近投影片）并增大像距（投影仪远离屏幕）； 平面镜作用：将光线反射到屏幕，使像呈现在正前方。 易错点 投影片需倒置放置，才能在屏幕上成正立像。 三、放大镜 原理与特点 成像规律：物距 u < f，成正立、放大的虚像，像与物位于透镜同侧，像距 v > u。 使用技巧： 物体越靠近焦点（放大镜稍远离物体），像越大； 若物距超过焦距，会成倒立实像（类似照相机）。 生活实例 体温计的圆弧形玻璃相当于放大镜，使水银柱刻度放大。 四、实像与虚像对比 特征 实像 虚像 成因 实际光线会聚形成 光线反向延长线会聚形成 光屏承接 能 不能 倒立 / 正立 倒立（如照相机、投影仪） 正立（如放大镜、平面镜） 典型应用 照相机、投影仪、小孔成像 放大镜、显微镜目镜、平面镜 位置关系 物与像位于透镜两侧 物与像位于透镜同侧 五、显微镜与望远镜 1. 显微镜 结构： 物镜（短焦距凸透镜）：成倒立、放大的实像（类似投影仪），物距 ； 目镜（长焦距凸透镜）：成正立、放大的虚像（类似放大镜），物距 。 放大倍数：物镜放大倍数 × 目镜放大倍数。 成像特点：最终成倒立、放大的虚像，相当于两次放大。 2. 望远镜 结构： 物镜（长焦距凸透镜）：成倒立、缩小的实像（类似照相机），物距 ； 目镜（短焦距凸透镜）：成正立、放大的虚像（类似放大镜），物距 。 成像特点：最终成倒立、缩小的虚像，但视角放大，便于观察远处物体。 3. 对比记忆 仪器 物镜作用 目镜作用 最终像特点 显微镜 投影仪（放大实像） 放大镜（放大虚像） 倒立、放大虚像 望远镜 照相机（缩小实像） 放大镜（放大虚像） 倒立、缩小虚像 六、实验与应用 1. 模拟照相机制作 材料：两个纸筒、凸透镜、半透明薄膜。 步骤： ① 大纸筒前端固定凸透镜，小纸筒前端固定薄膜； ② 套入纸筒，调节距离，观察远处物体在薄膜上的倒立缩小实像。 投影仪演示 关键操作： 取下平面镜时，像成在天花板上（倒立放大实像）； 安装平面镜后，像反射到屏幕上。 易错实验调整 若投影仪图像超出屏幕，应靠近屏幕（减小像距）并上调镜头（增大物距）。 七、典型例题与解析 例 1：手机扫描二维码时，二维码应位于镜头的______（选填 “一倍焦距内”“一倍到二倍焦距间”“二倍焦距外”）。 答案：二倍焦距外（手机摄像头类似照相机，成倒立缩小实像）。 例 2：用显微镜观察细胞时，发现像太小，应如何调整？ 解析： 换用放大倍数更大的物镜（增大物镜放大倍数）； 微调目镜与物镜距离，使像更清晰。 例 3：望远镜物镜成缩小实像，为何仍能看清远处物体？ 答案：物镜将远处物体 “拉近” 成实像，目镜再放大该像，增大视角，使物体看起来更清晰。 八、易错点提醒 成像方向 照相机、投影仪成倒立像，实际应用中通过后期处理（如手机算法）或平面镜调整为正立显示。 焦距混淆 显微镜物镜焦距短，目镜焦距长；望远镜物镜焦距长，目镜焦距短。 调节方向 拍全身像改半身像：相机靠近人（减小物距），镜头前伸（增大像距）。 专题练习 一、单项选择题 1．小明用焦距为30mm的照相机拍摄照片，被拍摄物体到镜头的距离应该（　　） A．小于30mm B．等于30mm C．大于60mm D．略大于30mm 2．通过放大镜看书上的字，如果放大镜向书渐渐靠近，那么我们看到的字符（　　） A．越来越小 B．越来越大 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大 3．如图所示，某同学将凸透镜正对太阳光，将一张白纸在透镜另一侧逐渐远离透镜，可能看到的现象是(　　) A．白纸上有缩小的光斑(小亮点)，光斑的大小不变 B．白纸上的光斑先变大，再变小 C．白纸上的光斑先变小，再变大 D．白纸上有放大的光斑(暗亮点)，光斑的大小不变 4．如图所示，S是凸透镜主光轴上的一个发光点，SA是发光点发出的一条射向凸透镜的光线，经凸透镜折射后，折射光线可能是(　　) A．AC B．AB C．AD D．AE 5．某市航校开展航空观光旅游项目．小刚在乘坐飞机观光时，用携带的镜头焦距为30mm的照相机拍摄城区的全景照片．则底片与镜头间的距离应该（　　） A．小于30mm B．等于30mm C．略大于30mm D．等于60mm 6．如图，这是一款人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比．下面对该装置说法错误的是（　　） A．该摄像镜头相当于凸透镜 B．这种镜头可用来矫正近视眼 C．这种镜头对光线具有会聚作用 D．若镜头的焦距为10 cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm 7．如图所示，用照相机给物体照相时，物体离照相机较远，物体在胶片上成一个倒立缩小的实像。为使成的像再小一些，可采取的方法是（　　） A．减小物体与镜头间的距离 B．增大物体与镜头间的距离 C．增大物体与镜头间的距离，同时减小胶卷与镜头之间的距离 D．减小物体与镜头间的距离，同时增大胶卷与镜头之间的距离 8．微雕是集中国文化精华的袖珍艺术品，技艺精湛的微雕大师可以在米粒大小的象牙片、竹片或数毫米的头发丝上进行雕刻。如图所示，为微雕师父正在创造微雕艺术品，他通过佩戴光学元件来看清雕刻痕迹。这个光学元件指的是（　　） A．凹面镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凸透镜 二、填空题 9．小强同学用凸透镜先后两次观察书上的字， 看到如图所示的两种情景， 则 　 　图是实像，　 　图是虚像，　 　图中成像的规律可应用在投影仪上。 10．显微镜和望远镜都是利用两个凸透镜的组合体，其中显微镜的物镜与 　 　作用相同，望远镜的目镜与 　 　的作用相同。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”） 11．如图所示为华为手机后置的多个摄像头，这些摄像头可以看作　 　（凸透镜/凹透镜）．在拍照时，要使屏幕上的像大些，被拍摄物体应离手机摄像头更　 　（远/近）些．我们能从不同角度观察到手机背面的华为标识，这是由于光线在手机背面标识上发生了　 　（镜面/漫）反射． 12．请在图中画出物体 AB 在凸透镜中所成的像　 　，当物体向透镜方向移动，像　 　（填“远离”或“靠近”）透镜。 13．王老师上课时为了使同学们听得更清晰，经常使用扩音器，通过扩音器能听到王老师声音的　 　（“响度”或“音色”）变大了。小明在他家的玻璃台板上面滴了一滴水，透过水滴看过去，他发现压在玻璃台板下的报纸上的字变大了，这是由于此时的水滴相当于一个　 　。 三、作图题 14．请根据图中的入射光线或折射光线将光路图补充完整。 　 　 15．如图所示，O为凹透镜的光心，F为焦点，请你将如图所示的光路图补充完整。 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【分析】照相机的原理是物距大于2倍焦距，像距在1倍和2倍焦距之间，在底片上成倒立缩小的实像。小明用焦距为30mm的照相机拍摄照片，被拍摄物体到镜头的距离应该大于60mm。 故选C 【点评】了解照相机的成像情况是解决此题的关键。照相机的原理是物距在大于2倍焦距，像距在1倍和2倍焦距之间，在底片上成倒立缩小的实像。 2．【答案】A 【解析】【解答】物体通过放大镜成正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时，物距增大，像距也增大，像变大。放大镜与书靠近，则物距变小，像距变小，像变小，A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A。 【分析】放大镜成像时，物体距离凸透镜越近，像越小。 3．【答案】C 【解析】【解答】将凸透镜正对太阳光（平行光），此时的太阳光平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后会聚于焦点，将一张白纸在透镜另一侧从透镜处逐渐远离透镜，光斑会变小，当白纸在凸透镜的焦点上时，光斑最小，再将白纸远离透镜时，会聚的光线开始发散，光斑会变大，故C正确； 故选：C。 【分析】平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后会聚于焦点，根据白纸所处的位置确定光斑的大小。 4．【答案】B 【解析】【解答】分析凸透镜的特殊光线，光线过焦点时，折射光线和主光轴平行，光线平行于主光轴，折射光线过焦点，图中SA从接近二倍焦距点内侧射出，折射光线靠近二倍焦距点，且在二倍焦距点外侧，AB光线合理，B符合题意。 故选B。 【分析】根据光线经过凸透镜发生折射，根据特殊光线的位置，分析折射光线。 5．【答案】C 【解析】【解答】 照相机的镜头实质是一个凸透镜，凸透镜的焦距是30mm，照相机照相时，物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。 故答案为：C。 【分析】 凸透镜成像的三种情况和应用：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和远视眼镜。 6．【答案】B 【解析】【解答】 ACD、摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，利用了当U＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成；若凸透镜的焦距是10cm，当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm时，能成倒立、缩小的实像，故选项ACD正确。 B、矫正近视眼的镜片是凹透镜，不是凸透镜，故B错误。 故答案为：B。 【分析】 摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当U＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。 7．【答案】C 【解析】【解答】凸透镜成实像，遵循物远像近像变小的规律， 为使成的像再小一些 ，所以需要使得物距变大，所以 增大物体与镜头间的距离，同时减小胶卷与镜头之间的距离 ，C正确，ABD错误。 综上选C。 【分析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大，题目中 使成的像再小一些 ，需要增加物距。 8．【答案】D 【解析】【解答】进行微雕时，由于物体非常小，需要将其放大观察，所以利用了放大镜，是凸透镜，D符合题意。 故答案为：D. 【分析】放大镜可以成放大的像，利用的是凸透镜。 9．【答案】乙；甲；乙 【解析】【解答】在凸透镜成像中，正立的是虚像，倒立的是实像，故乙是实像。 甲是放大镜成像原理，成正立放大的虚像。 乙成的是倒立的放大的实像，而投影仪就是利用这一原理制成的。 【分析】照相机：原理；成倒立、缩小的实像，u>2f 幻灯机：原理、成倒立、放大的实像，f<u<2f 放大镜：原理、成放大、正立的虚像，u<f 10．【答案】投影仪；放大镜 【解析】【解答】物体在显微镜的物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪。物体在目镜的焦距以内，通过望远镜的目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 【分析】显微镜的物镜和目镜都成放大的像；放大镜成正立、放大的虚像。 11．【答案】凸透镜；近；漫 【解析】【解答】手机摄像头相当于凸透镜，摄像原理为物距大于二倍焦距，像成缩小倒立的实像，遵循物近像远像变大的成像规律，所以 要使屏幕上的像大些，被拍摄物体应离手机摄像头更近， 从不同角度观察到手机背面的华为标识，这是由于光线在手机背面标识上发生了 漫反射。 综上 第1空、凸透镜； 第2空、近； 第3空、漫。 【分析】透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像；物体大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像；物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，物近像远像变大。 凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大。 12．【答案】；远离 【解析】【解答】利用发光点射向凸透镜的三束特殊光线，找到对应折射光线的交点，即为发光点透过透镜成的像点。物体 AB 在凸透镜中所成的像如图所示 物体向凸透镜方向移动，物距减小，根据凸透镜成像变化规律可知像距增大，像也增大，所以像远离透镜 【分析】根据物体发出的光中，平行于凸透镜的主光轴，折射光线过焦点，光线过光心，传播方向不变，确定像的位置。 13．【答案】响度；放大镜 【解析】【解答】扩音器的作用是增大声音的音量，即声音的响度，因此通过扩音器我们听到王老师声音的响度变大。 水滴的中间厚边缘薄，是凸透镜，报纸与水滴间的距离很小，小于凸透镜的焦距，相当于放大镜，所以报纸上的文字经过水滴折射后成正立、放大的虚像。 【分析】改变声音的大小，是改变响度；中间厚边缘薄的是凸透镜。 14．【答案】 【解析】【解答】根据凸透镜的三条特殊光线可知，经过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射据此画出相应的折射光线；过光心的光线，经透镜后不改变方向，如下图所示： 【分析】根据凸透镜的三条特殊光线完成作图。 15．【答案】 【解析】【解答】过焦点必平行，过光心传播方向不变：平行于主光轴的光线穿过凹透镜后反向延长线过另一侧的焦点，如下： 【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜对光的作用来作图 学科网（北京）股份有限公司 $$