第2节 生活中的透镜（举一反三讲义）物理人教版2024八年级上册

本讲义聚焦生活中透镜的应用，系统梳理照相机、投影仪、放大镜的成像特点及原理，通过对比归纳实像与虚像的本质区别，搭建从具体应用到抽象概念的学习支架，为凸透镜成像规律学习奠定基础。 资料以科学探究为核心，设计自制模型照相机等实验活动，结合手机摄像头、体温计等生活实例，培养科学思维与实践能力。课中辅助实验教学突破重难点，课后通过变式题与中考题训练，助力学生巩固知识、查漏补缺，落实物理观念与科学态度。

第2节 生活中的透镜（解析版） 【目录】 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1.照相机 2 知识点2.投影仪 6 知识点3.放大镜 9 知识点4.实像和虚像 12 【方法技巧】 14 方法技巧1.理解照相机 14 方法技巧2.理解投影仪 14 方法技巧3.理解放大镜 14 方法技巧4.正确区分实像和虚像 14 【巩固训练】 14 【学习目标】 目 标 目 标 阐 释 物理素养 物理观念 通过实验观察知道透镜在日常生活中的应用，知道照相机、投影仪、放大镜的成像特点，了解它们的成像原理。 科学思维 对照相机、投影仪、放大镜的成像特点进行比较与分类，发展科学思维能力。 科学探究 经历制作简单模型照相机的过程，初步了解照相机的成像原理及成像特点。通过实验探究了解投影仪、放大镜的成像特点。 科学态度与责任 通过了解透镜在日常生活中的应用，培养乐于利用所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实践的意识。 重 点 1.照相机、投影仪、放大镜的成像特点和工作原理，这是理解生活中透镜应用的关键知识。 2.实像和虚像的概念及区别，实像与虚像的区分是光学知识中的重要内容，为后续学习凸透镜成像规律莫定基础。 难 点 1.理解物距、像距的变化对成像大小和性质的影响，物距和像距的变化较为抽象，学生难以直观理解其与成像的关系。 2.从成像原理和本质上区分实像和虚像，实像和虚像的本质涉及光线的会聚和反向延长线会聚，学生理解起来有一定难度。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1.照相机 问题：晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”（如下图）。观察生活中用到透镜的地方，想一想：这些透镜所成的像各有什么特点？ 1.照相机主要结构及作用 主要构造有：镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。 （1）镜头：由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像作用。 （2）快门：控制曝光时间。 （3）光圈: 控制进光量的多少。 （4）调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节像距。 （5）胶片：相当于涂有感光材料的光屏。 2.照相机成像的原理 照相机的镜头由一组透镜组成，它们组合在一起相当于一个凸透镜。来自物体(人或景物)上每一点的光经过胶片照相机的镜头后都在胶片上会聚成一点，所有会聚的点就形成了被照物体的像（如图甲所示）。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的（如图乙所示）。 3.照相机成像的特点 （1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 （2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。 （3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。 （4）早期照相馆里，摄影师取景时看到的像就是倒立、缩小的。现代相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。 特别提醒 （1）平时我们看到照相机成的像是正立的，这是为了取景方便，经过技术处理将倒立的像转变成了正立的。照相机在胶片上所成的像是倒立、缩小的。 （2）像的“倒立”与“正立”：正立和倒立都是指像与物的关系。像的倒立指像的上下位置与物体的上下位置颠倒，像与物体的左右位置也是颠倒的。（上下颠倒，左右相反） （3）“缩小的像”与“像变小”两种说法含义不同：“缩小的像”是指物体所成的像的大小与物体比较，像比物体小了；“像变小”是指物体后一次所成的像比前一次所成的像变小了，反映的是前后两次成像大小的变化。 4.照相机的调节 为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。 （1）拍摄近处景物时，镜头应向前伸，即增大胶片与镜头之间的距离； （2）拍摄远处景物时，镜头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离； （3）若想使拍摄景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想使拍摄景物的像小一些，可以增大景物与镜头之间的距离。 5.自制模型照相机 （1）制作方法 用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜，在另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了模型照相机。 在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变凸透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像，如果把薄膜换成感光胶片，就可以得到照片底片了。 （2）模型照相机的成像特点与调节 ①用做的照相机，镜头对准窗外远处景物，调节相机，会在半透明纸上得到一个倒立、缩小的清晰的像。 ②从拍摄远处景物到近处景物时，需要增大透镜到半透明纸之间的距离，会发现半透明纸上的像变大。 物近像远像变大、物远像近像变小 6.照相机的图像存储 传统相机用胶片存储图像。胶片照相机的胶片上涂着一层对光敏感的物质，这种物质在受到光照后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上。 现代数码相机用一种电荷耦合器件作为感光元件代替胶片。这种电荷耦合器件能把光信号转为电信号，从而更方便地记录物体的像。 【例1】学校在校门口安装了一个高清摄像头，便于监测校门口的安保情况。摄像头的镜头相当于一个________（选填“凸”、“凹”）透镜，当人在摄像头监控范围内时，会通过摄像头成倒立、缩小的________（选填“实”、“虚”）像，若人靠近摄像头，所成的像将________（选填“变大”“不变”、“变小”）。 【答案】凸；实；变大 【详解】摄像头的镜头相当于一个凸透镜，当人在摄像头监控范围内时，会通过摄像头成倒立、缩小的实像，若靠近摄像头，物距减小，像距增大，所成的像将变大。 【变式1-1】如图所示，某教师利用支架支撑手机，对准纸上的图进行线上教学，手机镜头相当于________透镜。纸上的图通过手机镜头形成一个________（选填“倒立”、“正立”）缩小的实像。为了让学生看的更清楚，教师可以适当_________（选填“增大”、“缩小”）手机镜头到纸面的距离。 【答案】凸；倒立；缩小 【详解】手机镜头是凸透镜，照相时，手机镜头到桌面的距离大于二倍焦距，纸上的图成的是倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。为了让学生看的更清楚，即像变大一些，可以减小手机镜头到纸面的距离。 【变式1-2】在我国首次“太空授课”中，字航员王亚平制做了一个水球，我们看到了她在水球中的“倒影”，如图所示。下列说法正确的是（ ） A.“倒影”是光的折射形成的 B.“倒影”不能成在光屏上 C.王亚平离水球的距离大于水球焦距的2倍 D.若王亚平距水球变远，“倒影”会变大 【答案】AC 【解析】A.王亚平前的水珠相当于凸透镜，所以此时的 倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像，故是光的折射的缘故，A符合题意。 B.由于此时成的是缩小的实像，所以能成在光屏上,，B不符合题意。 C.据凸透镜的成像规律可知，此时成的是倒立、缩小的实像，所以王亚平离水球的距离大于水球焦距的2倍，C符合题意。 D.若王亚平离水球越远，即物距变大，所以像距变小，像变小，D不符合题意。 故答案为AC。 【变式1-3】如图，在“自制照相机模型”时，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。 （1）在取材时，另一个纸筒的一端蒙上的材料是_________（“透明”、“半透明”或“不透明”）膜。 （2）观察时，应选择_______（填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象。 （3）小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体清晰的像，再拍摄近处物体时，应将两筒间的距离变_______，观察到膜上的像变_______。（两空填“小”“大”或“不变”） 【答案】（1）半透明；（2）亮；（3）变大；变大 【解析】（1）照相机成实像，半透明膜既能让实像在膜上呈现，又不会因过于透明导致像不清晰；透明膜无法形成清晰可见的像，不透明膜则无法让光线透过形成像，故填半透明。 （2）亮的物体反射的光线更多，能使膜上的像更明亮清晰，故选择亮的物体作为观察对象。 （3）根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”：拍摄近处物体时，物距减小，像距需增大（对应两纸筒间的距离，即像距变大），此时膜上的像会变大。 知识点2.投影仪 投影仪也是利用凸透镜来成像的。 1.投影仪主要结构及作用 由凸透镜（镜头）、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成。 （1）镜头：凸透镜，起成像作用。 （2）螺纹透镜：相当于凸透镜，对光起会聚作用，增加投影片的亮度。 （3）反光镜：使光集中向一个方向射出，使屏幕上的像较亮。 （4）屏幕：相当于光屏，承接像。 （5）平面镜：改变光的传播方向。 2.投影仪的成像原理 演示： 观察投影仪成像 把投影仪上的平面镜(反光镜)取下，将投影片放到载物台上，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。观察像的大小、正倒。 投影仪的镜头是一个凸透镜，来自投影片（物体）的光，通过凸透镜后会聚在天花板上，形成图案的像。物体离投影仪镜头比较近，像是放大、倒立的。 3.投影仪的成像的特点 （1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离； （2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大； （3）像和投影片在凸透镜的两侧； （4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像； （5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。 4.投影仪的调节 （1）使屏幕上的像变大的方法：减小投影片与镜头之间的距离，同时增大屏幕与镜头间的距离； （2）使屏幕上的像变小的方法：增大投影片与镜头间的距离，同时减小屏幕与镜头间的距离。 特别提醒 幻灯机、放映机的成像特点与投影仪相同。使用时都要注意将幻灯片或投影片倒立放置，这样才能在屏幕上得到一个正立、放大的像。 【例2】在古城咸阳各大商场门口的广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片（即物体）和焦距为f的凸透镜（镜头）组成，该装置能把广告片投射到地面上进行指引或宣传，广告片在地面上呈现的是倒立、________的________像，为顾客能从多角度看见广告片，应该选择________的地面。（选填“光滑”或“粗糙”） 【答案】放大；实；粗糙 【详解】由图可知，u<υ，此时: 2f>u>f 凸透镜成放大、倒立的实像，此原理与投影仪成像原理相同。 为顾客能从多角度看见广告片，应选择粗糙的地面，发生漫反射，光线可以向各个方向射出。 【变式2-1】如图所示，投影仪是教学中的常用设备，下面关于投影仪的叙述中不正确的是（　　） A.屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射 B.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像 C.若使屏幕上的像变大，应使镜头远离投影片 D.在镜头前方加一块平面镜可以改变光的传播方向 【答案】C 【详解】A.屏幕做的粗糙，这样光可以在其表面发生漫反射，能够让各个方向的人看到屏幕上的像，故A正确，不符合题意； B.投影仪成放大、倒立的实像，故B正确，不符合题意； C.若使屏幕上的像变大，应减小物距，增大像距，所以应使镜头靠近投影片的同时投影机适当远离屏幕，故C错误，符合题意； D.投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上，起到改变光的传播方向的作用，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2-2】如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射 B.该投影灯的成像原理与照相机相同 C.调小镜头与图片的距离图案变小 D.地面上看到的是放大的虚像 【答案】A 【详解】A.不同方向都能看到图案是光照在粗糙地面向各个方向反射即发生了漫反射，故A正确； B.该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像，应用了当凸透镜成实像时，物体位于一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立放大的实像，与照相机原理不同，故B错误； C.凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也变会变大，故调小镜头与图片的距离图案变大，故C错误； D.地面上能看到放大的图案，是实像，故D错误。 故选A。 【变式2-3】如图所示，若要增大屏幕上的像，则像距要增大，屏幕固定时投影仪要向________（“左”或“右”）移；同时物距要减小，镜头要向_______（“上”或“下”）调。投影仪上的平面镜的作用是____________，使像成在屏幕上，不改变像的大小。 【答案】右；下；改变光路（或将像反射到屏幕上） 【解析】投影仪成像的原理f＜u＜2f，成倒立放大的实像；成实像时，物距减小，像距增大，像变大，所以，要使屏幕上的像变大，则需要减小物距，增大像距，即屏幕固定时投影仪要向后移；物距要减小，镜头要向下调。 投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上，起到改变光的传播方向的作用。 知识点三、放大镜 1.放大镜成像 生活中常用的放大镜也是一个凸透镜，它是最常用的光学仪器之一。把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。这时我们看到的像是放大、正立的。 2.放大镜成像特点 （1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像； （2）像和物体在凸透镜的同侧； （3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大； （4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。 3.放大镜的调节 （1）使像变大的方法：让放大镜与物体之间的距离适当增大一些； （2）使像显小的方法：让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。 4.生活中的放大镜 （1）鱼缸：若鱼在鱼缸左侧，则右侧部分相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的大。 （2）水滴：水滴滴在树叶上，由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，看到的物体比实际的大。 （3）体温计外壁做成三校柱：体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度，把玻璃外壁做成三梭柱的样子，从侧面看过去，相当于凸透镜，起到放大的作用。 【例3】物理课上，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，如图所示，此时的矿泉水瓶相当于凸透镜，对光线有________（选填“会聚”或“发散”）作用，小花看到的“眼睛”是________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】会聚；虚 【详解】因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用。 小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，此时眼睛到透镜的距离小于焦距，则小花看到的“眼睛”是正立、放大的虚像。 【变式3-1】如图是物理兴趣小组的“自制水滴显微镜”，在实验中，应使被观察物体、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。图中的水滴相当于一个________镜，若要使看到的像更大，应该适当________（填“增大”或“减小”）水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 【答案】凸透；减小 【详解】由图可知，凸透镜在上面，应该是目镜，凸透镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像；图中的水滴相当于一个凸透镜，水滴靠近物体，应该是物镜，成的是倒立、放大的实像。 若要使看到的像更大，则像距变大，物距减小，应该适当减小水滴与箭头的距离，并调整凸透镜的位置。 【变式3-2】如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起部分相当于__________，观看到的是日期数字________（选填写“实”或“虚”）像。 【答案】凸透镜；虚 【详解】透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，手表数字在凸透镜的一倍焦距以内，则成正立、放大的虚像。 【变式3-3】四位同学在测量自己的体温时，分别沿A、B、C、D方向观察读数，如图所示。其中沿______方向观察易于读数，这是因为体温计的刻度部分为三校体，横截面正面是圆弧形，这样就可以看清温度计内极细的水银柱，以便读数，弧形玻璃的作用相当于_________。 【答案】B；放大镜 【解析】体温计有刻度的部分近似三棱柱，两面相交处的圆弧形玻璃相当于放大镜，对体温计内极细的水银柱有放大作用。只有沿正对圆弧形玻璃的B方向观察时，才能通过放大镜的放大效果清晰看清水银柱的示数；A、C、D方向未正对圆弧面，无法达到最佳的放大观察效果。因此沿B方向观察易于读数，弧形玻璃的作用相当于放大镜。 知识点4.实像和虚像 1.实像 照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜后会聚而成的。如果把光屏放在像的位置，就能够承接到所成的像。这种像叫作实像。凸透镜所成的实像是来自物体的光会聚而成的，它和物体分别位于凸透镜的两侧。 成实像的事例：小孔成像、照相机成像、投影仪成像、电影银幕上的像。 2.虚像 平面镜所成的像是虚像，放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时，通过凸透镜出射的光没有会聚，光屏不能承接到所成的像。只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从虚像的位置发出的，物体和虚像位于凸透镜的同侧。 由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上，人眼逆着出射光线可以看到的像叫作虚像。 成虚像的实例：平面镜成像；光的折射成像；放大镜成像。 3.实像和虚像的区别 实像 虚像 不同 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成 在像的位置能用光屏承接 在像的位置不变用光屏承接 在像的位置能使胶片感光 在像的位置不能使胶片感光 都是倒立的 都是正立的 相同 都能用眼睛看到 【例4】下列关于实像和虚像的说法正确的是（ ） A.实像是由光的折射现象形成的，虚像是由光的反射现象形成的 B.实像由实际光线在光屏上会聚形成，虚像没有实际光线会聚 C.虚像是人的幻觉，光线并没有进入人眼，实像是有光线进入人眼 D.实像有放大的，也有缩小的，虚像一定是放大的 【答案】B 【详解】A.光的直线传播可以产生实像，光的折射、反射都可以产生实像，也可以产生虚像，故A错误； B.是否用光屏能呈接是实像和虚像的重要区别，实像由实际光线在光屏上会聚形成，实像能用光屏呈接；虚像没有实际光线会聚，虚像光屏呈接不到，故B正确； C.我们能看到虚像和实像，一定有光线进入人的眼睛，不是幻觉，故C错误； D.实像有放大、等大、缩小，虚像有等大、缩小、放大的，故D错误。 故选B。 【变式4-1】以下描述的光现象中，成虚像的是（　　） A.猴子捞月 B.小孔成像 C.投影仪成像 D.照相机成像 【答案】A 【详解】A.猴子捞月，水中的月亮属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故A符合题意； B.小孔成像是由于光的直线传播形成的实像，故B不符合题意； C.投影仪成像是光经过凸透镜发生折射会聚在光屏上，成的是倒立、放大的实像，故C不符合题意； D.照相机成的像是倒立、缩小的实像，故D不符合题意。 故选A。 【变式4-2】扫码识别极大地促进了信息的高效获取与传递，革新了支付方式。扫码识别的原理分为图像采集、图像处理和信息解码三个步骤。图像采集是设备镜头捕捉二维码成像，以下与这一成像特点相同的是（　　） A.小孔成像 B.平面镜成像 C.照相机成像 D.投影仪成像 【答案】C 【详解】图像采集时，摄像头的镜头是一个凸透镜，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，与照相机成像特点相同。 故选C。 【变式4-3】如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境。下列光路图能反映其成像原理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】放大镜的成像原理是“凸透镜成正立、放大的虚像”，需满足“物距小于焦距（u<f）”。此时光线经凸透镜折射后，无法实际会聚，其反向延长线的交点形成虚像，像与物在透镜同侧。 A.装置并非凸透镜的典型成像（且透镜类型或光路不符合放大镜原理），而是小孔成像，光的直线传播，排除。 B.是平面镜成像（等大、正立虚像），与凸透镜无关，排除。 C.物体位于凸透镜“焦点以内（u<f）”，折射光线的反向延长线形成正立、放大的虚像，符合放大镜成像原理。 D.物体位于焦点以外，光线实际会聚成实像（倒立），是投影仪的成像原理，排除。 综上，正确答案为C。 【方法技巧】 1.理解照相机 ①拍照时，摄像头相当于照相机的镜头，两者都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的。 ②照相机拍摄较远景物时，像比较小；拍摄较近景物时，像比较大。由此可知，远离被被拍摄景物，可以增大拍摄范围，但拍出来的景物会变小。 2.理解投影仪：理解投影仪（幻灯机）的成像特点是解题的关键。投影仪（幻灯机）利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。 3.理解放大镜： ①在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；离物体越远，所成的像越大。 ②生活中的放大镜 a.鱼缸：若鱼在鱼缸左侧，则右侧部分相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的大。 b.水滴：水滴滴在树叶上，由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，看到的物体比实际的大。 c.体温计的外壁：体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子，从侧面看过去，相当于凸透镜，起到放大的作用。 4.正确区分实像和虚像： 实像 虚像 共同点 都能用眼看到 不同点 ① 能在光屏上呈现； ②由实际光线会聚而成。 ①不能在光屏上呈现； ②由光的反向延长线会聚而成的像。 实例 小孔成像、照相机成像、投影仪成像等 水中倒影、平面镜成像、光的折射、放大镜成像 【巩固训练】 一、填空题： 1.（2025年广东省初中学业考题）9.放大镜属于________（选填“凸”或“凹”）透镜。如图，邮票通过透镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离________（选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。 【答案】凸；虚；小于 【解析】放大镜是一块凸透镜，用放大镜观察邮票时（如图所示），邮票到透镜的距离是 小于焦距，看到的像是一个正立放大的虚像。 2.小宇用体温计测量体温，如图所示，体温计的测量范围为35.0℃到42.0℃，最小刻度为_______℃；小可很“臭美”喜欢拿手机自拍，手机的摄像头相当于一个__________。 【答案】0.1；凸透镜 【详解】由图可知，体温计1大格代表1℃，之间有10小格，分度值是0.1℃。 手机的摄像头相当于一个凸透镜，拍照时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像。 3.（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）14.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为_______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是_________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。 【答案】10；投影仪 【解析】探究凸透镜成像的规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，此时像距等于物距：υ=u=2f=20cm 则此透镜的焦距：f=10cm 再将蜡烛向透镜方向移动5cm，此时物距为15cm，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，调整光屏得到清晰的倒立、放大的实像，像在二倍焦距以外，生活中与此成像原理相同的是投影仪。 4.如图是在商场中常见的刷脸支付的场景。当人走近摄像头时，补光灯自动打开，照亮________（填“人脸”或“显示屏”）；要使屏幕上的像更大些，人应该离镜头________一些（填“远”或“近”）。 【答案】人脸；近 【详解】只有将更多的光射到人脸上时，才会有更多的光被反射，才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像，所以当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮人脸；摄像镜头实际上是一个凸透镜，人在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。若要使成的像变大些，应增大像距，减小物距，即摄像头靠近人，同时镜头向前伸。 5.我县客运站使用了如图所示的5G警用巡逻机器人，这款测温5G警用巡逻机器人有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻。机器人上的摄像头相当于一个透镜，它的成像原理和我们生活中的__________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）的成像原理相同。当行人靠近摄像头时，它所成的像是________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】照相机；实 【详解】机器人上的摄像头能成倒立、缩小的实像，相当于一个凸透镜，它的成像原理和我们生活中的照相机的成像原理相同。当行人靠近摄像头时，要通过摄像头成像，人到摄像头的距离仍会大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 6.如图所示的电子后视镜是一种新型后视镜，其通过高清摄像头成像，再通过内部数字视觉处理系统将周围环境呈现在显示屏上。摄像头的镜头相当于________透镜；当侧后方车靠近摄像头时，显示屏上车的像会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】凸；变大 【详解】摄像头的镜头是一个凸透镜；此时摄像头的作用相当于照相机，成倒立、缩小的实像，当侧后方车靠近摄像头时，物距变小，像距变大，则显示屏上车的像变大。 7.物理课中使用幻灯机投影，投影屏幕上得到了放大的________（虚像/实像）；投影屏幕使用粗糙的白布做成，这是利用光在白布上发生__________，可以使教室里各个座位上的同学都能看到画面。 【答案】实像；漫反射 【详解】幻灯机是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，当物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，在屏幕上成倒立、放大的实像。 用表面粗糙的白布做屏幕，能使射向屏幕的光发生漫反射，即使光线射向四面八方，能使各个方向的同学都能看到屏幕上的像。 二、选择题： 8.（2025年湖南省长沙市初中学业考题）晚上看电视时，小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动，发现移动到某位置时，墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同（　　） A.放大镜　　　　　　　B.照相机 C.投影仪 D.平面镜 【答案】B 【解析】根据凸透镜的成像规律可知，墙相当于光屏，在墙上清晰地呈现出倒立缩小的实像，因此此时物距大于两倍焦距，此应用于照相机，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9.在“生活中的光学仪器”跨学科实践活动收集资料中，有张照片展示了文物展中用到的光学元件，通过元件会看到正立、放大的文物，该光学元件是（　　） A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.凸面镜 【答案】B 【详解】根据图示以及题意可知，该光学仪器成正立、放大的像，且成的像和物体在镜的异侧，因此由凸透镜成像规律可得，只有凸透镜才能成正立、放大的像，而凹透镜对光线有发散作用，它不能形成实像，也不能形成正立、放大的虚像，平面镜也只能成等大、正立的虚像，凸面镜成像的特点是像比物体小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10.（2025年四川省南充市中考题）透镜在生活中的应用十分广泛，下列调节方法正确的是（　　） A.使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，将照相机远离人 B.使用投影仪时，显示的画面太大，只需将投影仪向前移动 C.使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离 D.人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越小，更容易解锁成功 【答案】C 【解析】A.照相机的原理是凸透镜成像，拍全身照时像比较小，拍半身照时像比较大，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，先拍全身照，再拍半身照，需要将照相机靠近人，故A错误； B.使用投影仪时，显示的画面太大，说明所成像太大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律，可以将投影仪向前移动，靠近显示屏来减小像距，同时需要增大物距，故B错误； C.使用放大镜时，物体在一倍焦距以内，越靠近凸透镜，所成虚像越小；物体远离凸透镜，所成虚像越大。因此，为了看到更大的像，应适当增大放大镜与物体的距离，故C正确； D.人脸识别解锁时，摄像头相当于照相机，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，人脸离锁越近，拍得的像越大，但不一定更容易解锁成功，因为太近导致像过大而无法识别，故D错误。 故选C。 11.（2025年成都市中考物理试卷）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 【答案】C 【解析】AC.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似，成倒立、缩小的实像，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，故A错误，C正确； B.机器人“眼睛”的镜头与照相机的镜头相似，利用凸透镜成像原理成像，所以机器人“眼睛”的镜头相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故B错误； D.机器人“眼睛”与照相机的镜头相似，能接收光源发出的光，也能接收物体反射的光，所以不仅能“看见”自身正在发光的物体，也能看到反射光的物体，故D错误。 故选C。 12.如图所示，这是一张利用视觉错位技术一次拍摄而成的创意毕业照片。拍摄时学生到镜头的距离为，手到镜头的距离为，则和的大小关系是（　　） A.s1<s2 B.s1=s2 C.s1>s2 D.无法判断 【答案】C 【详解】凸透镜成实像时，物体离透镜越近，所成的像就越大，由图可知，手通过照相机镜头成的像比学生的像大，所以手比学生离镜头更近，即s1>s2，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13.人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人。如图所示，人形机器人正在给汽车做质检工作，其头部安装有高感知摄像头，下列说法正确的是（　　） A.摄像头的镜头相当于凹透镜 B.摄像头所成的是倒立、缩小的实像 C.摄像头成像的原理与投影仪相同 D.当机器人靠近汽车仔细检查时，摄像头所成的像变小 【答案】B 【详解】ABC.摄像头的镜头是一个凸透镜，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，与照相机原理相似，故AC错误，B正确； D.当机器人靠近汽车仔细检查时，物距变小，根据凸透镜成像规律，像距会变大，同时摄像头所成的像变大，故D错误。 故选B。 14.如图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景，下列器械的工作原理与其成像方式相同的是（     ） A.照相机 B.投影仪 C.潜望镜 D.放大镜 【答案】A 【详解】由图可知，物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 15.如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（　　） A.投影仪的镜头相当于一个凸透镜 B.投影仪成的像是倒立放大的实像 C.若使屏幕上的像变大，应减小屏幕与投影仪间的距离 D.若不小心手挡住透镜的一部分，屏幕上的像仍然完整 【答案】C 【详解】A.投影仪的工作原理是凸透镜成像，镜头相当于一个凸透镜。故A正确，不符合题意； B.投影仪是利用物距在一倍焦距到两倍焦距之间，成倒立放大的实像这一凸透镜成像的具体原理，故B正确，不符合题意； C.根据凸透镜成实像原理，物近像远像变大的规律，使屏幕上的像变大，应增大屏幕与投影仪间的距离，故C错误，符合题意； D.手挡住透镜的一部分，屏幕上的像仍然是完整的，只是会暗一些，故D正确，不符合题意。 故选C。 16.使用光学仪器时常常需要调节，下列哪些措施是正确的（　　） A.利用传统暗箱照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，只需要将照相机向他移动适当的距离即可 B.摄影记者采访一次会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，他后退了好几步，然后将照相机暗箱长度调长了一些 C.用放大镜看地图，为了使地图放得大些，应将放大镜与地图之间的距离尽量调小些 D.如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调短一些 【答案】D 【详解】A.照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，照完全身像再照半身像，像变大，像距变大，物距要变小，所以照相机离被拍摄的人要近一些，同时将暗箱向前伸，故A错误； B.照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，从特写到全景，像变小，像距变小，物距变大，所以照相机离主席台要远一些，同时缩短暗箱，故B错误； C.用放大镜看地图时，是利用凸透镜成正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时，物距越大，像越大，即需要增大放大镜和地图之间的距离，故C错误； D.幻灯机是利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的，从小画面到大画面，像要增大，像距变大，物距变小，所以幻灯片要靠近镜头，同时幻灯机要远离屏幕后退一些，即应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调短一些，故D正确。 故选D。 17.（2025年武汉初中毕业考题）如图所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。下列选项与该现象原理相同的是（ ） A.手影游戏 B.对着镜子画脸谱 C.放大镜使光会聚 D.光的色散 【答案】A 【解析】将小孔对着烛焰，看到薄膜上看到一个倒立的实像，这是由于烛焰发出的光沿着直线传播形成的。 A.手影利用的是光的直线传播现象，故A符合题意； B.对着镜子画脸谱，属于平面镜成像现象，利用光的反射，故B不符合题意； C.放大镜使光会聚，是由于光的折射形成的，故C不符合题意； D.光的色散是光经过不同介质的界面发生折射形成的，故D不符合题意。 故选A。 三、实验探究题： 18.学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型： （1）【器材选择】 ①投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是_________；（选填“物距”或“像距”） ②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为5cm、10cm、20cm，应当选择_________cm的纸筒； ③照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用以下哪种素材制作（ ） A.全透明的塑料膜 B.绘画用的薄宣纸 C.白色不透光卡纸 D.黑色不透光卡纸 ④实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更加亮，应该选择直径更________的凸透镜（选填“大”或“小”）制作照相机模型； （2）【实验操作】完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是___________________。 【答案】物距；20；B；大；将投影片倒着插 【详解】（1）物体与凸透镜间的距离称为物距，即投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是物距。 照相机的像距在一倍和两倍焦距之间，凸透镜焦距为10cm，故像距在10cm和20cm之间，所以应该选择20cm的纸筒。 照相机模型中充当胶片的膜，既要可以承接像，又要可以观察到像，应该选择半透明的薄膜，所以应选择绘画用的薄宣纸制作。 故选B。 直径更大的透镜透过的光线更多，像会更亮，所以想让成像更加亮，应该选择直径更大的凸透镜制作照相机模型。 （2）投影仪成的是倒立、放大的实像，为了看到正立的像，应进行的操作是将投影片倒着插。 19.在物理实践课上，某物理小组开展了“自制模型照相机”的学习活动。下面是该小组同学的实践过程，请帮助完成下列内容： 活动名称：自制模型照相机 实施过程： （1）经过学习，同学们知道照相机是利用凸透镜成像，当物距大于二倍焦距时，成________缩小的实像，这是照相机的成像原理； （2）他们找来了卡片纸、刻度尺、剪刀、双面胶、透明塑料袋、铅笔、圆形纸筒、凸透镜，准备开始制作。透明塑料袋的作用是________； （3）制作之前首先要测量凸透镜的焦距，目的是确定______________，在测量凸透镜焦距时，同学们是让凸透镜________太阳光缓慢移动，使最小亮点落在地面上（桌面或其他屏）上，测量凸透镜中心到最小亮点之间的距离（即为凸透镜的焦距）； （4）如图，是他们的整个制作过程，其中②是在相机组装接口处粘上双面胶，进行组装.在组装的过程中，一定要注意_______________，否则影响照相效果。 交流讨论：如果当时正在下雨（没有太阳光）又找不到任何平行光源，请你帮助同学们另外设计一个实验（器材自选），测出凸透镜的焦距。 ______________________________________________________________________________________ 【答案】（1）倒立；（2）光屏；（3）像距的范围；正对；（4）见详解；见详解 【详解】（1）照相机是利用凸透镜成像，根据凸透镜成像的规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理。 （2）照相机所成的像是实像，可以在光屏上承接，透明塑料袋的作用是光屏。 （3）根据照相机的工作原理，物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距与2倍焦距之间，制作之前首先要测量凸透镜的焦距，目的是确定像距的范围。 根据凸透镜特殊光线的规律，平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚于焦点，故在测量凸透镜焦距时，让凸透镜正对太阳光缓慢移动，使最小亮点落在地面上上，测量凸透镜中心到最小亮点之间的距离即为凸透镜的焦距。 （4）照相机主要是远处物体所成的像，光线相对较弱，照相机需要一个理想的暗室，有利用在光屏上看到清楚的像，在组装的过程中，一定要注意尽量密闭不透光，否则影响照相效果。 可以选择凸透镜、有字迹的纸（或其他物体），主要步骤为①通过凸透镜观察纸上的字迹（或其他物体），并缓慢移动凸透镜使看到的像刚好模糊不清时停止移动凸透镜；②测量并记录被观察物到凸透镜之间的距离，此时被观察物到凸透镜之间的距离即为凸透镜的焦距。 20.如图所示是十字路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶汽车的照片，图甲、乙是同一辆汽车经过十字路口时拍下的两张照片。 （1）摄像头的镜头相当于一个________透镜，从甲、乙两图可以看出摄像头拍图________时汽车离摄像头更近； （2）观察照片发现，车的外表很清晰，但几乎看不清车内的人，是因为车内的人反射的光较________，摄像头几乎无法成像； （3）夜晚，为了不影响司机开车，车内的灯应该关闭，原因是_______________________________。 【答案】（1）凸；乙；（2）弱；（3）车内开灯，在司机的前方会出现车内的像，影响司机观察路况 【详解】（1）摄像头的镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像； 同一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片甲、乙，比较可知汽车的像变大了，根据凸透镜成实像的规律（物近像远像变大）可知，乙图汽车更靠近摄像头。 （2）观察照片可以发现，几乎看不见车内的人，是因为车内的人的反射光较弱，能进入摄像头的光线较少，摄像头几乎无法成像。 第 1 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 生活中的透镜（原卷版） 【目录】 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1.照相机 2 知识点2.投影仪 6 知识点3.放大镜 9 知识点4.实像和虚像 12 【方法技巧】 14 方法技巧1.理解照相机 14 方法技巧2.理解投影仪 14 方法技巧3.理解放大镜 14 方法技巧4.正确区分实像和虚像 14 【巩固训练】 14 【学习目标】 目 标 目 标 阐 释 物理素养 物理观念 通过实验观察知道透镜在日常生活中的应用，知道照相机、投影仪、放大镜的成像特点，了解它们的成像原理。 科学思维 对照相机、投影仪、放大镜的成像特点进行比较与分类，发展科学思维能力。 科学探究 经历制作简单模型照相机的过程，初步了解照相机的成像原理及成像特点。通过实验探究了解投影仪、放大镜的成像特点。 科学态度与责任 通过了解透镜在日常生活中的应用，培养乐于利用所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实践的意识。 重 点 1.照相机、投影仪、放大镜的成像特点和工作原理，这是理解生活中透镜应用的关键知识。 2.实像和虚像的概念及区别，实像与虚像的区分是光学知识中的重要内容，为后续学习凸透镜成像规律莫定基础。 难 点 1.理解物距、像距的变化对成像大小和性质的影响，物距和像距的变化较为抽象，学生难以直观理解其与成像的关系。 2.从成像原理和本质上区分实像和虚像，实像和虚像的本质涉及光线的会聚和反向延长线会聚，学生理解起来有一定难度。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1.照相机 问题：晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”（如下图）。观察生活中用到透镜的地方，想一想：这些透镜所成的像各有什么特点？ 1.照相机主要结构及作用 主要构造有：镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。 （1）镜头：由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像作用。 （2）快门：控制曝光时间。 （3）光圈: 控制进光量的多少。 （4）调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节像距。 （5）胶片：相当于涂有感光材料的光屏。 2.照相机成像的原理 照相机的镜头由一组透镜组成，它们组合在一起相当于一个凸透镜。来自物体(人或景物)上每一点的光经过胶片照相机的镜头后都在胶片上会聚成一点，所有会聚的点就形成了被照物体的像（如图甲所示）。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的（如图乙所示）。 3.照相机成像的特点 （1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 （2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。 （3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。 （4）早期照相馆里，摄影师取景时看到的像就是倒立、缩小的。现代相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。 特别提醒 （1）平时我们看到照相机成的像是正立的，这是为了取景方便，经过技术处理将倒立的像转变成了正立的。照相机在胶片上所成的像是倒立、缩小的。 （2）像的“倒立”与“正立”：正立和倒立都是指像与物的关系。像的倒立指像的上下位置与物体的上下位置颠倒，像与物体的左右位置也是颠倒的。（上下颠倒，左右相反） （3）“缩小的像”与“像变小”两种说法含义不同：“缩小的像”是指物体所成的像的大小与物体比较，像比物体小了；“像变小”是指物体后一次所成的像比前一次所成的像变小了，反映的是前后两次成像大小的变化。 4.照相机的调节 为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。 （1）拍摄近处景物时，镜头应向前伸，即增大胶片与镜头之间的距离； （2）拍摄远处景物时，镜头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离； （3）若想使拍摄景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想使拍摄景物的像小一些，可以增大景物与镜头之间的距离。 5.自制模型照相机 （1）制作方法 用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜，在另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了模型照相机。 在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变凸透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像，如果把薄膜换成感光胶片，就可以得到照片底片了。 （2）模型照相机的成像特点与调节 ①用做的照相机，镜头对准窗外远处景物，调节相机，会在半透明纸上得到一个倒立、缩小的清晰的像。 ②从拍摄远处景物到近处景物时，需要增大透镜到半透明纸之间的距离，会发现半透明纸上的像变大。 物近像远像变大、物远像近像变小 6.照相机的图像存储 传统相机用胶片存储图像。胶片照相机的胶片上涂着一层对光敏感的物质，这种物质在受到光照后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上。 现代数码相机用一种电荷耦合器件作为感光元件代替胶片。这种电荷耦合器件能把光信号转为电信号，从而更方便地记录物体的像。 【例1】学校在校门口安装了一个高清摄像头，便于监测校门口的安保情况。摄像头的镜头相当于一个________（选填“凸”、“凹”）透镜，当人在摄像头监控范围内时，会通过摄像头成倒立、缩小的________（选填“实”、“虚”）像，若人靠近摄像头，所成的像将________（选填“变大”“不变”、“变小”）。 【变式1-1】如图所示，某教师利用支架支撑手机，对准纸上的图进行线上教学，手机镜头相当于________透镜。纸上的图通过手机镜头形成一个________（选填“倒立”、“正立”）缩小的实像。为了让学生看的更清楚，教师可以适当_________（选填“增大”、“缩小”）手机镜头到纸面的距离。 【变式1-2】在我国首次“太空授课”中，字航员王亚平制做了一个水球，我们看到了她在水球中的“倒影”，如图所示。下列说法正确的是（ ） A.“倒影”是光的折射形成的 B.“倒影”不能成在光屏上 C.王亚平离水球的距离大于水球焦距的2倍 D.若王亚平距水球变远，“倒影”会变大 【变式1-3】如图，在“自制照相机模型”时，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。 （1）在取材时，另一个纸筒的一端蒙上的材料是_________（“透明”、“半透明”或“不透明”）膜。 （2）观察时，应选择_______（填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象。 （3）小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体清晰的像，再拍摄近处物体时，应将两筒间的距离变_______，观察到膜上的像变_______。（两空填“小”“大”或“不变”） 知识点2.投影仪 投影仪也是利用凸透镜来成像的。 1.投影仪主要结构及作用 由凸透镜（镜头）、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成。 （1）镜头：凸透镜，起成像作用。 （2）螺纹透镜：相当于凸透镜，对光起会聚作用，增加投影片的亮度。 （3）反光镜：使光集中向一个方向射出，使屏幕上的像较亮。 （4）屏幕：相当于光屏，承接像。 （5）平面镜：改变光的传播方向。 2.投影仪的成像原理 演示： 观察投影仪成像 把投影仪上的平面镜(反光镜)取下，将投影片放到载物台上，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。观察像的大小、正倒。 投影仪的镜头是一个凸透镜，来自投影片（物体）的光，通过凸透镜后会聚在天花板上，形成图案的像。物体离投影仪镜头比较近，像是放大、倒立的。 3.投影仪的成像的特点 （1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离； （2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大； （3）像和投影片在凸透镜的两侧； （4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像； （5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。 4.投影仪的调节 （1）使屏幕上的像变大的方法：减小投影片与镜头之间的距离，同时增大屏幕与镜头间的距离； （2）使屏幕上的像变小的方法：增大投影片与镜头间的距离，同时减小屏幕与镜头间的距离。 特别提醒 幻灯机、放映机的成像特点与投影仪相同。使用时都要注意将幻灯片或投影片倒立放置，这样才能在屏幕上得到一个正立、放大的像。 【例2】在古城咸阳各大商场门口的广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片（即物体）和焦距为f的凸透镜（镜头）组成，该装置能把广告片投射到地面上进行指引或宣传，广告片在地面上呈现的是倒立、________的________像，为顾客能从多角度看见广告片，应该选择________的地面。（选填“光滑”或“粗糙”） 【变式2-1】如图所示，投影仪是教学中的常用设备，下面关于投影仪的叙述中不正确的是（　　） A.屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射 B.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像 C.若使屏幕上的像变大，应使镜头远离投影片 D.在镜头前方加一块平面镜可以改变光的传播方向 【变式2-2】如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射 B.该投影灯的成像原理与照相机相同 C.调小镜头与图片的距离图案变小 D.地面上看到的是放大的虚像 【变式2-3】如图所示，若要增大屏幕上的像，则像距要增大，屏幕固定时投影仪要向________（“左”或“右”）移；同时物距要减小，镜头要向_______（“上”或“下”）调。投影仪上的平面镜的作用是____________，使像成在屏幕上，不改变像的大小。 知识点三、放大镜 1.放大镜成像 生活中常用的放大镜也是一个凸透镜，它是最常用的光学仪器之一。把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。这时我们看到的像是放大、正立的。 2.放大镜成像特点 （1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像； （2）像和物体在凸透镜的同侧； （3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大； （4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。 3.放大镜的调节 （1）使像变大的方法：让放大镜与物体之间的距离适当增大一些； （2）使像显小的方法：让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。 4.生活中的放大镜 （1）鱼缸：若鱼在鱼缸左侧，则右侧部分相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的大。 （2）水滴：水滴滴在树叶上，由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，看到的物体比实际的大。 （3）体温计外壁做成三校柱：体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度，把玻璃外壁做成三梭柱的样子，从侧面看过去，相当于凸透镜，起到放大的作用。 【例3】物理课上，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，如图所示，此时的矿泉水瓶相当于凸透镜，对光线有________（选填“会聚”或“发散”）作用，小花看到的“眼睛”是________（选填“实”或“虚”）像。 【变式3-1】如图是物理兴趣小组的“自制水滴显微镜”，在实验中，应使被观察物体、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。图中的水滴相当于一个________镜，若要使看到的像更大，应该适当________（填“增大”或“减小”）水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 【变式3-2】如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起部分相当于__________，观看到的是日期数字________（选填写“实”或“虚”）像。 【变式3-3】四位同学在测量自己的体温时，分别沿A、B、C、D方向观察读数，如图所示。其中沿______方向观察易于读数，这是因为体温计的刻度部分为三校体，横截面正面是圆弧形，这样就可以看清温度计内极细的水银柱，以便读数，弧形玻璃的作用相当于_________。 知识点4.实像和虚像 1.实像 照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜后会聚而成的。如果把光屏放在像的位置，就能够承接到所成的像。这种像叫作实像。凸透镜所成的实像是来自物体的光会聚而成的，它和物体分别位于凸透镜的两侧。 成实像的事例：小孔成像、照相机成像、投影仪成像、电影银幕上的像。 2.虚像 平面镜所成的像是虚像，放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时，通过凸透镜出射的光没有会聚，光屏不能承接到所成的像。只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从虚像的位置发出的，物体和虚像位于凸透镜的同侧。 由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上，人眼逆着出射光线可以看到的像叫作虚像。 成虚像的实例：平面镜成像；光的折射成像；放大镜成像。 3.实像和虚像的区别 实像 虚像 不同 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成 在像的位置能用光屏承接 在像的位置不变用光屏承接 在像的位置能使胶片感光 在像的位置不能使胶片感光 都是倒立的 都是正立的 相同 都能用眼睛看到 【例4】下列关于实像和虚像的说法正确的是（ ） A.实像是由光的折射现象形成的，虚像是由光的反射现象形成的 B.实像由实际光线在光屏上会聚形成，虚像没有实际光线会聚 C.虚像是人的幻觉，光线并没有进入人眼，实像是有光线进入人眼 D.实像有放大的，也有缩小的，虚像一定是放大的 【变式4-1】以下描述的光现象中，成虚像的是（　　） A.猴子捞月 B.小孔成像 C.投影仪成像 D.照相机成像 【变式4-2】扫码识别极大地促进了信息的高效获取与传递，革新了支付方式。扫码识别的原理分为图像采集、图像处理和信息解码三个步骤。图像采集是设备镜头捕捉二维码成像，以下与这一成像特点相同的是（　　） A.小孔成像 B.平面镜成像 C.照相机成像 D.投影仪成像 【变式4-3】如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境。下列光路图能反映其成像原理的是（ ） A. B. C. D. 【方法技巧】 1.理解照相机 ①拍照时，摄像头相当于照相机的镜头，两者都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的。 ②照相机拍摄较远景物时，像比较小；拍摄较近景物时，像比较大。由此可知，远离被被拍摄景物，可以增大拍摄范围，但拍出来的景物会变小。 2.理解投影仪：理解投影仪（幻灯机）的成像特点是解题的关键。投影仪（幻灯机）利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。 3.理解放大镜： ①在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；离物体越远，所成的像越大。 ②生活中的放大镜 a.鱼缸：若鱼在鱼缸左侧，则右侧部分相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的大。 b.水滴：水滴滴在树叶上，由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，看到的物体比实际的大。 c.体温计的外壁：体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子，从侧面看过去，相当于凸透镜，起到放大的作用。 4.正确区分实像和虚像： 实像 虚像 共同点 都能用眼看到 不同点 ① 能在光屏上呈现； ②由实际光线会聚而成。 ①不能在光屏上呈现； ②由光的反向延长线会聚而成的像。 实例 小孔成像、照相机成像、投影仪成像等 水中倒影、平面镜成像、光的折射、放大镜成像 【巩固训练】 一、填空题： 1.（2025年广东省初中学业考题）9.放大镜属于________（选填“凸”或“凹”）透镜。如图，邮票通过透镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离________（选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。 2.小宇用体温计测量体温，如图所示，体温计的测量范围为35.0℃到42.0℃，最小刻度为_______℃；小可很“臭美”喜欢拿手机自拍，手机的摄像头相当于一个__________。 3.（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）14.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为_______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是_________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。 4.如图是在商场中常见的刷脸支付的场景。当人走近摄像头时，补光灯自动打开，照亮________（填“人脸”或“显示屏”）；要使屏幕上的像更大些，人应该离镜头________一些（填“远”或“近”）。 5.我县客运站使用了如图所示的5G警用巡逻机器人，这款测温5G警用巡逻机器人有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻。机器人上的摄像头相当于一个透镜，它的成像原理和我们生活中的__________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）的成像原理相同。当行人靠近摄像头时，它所成的像是________（选填“实”或“虚”）像。 6.如图所示的电子后视镜是一种新型后视镜，其通过高清摄像头成像，再通过内部数字视觉处理系统将周围环境呈现在显示屏上。摄像头的镜头相当于________透镜；当侧后方车靠近摄像头时，显示屏上车的像会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 7.物理课中使用幻灯机投影，投影屏幕上得到了放大的________（虚像/实像）；投影屏幕使用粗糙的白布做成，这是利用光在白布上发生__________，可以使教室里各个座位上的同学都能看到画面。 二、选择题： 8.（2025年湖南省长沙市初中学业考题）晚上看电视时，小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动，发现移动到某位置时，墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同（　　） A.放大镜　　　　　　　B.照相机 C.投影仪 D.平面镜 9.在“生活中的光学仪器”跨学科实践活动收集资料中，有张照片展示了文物展中用到的光学元件，通过元件会看到正立、放大的文物，该光学元件是（　　） A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.凸面镜 10.（2025年四川省南充市中考题）透镜在生活中的应用十分广泛，下列调节方法正确的是（　　） A.使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，将照相机远离人 B.使用投影仪时，显示的画面太大，只需将投影仪向前移动 C.使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离 D.人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越小，更容易解锁成功 11.（2025年成都市中考物理试卷）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 12.如图所示，这是一张利用视觉错位技术一次拍摄而成的创意毕业照片。拍摄时学生到镜头的距离为，手到镜头的距离为，则和的大小关系是（　　） A.s1<s2 B.s1=s2 C.s1>s2 D.无法判断 13.人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人。如图所示，人形机器人正在给汽车做质检工作，其头部安装有高感知摄像头，下列说法正确的是（　　） A.摄像头的镜头相当于凹透镜 B.摄像头所成的是倒立、缩小的实像 C.摄像头成像的原理与投影仪相同 D.当机器人靠近汽车仔细检查时，摄像头所成的像变小 14.如图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景，下列器械的工作原理与其成像方式相同的是（     ） A.照相机 B.投影仪 C.潜望镜 D.放大镜 15.如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（　　） A.投影仪的镜头相当于一个凸透镜 B.投影仪成的像是倒立放大的实像 C.若使屏幕上的像变大，应减小屏幕与投影仪间的距离 D.若不小心手挡住透镜的一部分，屏幕上的像仍然完整 16.使用光学仪器时常常需要调节，下列哪些措施是正确的（　　） A.利用传统暗箱照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，只需要将照相机向他移动适当的距离即可 B.摄影记者采访一次会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，他后退了好几步，然后将照相机暗箱长度调长了一些 C.用放大镜看地图，为了使地图放得大些，应将放大镜与地图之间的距离尽量调小些 D.如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调短一些 17.（2025年武汉初中毕业考题）如图所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。下列选项与该现象原理相同的是（ ） A.手影游戏 B.对着镜子画脸谱 C.放大镜使光会聚 D.光的色散 三、实验探究题： 18.学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型： （1）【器材选择】 ①投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是_________；（选填“物距”或“像距”） ②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为5cm、10cm、20cm，应当选择_________cm的纸筒； ③照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用以下哪种素材制作（ ） A.全透明的塑料膜 B.绘画用的薄宣纸 C.白色不透光卡纸 D.黑色不透光卡纸 ④实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更加亮，应该选择直径更________的凸透镜（选填“大”或“小”）制作照相机模型； （2）【实验操作】完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是___________________。 19.在物理实践课上，某物理小组开展了“自制模型照相机”的学习活动。下面是该小组同学的实践过程，请帮助完成下列内容： 活动名称：自制模型照相机 实施过程： （1）经过学习，同学们知道照相机是利用凸透镜成像，当物距大于二倍焦距时，成________缩小的实像，这是照相机的成像原理； （2）他们找来了卡片纸、刻度尺、剪刀、双面胶、透明塑料袋、铅笔、圆形纸筒、凸透镜，准备开始制作。透明塑料袋的作用是________； （3）制作之前首先要测量凸透镜的焦距，目的是确定______________，在测量凸透镜焦距时，同学们是让凸透镜________太阳光缓慢移动，使最小亮点落在地面上（桌面或其他屏）上，测量凸透镜中心到最小亮点之间的距离（即为凸透镜的焦距）； （4）如图，是他们的整个制作过程，其中②是在相机组装接口处粘上双面胶，进行组装.在组装的过程中，一定要注意_______________，否则影响照相效果。 交流讨论：如果当时正在下雨（没有太阳光）又找不到任何平行光源，请你帮助同学们另外设计一个实验（器材自选），测出凸透镜的焦距。 ______________________________________________________________________________________ 20.如图所示是十字路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶汽车的照片，图甲、乙是同一辆汽车经过十字路口时拍下的两张照片。 （1）摄像头的镜头相当于一个________透镜，从甲、乙两图可以看出摄像头拍图________时汽车离摄像头更近； （2）观察照片发现，车的外表很清晰，但几乎看不清车内的人，是因为车内的人反射的光较________，摄像头几乎无法成像； （3）夜晚，为了不影响司机开车，车内的灯应该关闭，原因是_______________________________。 第 16 页 共 17 页 学科网（北京）股份有限公司 $