第19讲 生活中的透镜（培优预习讲义）新八年级物理新教材人教版

第19讲 生活中的透镜（培优讲义） 课标要点 1. 了解照相机、投影仪、放大镜的成像特点，理解各自的工作原理。 2. 知道实像和虚像的本质区别，能正确辨别生活中的实像与虚像。 3. 能用凸透镜成像规律解释生活中的透镜现象，解决成像调节类实际问题。 4. 通过实例分析与推导，掌握三种光学仪器的成像规律。 5. 通过对比归纳，理解三类透镜成像及实虚像的异同点。 6. 通过分析生活中的透镜应用场景，提升知识迁移与解决实际问题的能力。 1. 口诀建模法：将照相机、投影仪、放大镜对应凸透镜三类物距区间，结合成像口诀双向推导成像规律与特点。 2. 维度对比法：从光线本质、承接方式、正倒特征、物像位置四个维度，精准区分实像与虚像，归纳成像异同。 3. 三步解题法：按 “定焦距区间 — 判成像性质 — 析动态变化” 的步骤，快速破解成像调节类题型。 4. 场景迁移法：拆解生活透镜应用场景，转化为基础成像模型，运用规律解释现象，提升知识迁移能力。 方法指导 考点01 生活中的透镜成像仪器 1．照相机 （1）构造：核心部件为镜头（相当于凸透镜）、感光元件（或胶片）、调焦结构等。 （2）成像原理：当物体到镜头的距离（物距）大于 2 倍焦距（u>2f）时，凸透镜成倒立、缩小的实像，像到镜头的距离（像距）满足 f<v<2f。 （3）物理意义：照相机是凸透镜成缩小实像的典型应用，将远处的大物体成像在小尺寸的感光元件上。 （4）调节规律：成实像时，遵循 “物近像远像变大，物远像近像变小”。要使像变大，需减小物距（相机靠近物体），同时增大像距（镜头前伸，增大镜头与感光元件的距离）。 2．投影仪 （1）构造：镜头相当于凸透镜，配有平面镜、投影片承载台、光源等。 （2）成像原理：当投影片到镜头的距离满足1倍焦距 < 物距 < 2倍焦距（f<u<2f）时，成倒立、放大的实像，像距大于 2 倍焦距（v>2f）。 （3）平面镜的作用：改变光的传播方向，使原本竖直向上的像投射到水平前方的屏幕上。 （4）调节规律：要使屏幕上的像变大，需减小物距（镜头下调，靠近投影片），同时增大像距（投影仪远离屏幕）。 3．放大镜 （1）本质：放大镜本身就是一个短焦距的凸透镜。 （2）成像原理：当物体到透镜的距离小于 1倍焦距（u<f）时，成正立、放大的虚像，像与物在透镜的同侧。 （3）调节规律：成虚像时，物距适当增大（仍小于焦距），看到的虚像会更大。 【深化点拨】 1．成像仪器的细节理解 （1）投影仪成的 “倒立” 是上下、左右完全颠倒，因此投影片需倒插，才能在屏幕上呈现正立的画面。 （2）放大镜成的虚像不能用光屏承接，只能通过透镜用眼睛直接观察。 （3）手机摄像头、监控摄像头、人眼的成像原理均与照相机一致。 2．成像调节的通用技巧： （1）实像调节：物距减小→像距增大→像变大；物距增大→像距减小→像变小。 （2）虚像调节：物距增大（不超过焦距）→虚像变大；物距减小→虚像变小。 【三类透镜成像仪器对比】 照相机 投影仪 放大镜 区 别 物距范围 u>2f f<u<2f u<f 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像 像距范围 f<v<2f v>2f 像与物同侧 像与物位置 透镜两侧 透镜两侧 透镜同侧 应用场景 拍照、摄像 投影放映 观察细小物体 共 同点 核心元件 均为凸透镜，成像遵循凸透镜成像规律 【典型例题】 1. 关于生活中透镜的应用，下列说法正确的是（　　） A．照相机的镜头相当于凹透镜 B．投影仪成正立、放大的实像 C．放大镜成的像不能用光屏承接 D．物体离放大镜越远，看到的像一定越大 2. 教室中的投影仪正在投放清晰的画面，若想让屏幕上的画面更大一些，下列操作正确的是（　　） A．投影仪靠近屏幕，同时镜头向下调靠近投影片 B．投影仪远离屏幕，同时镜头向下调靠近投影片 C．投影仪靠近屏幕，同时镜头向上调远离投影片 D．投影仪远离屏幕，同时镜头向上调远离投影片 3. 小明用焦距为 10cm 的凸透镜观察邮票上的图案，想看到清晰放大的像，则邮票到透镜的距离可能为（　　） A．5cm B．10cm C．15cm D．25cm 考点02 实像与虚像 类别 形成原因 能否用光屏承接 正倒情况 常见实例 实像 实际光线会聚而成 能 一般倒立 小孔成像、照相机成像、投影仪成像 虚像 光线的反向延长线会聚而成 不能 一般正立 平面镜成像、放大镜成像、水中倒影 【深化点拨】 1．实像与虚像的本质区别：是否由实际光线会聚而成，能否在光屏上呈现。 2．易错提醒：虚像不是 “不存在的像”，它能被人眼观察到，只是无法在光屏上呈现；人眼看到虚像时，仍有光线进入眼睛，并非光线凭空产生。 3．凸透镜既可以成实像，也可以成虚像，一倍焦距是实像和虚像的分界点。 【典型例题】 1. 关于实像和虚像，下列说法正确的是（　　） A．虚像是人的幻觉，并没有光线进入人眼 B．实像一定是光的折射形成的，虚像一定是光的反射形成的 C．实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接 D．平面镜成虚像，凸透镜一定成实像 2. 下列光现象中，所成的像属于实像的是（　　） A．树荫下圆形的光斑 B．岸边树木在水中的倒影 C．用放大镜看到的字 D．人站在岸边看到的水中的鱼 生活中三类透镜成像的深度对比 1. 透镜作图的适用范围 仪器 物距 u 与焦距 f 的关系 像的性质 像距 v 与焦距 f 的关系 像与物的位置 应用场景 照相机 u > 2f 倒立、缩小、实像 f < v < 2f 透镜两侧 摄影、监控 投影仪 f < u < 2f 倒立、放大、实像 v > 2f 透镜两侧 投影、放映 放大镜 u < f 正立、放大、虚像 v > u（虚像距） 透镜同侧 放大观察 生活中三类透镜成像的深度对比 1. “倒立” 与 “正立” 的参照标准 成像的正倒都是相对于物体本身而言，而非相对于地面。例如投影仪投影片倒放，屏幕上的像相对于地面是正立的，但相对于投影片本身是倒立的，符合凸透镜成实像 “倒立” 的特点。 2．像的大小与物体大小的关系 凸透镜不一定都成放大的像，照相机成缩小的像，投影仪成放大的像，放大镜成放大的虚像。像的大小由物距决定，与透镜本身大小无关。 3．虚像的观察本质 人眼看到虚像，是因为透镜将光线发散后进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验，逆着光线判断出像的位置，因此虚像只能在透镜的另一侧观察到。 角度01 透镜类型与成像性质基础判断 1．下列光学器件中，利用凸透镜成倒立、缩小实像原理工作的是（　　） A．放大镜 B．投影仪 C．照相机 D．汽车后视镜 2．关于生活中的凸透镜应用，下列说法正确的是（ 　　） A．投影仪成的像可以用光屏承接 B．放大镜成的像与物体在透镜的同侧 C．监控摄像头的成像原理与放大镜一致 D．照相机成像时像与物体在透镜两侧 角度02 物距、像距与生活应用的对应 3．将凸透镜固定在光具座 50cm 刻度处，已知该凸透镜的焦距为 15cm。调整物体位置后，在透镜另一侧 85cm 刻度处的光屏上呈现出清晰的像，该成像规律可应用于（　　） A．照相机 B．投影仪 C．放大镜 D．近视眼镜 角度03 “倒立 / 正立” 概念辨析 4．投影仪投射到竖直墙壁上的画面是正立的，说明投影仪成正立的实像，该说法是正确还是错误的。（　　 ） 5．关于凸透镜成像的 “倒立”，下列理解正确的是（　　 ） A．倒立的像相对于地面一定是朝下的 B．倒立指像相对于物体上下颠倒、左右相反 C．只要人眼看到像正立，就一定是虚像 D．实像相对于地面一定是倒立的 角度04 虚像的本质与观察特点 6．用放大镜观察邮票时，下列关于虚像的说法正确的是（ ） A．虚像是人的幻觉，实际不存在光线进入眼睛 B．虚像能在光屏上呈现出来 C．观察虚像时，眼睛应在邮票一侧透过透镜观察 D．虚像是光线发散后，人眼逆着光线反向延长会聚形成的 7．为什么用放大镜观察物体时，必须让眼睛在透镜的另一侧，而不能和物体站在同一侧看到放大的像？ 角度05 生活场景综合与实验探究 8．下列关于生活中透镜的说法，正确的是（　　 ） A．想让放大镜成的像更大，应把放大镜尽量贴近物体 B．照相机的镜头越大，拍出的像就越大 C．电影放映机成的是倒立、放大的实像 D．拍照时，物体离镜头越近，像越小 9．如图甲、乙所示是小李爸爸用同一照相机拍摄的“中国天眼”射电望远镜的照片。小李想知道两次成像大小不同的原因，于是在实验室进行了如图丙所示的实验。 （1）小李将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm刻度处，再将蜡烛放在光具座10cm刻度处，移动光屏，光屏上出现清晰的像，如图丙所示，此时光屏上的像是一个倒立、　　　　 的实像，生活中的　　　　　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一成像原理制成的。 （2）接下来将蜡烛移到光具座20cm刻度处，为了再次得到清晰的像，小李应该向　　　 （选填“左”或“右”）移动光屏，直到出现清晰的像为止。分析实验可知，第二次所成的像比第一次稍　　　 （选填大”或“小”）。 【例1】（2025•青海）小文到青海湖旅游时，用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是（　　） A．投影仪 B．近视眼镜 C．监控摄像头 D．放大镜 【例2】（2025•福建）如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（　　） A．小于1倍焦距 B．等于1倍焦距 C．大于2倍焦距 D．在2倍焦距与1倍焦距之间 【例3】（2024•包头）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）凸透镜起到 　 　 的作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 　 　 焦距范围之内。 （3）通过凸透镜看到的是仪表 　 　 （填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 　 　 侧。 【例4】（2024•广元）“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。 （1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，是因为投影片放在了距离镜头 　 　 的位置。（只填下列正确选项前的序号） A.二倍焦距以外 B.一倍焦距到二倍焦距之间 C.一倍焦距以内 （2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现清晰的像时，与（1）中的像相比，像 　 　 。（选填“变大”“不变”或“变小”） 1．“错位拍照”是摄影领域中常用的一种拍摄技巧。用照相机拍照时，使两个物体到镜头的距离不同，通过调整拍摄角度，将两个物体拍摄在同一张照片中。如图所示是利用该技巧拍摄的一张游客张嘴“吃掉轻轨”的照片，下列相关说法正确的是（　　） A．照相机的镜头对光线具有发散作用 B．轻轨和游客通过照相机的镜头分别成缩小和放大的实像 C．将照相机靠近游客，可拍摄到游客更大的像 D．游客在地面上的影子是光的反射现象形成的 2．2026年春节期间，成都向市民推荐了多处赏灯打卡点位，如图所示为天府双塔跨年灯光秀、夜游锦江、东安湖“梦游蜀国三千年“灯会，为广大市民带来了光的盛宴，下列关于赏灯盛宴中说法正确的是（　　） A．市民在拍照留念时、除了双塔外还想拍到更多的街景，应该向双塔走近一点 B．灯会上绚丽的灯光是人造光源，而天空中的月亮是天然光源 C．夜游锦江时在水面看到的游船倒影是由于光的反射形成的虚像 D．我们能看到光在空气中呈直线状态，这就是光线 3．如图是快递出库扫描仪，它的上端为成像镜头，斜上方配有补光灯辅助扫描快递条形码，关于该装置涉及的光学知识，下列说法正确的是（　　） A．扫描仪的镜头与近视眼镜镜片是同种透镜 B．扫描仪需要补光，说明镜头只能识别光源 C．条形码通过扫描仪的镜头，成正立的实像 D．增大条形码到镜头的距离，所成的像变小 4．如图所示是公共场所的广告投影灯，被光源照射的广告片经镜头投射，在地面上形成广告图标，下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的成像特点与放大镜相同 B．该投影灯投射到地面上的广告图标是实像 C．调大镜头与广告片的距离，广告图标将变大 D．为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面 5．洛阳二里头博物馆的骨猴是一件夏代微雕文物，仅高2.2cm。如图，博物馆在骨猴前放置放大镜，让游客可以更清晰地观察文物。下列说法正确的是（　　） A．该放大镜是中间厚，边缘薄的凹透镜 B．骨猴与放大镜的距离大于透镜的一倍焦距 C．游客通过放大镜看到的是骨猴放大的实像 D．将放大镜靠近骨猴，游客看到的像会变小 （多选）6．将物体放在距离凸透镜20cm处，其所成的像是倒立、等大的实像。用该凸透镜观察提示牌上“关灯”两字时，其现象如图所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．通过透镜看到的“关灯”两字是虚像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm且小于20cm 7．用镜头焦距不变的照相机拍出了蝈蝈的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片，则照相机需 　　　 蝈蝈，镜头向　　　 （选填“前”或“后”）调节。 8．如图是一款加装了放大镜的指甲剪，正常使用时，透过放大镜看到的是指甲正立、放大的　　　 像，此时放大镜对光起　　　　 （选填“会聚”或“发散”）作用；当缓慢按压手柄剪指甲时，透过放大镜会看到指甲的像逐渐变　　　 （选填“大”或“小”）。 9．照相时，在某位置从取景器只能看到被拍者身体的上半部分。如果想拍到其全身像，在其他条件不变的情况下，相机应该靠近还是远离被拍者？为什么？ 10．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投影仪模型和照相机模型。 （1）【器材选择】 ①投影仪模型中投影片A与凸透镜B的间距是 　　　　 （填“物距”或“像距”）。 ②要选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 　　　 （填字母）。 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、直径不同的两种透镜，想让成像更加亮，应该选择直径较 　　　 （填“大”或“小”）的凸透镜制作照相机模型。 （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 　　　　　　　 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲 生活中的透镜（培优讲义） 课标要点 1. 了解照相机、投影仪、放大镜的成像特点，理解各自的工作原理。 2. 知道实像和虚像的本质区别，能正确辨别生活中的实像与虚像。 3. 能用凸透镜成像规律解释生活中的透镜现象，解决成像调节类实际问题。 4. 通过实例分析与推导，掌握三种光学仪器的成像规律。 5. 通过对比归纳，理解三类透镜成像及实虚像的异同点。 6. 通过分析生活中的透镜应用场景，提升知识迁移与解决实际问题的能力。 1. 口诀建模法：将照相机、投影仪、放大镜对应凸透镜三类物距区间，结合成像口诀双向推导成像规律与特点。 2. 维度对比法：从光线本质、承接方式、正倒特征、物像位置四个维度，精准区分实像与虚像，归纳成像异同。 3. 三步解题法：按 “定焦距区间 — 判成像性质 — 析动态变化” 的步骤，快速破解成像调节类题型。 4. 场景迁移法：拆解生活透镜应用场景，转化为基础成像模型，运用规律解释现象，提升知识迁移能力。 方法指导 考点01 生活中的透镜成像仪器 1．照相机 （1）构造：核心部件为镜头（相当于凸透镜）、感光元件（或胶片）、调焦结构等。 （2）成像原理：当物体到镜头的距离（物距）大于 2 倍焦距（u>2f）时，凸透镜成倒立、缩小的实像，像到镜头的距离（像距）满足 f<v<2f。 （3）物理意义：照相机是凸透镜成缩小实像的典型应用，将远处的大物体成像在小尺寸的感光元件上。 （4）调节规律：成实像时，遵循 “物近像远像变大，物远像近像变小”。要使像变大，需减小物距（相机靠近物体），同时增大像距（镜头前伸，增大镜头与感光元件的距离）。 2．投影仪 （1）构造：镜头相当于凸透镜，配有平面镜、投影片承载台、光源等。 （2）成像原理：当投影片到镜头的距离满足1倍焦距 < 物距 < 2倍焦距（f<u<2f）时，成倒立、放大的实像，像距大于 2 倍焦距（v>2f）。 （3）平面镜的作用：改变光的传播方向，使原本竖直向上的像投射到水平前方的屏幕上。 （4）调节规律：要使屏幕上的像变大，需减小物距（镜头下调，靠近投影片），同时增大像距（投影仪远离屏幕）。 3．放大镜 （1）本质：放大镜本身就是一个短焦距的凸透镜。 （2）成像原理：当物体到透镜的距离小于 1倍焦距（u<f）时，成正立、放大的虚像，像与物在透镜的同侧。 （3）调节规律：成虚像时，物距适当增大（仍小于焦距），看到的虚像会更大。 【深化点拨】 1．成像仪器的细节理解 （1）投影仪成的 “倒立” 是上下、左右完全颠倒，因此投影片需倒插，才能在屏幕上呈现正立的画面。 （2）放大镜成的虚像不能用光屏承接，只能通过透镜用眼睛直接观察。 （3）手机摄像头、监控摄像头、人眼的成像原理均与照相机一致。 2．成像调节的通用技巧： （1）实像调节：物距减小→像距增大→像变大；物距增大→像距减小→像变小。 （2）虚像调节：物距增大（不超过焦距）→虚像变大；物距减小→虚像变小。 【三类透镜成像仪器对比】 照相机 投影仪 放大镜 区 别 物距范围 u>2f f<u<2f u<f 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像 像距范围 f<v<2f v>2f 像与物同侧 像与物位置 透镜两侧 透镜两侧 透镜同侧 应用场景 拍照、摄像 投影放映 观察细小物体 共 同点 核心元件 均为凸透镜，成像遵循凸透镜成像规律 【典型例题】 1. 关于生活中透镜的应用，下列说法正确的是（　　） A．照相机的镜头相当于凹透镜 B．投影仪成正立、放大的实像 C．放大镜成的像不能用光屏承接 D．物体离放大镜越远，看到的像一定越大 【答案】C 【解答】解：A．照相机的镜头相当于凸透镜，A 错误； B．投影仪成倒立、放大的实像，B 错误； C．放大镜成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，C 正确； D．放大镜成虚像时，物距需小于焦距，物距过大超过焦距后，无法成放大的虚像，D 错误。 故选 C。 2. 教室中的投影仪正在投放清晰的画面，若想让屏幕上的画面更大一些，下列操作正确的是（　　） A．投影仪靠近屏幕，同时镜头向下调靠近投影片 B．投影仪远离屏幕，同时镜头向下调靠近投影片 C．投影仪靠近屏幕，同时镜头向上调远离投影片 D．投影仪远离屏幕，同时镜头向上调远离投影片 【答案】B 【解答】解：根据凸透镜成实像时 “物近像远像变大” 的规律，要使像变大，需减小物距（镜头下调，靠近投影片），同时增大像距（投影仪远离屏幕），B 正确，A、C、D 错误。 故选 B。 3. 小明用焦距为 10cm 的凸透镜观察邮票上的图案，想看到清晰放大的像，则邮票到透镜的距离可能为（　　） A．5cm B．10cm C．15cm D．25cm 【答案】A 【解答】解：放大镜的成像条件是物距小于焦距，即 u<10cm，选项中只有 5cm 满足条件，此时成正立、放大的虚像，A 正确；物距等于 10cm 时不成像，物距大于 10cm 时无法成正立放大的虚像，B、C、D 错误。 故选 A。 考点02 实像与虚像 类别 形成原因 能否用光屏承接 正倒情况 常见实例 实像 实际光线会聚而成 能 一般倒立 小孔成像、照相机成像、投影仪成像 虚像 光线的反向延长线会聚而成 不能 一般正立 平面镜成像、放大镜成像、水中倒影 【深化点拨】 1．实像与虚像的本质区别：是否由实际光线会聚而成，能否在光屏上呈现。 2．易错提醒：虚像不是 “不存在的像”，它能被人眼观察到，只是无法在光屏上呈现；人眼看到虚像时，仍有光线进入眼睛，并非光线凭空产生。 3．凸透镜既可以成实像，也可以成虚像，一倍焦距是实像和虚像的分界点。 【典型例题】 1. 关于实像和虚像，下列说法正确的是（　　） A．虚像是人的幻觉，并没有光线进入人眼 B．实像一定是光的折射形成的，虚像一定是光的反射形成的 C．实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接 D．平面镜成虚像，凸透镜一定成实像 【答案】C 【解答】解：虚像是光线的反向延长线会聚形成的，有光线进入人眼，不是幻觉，A 错误；实像和虚像都可以由光的折射形成，比如凸透镜既可以成实像也可以成虚像，B、D 错误；实像的核心特点是能用光屏承接，虚像不能，C 正确。 故选 C。 2. 下列光现象中，所成的像属于实像的是（　　） A．树荫下圆形的光斑 B．岸边树木在水中的倒影 C．用放大镜看到的字 D．人站在岸边看到的水中的鱼 【答案】A 【解答】解：树荫下的圆形光斑是小孔成像，由光的直线传播形成，是太阳的实像，A 符合题意；水中倒影是平面镜成像，成虚像，B 不符合题意；放大镜成正立放大的虚像，C 不符合题意；看到水中的鱼是光的折射形成的虚像，D 不符合题意。 故选 A。 生活中三类透镜成像的深度对比 1. 透镜作图的适用范围 仪器 物距 u 与焦距 f 的关系 像的性质 像距 v 与焦距 f 的关系 像与物的位置 应用场景 照相机 u > 2f 倒立、缩小、实像 f < v < 2f 透镜两侧 摄影、监控 投影仪 f < u < 2f 倒立、放大、实像 v > 2f 透镜两侧 投影、放映 放大镜 u < f 正立、放大、虚像 v > u（虚像距） 透镜同侧 放大观察 生活中三类透镜成像的深度对比 1. “倒立” 与 “正立” 的参照标准 成像的正倒都是相对于物体本身而言，而非相对于地面。例如投影仪投影片倒放，屏幕上的像相对于地面是正立的，但相对于投影片本身是倒立的，符合凸透镜成实像 “倒立” 的特点。 2．像的大小与物体大小的关系 凸透镜不一定都成放大的像，照相机成缩小的像，投影仪成放大的像，放大镜成放大的虚像。像的大小由物距决定，与透镜本身大小无关。 3．虚像的观察本质 人眼看到虚像，是因为透镜将光线发散后进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验，逆着光线判断出像的位置，因此虚像只能在透镜的另一侧观察到。 角度01 透镜类型与成像性质基础判断 1．下列光学器件中，利用凸透镜成倒立、缩小实像原理工作的是（　　） A．放大镜 B．投影仪 C．照相机 D．汽车后视镜 【答案】C 【解答】解：照相机的成像条件是物距 u>2f，成倒立、缩小的实像；放大镜成正立、放大的虚像；投影仪成倒立、放大的实像；汽车后视镜是凸面镜，成正立缩小的虚像，不属于凸透镜成像。 故选C。 2．关于生活中的凸透镜应用，下列说法正确的是（ 　　） A．投影仪成的像可以用光屏承接 B．放大镜成的像与物体在透镜的同侧 C．监控摄像头的成像原理与放大镜一致 D．照相机成像时像与物体在透镜两侧 【答案】ABD 【解答】解：A．实像可以用光屏承接，虚像不能，投影仪成实像，A 正确； B．放大镜成虚像，像与物体在透镜同侧，B 正确； C．监控摄像头和照相机原理一致，成倒立缩小实像，与放大镜不同，C 错误； D．凸透镜成实像时，像与物在透镜两侧，照相机成实像，D 正确。 故选ABD。 角度02 物距、像距与生活应用的对应 3．将凸透镜固定在光具座 50cm 刻度处，已知该凸透镜的焦距为 15cm。调整物体位置后，在透镜另一侧 85cm 刻度处的光屏上呈现出清晰的像，该成像规律可应用于（　　） A．照相机 B．投影仪 C．放大镜 D．近视眼镜 【答案】B 【解答】解：由题意知，凸透镜固定在 50cm 刻度处，光屏在 85cm 刻度处，因此像距：v=85cm−50cm=35cm 已知凸透镜焦距 f=15cm，因此二倍焦距 2f=30cm。对比可得：v=35cm>2f。 根据凸透镜成像规律：当物距满足 f<u<2f 时，像距 v>2f，成倒立、放大的实像，这是投影仪（幻灯机、电影放映机）的核心工作原理。 照相机：利用 u>2f 成缩小实像的规律，不匹配； 投影仪：利用 f<u<2f 成放大实像、v>2f 的规律，符合题意； 放大镜：利用 u<f 成正立虚像的规律，不匹配； 近视眼镜：本质是凹透镜，与凸透镜成像无关，不匹配。故B符合题意。 故选B。 角度03 “倒立 / 正立” 概念辨析 4．投影仪投射到竖直墙壁上的画面是正立的，说明投影仪成正立的实像。该说法是正确还是错误的。（　　 ） 【答案】错误 【解答】解：成像的 “倒立”“正立” 均相对于物体本身而言，而非相对于地面。投影仪的投影片倒放，屏幕上的像相对于投影片本身是倒立的，只是相对于地面看起来是正立的，依然符合凸透镜成实像 “倒立” 的特点。 5．关于凸透镜成像的 “倒立”，下列理解正确的是（　　 ） A．倒立的像相对于地面一定是朝下的 B．倒立指像相对于物体上下颠倒、左右相反 C．只要人眼看到像正立，就一定是虚像 D．实像相对于地面一定是倒立的 【答案】B 【解答】解：成像正倒的参照标准是物体本身，倒立的本质是像与物体相比上下颠倒、左右相反，与地面视角无关；实像都是 “相对于物体倒立”，虚像都是 “相对于物体正立”，不能以地面的视觉方向判断虚实、倒正。 故选B。 角度04 虚像的本质与观察特点 6．用放大镜观察邮票时，下列关于虚像的说法正确的是（ ） A．虚像是人的幻觉，实际不存在光线进入眼睛 B．虚像能在光屏上呈现出来 C．观察虚像时，眼睛应在邮票一侧透过透镜观察 D．虚像是光线发散后，人眼逆着光线反向延长会聚形成的 【答案】D 【解析】解：A．虚像不是幻觉，有真实光线进入人眼，A 错误； B．虚像不能用光屏承接，B 错误； C．凸透镜成虚像时，像与物体在透镜同侧，眼睛需在透镜的另一侧（与物体异侧）观察，C 错误； D．虚像的本质是：透镜将光线发散后进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验，逆着光线反向延长，判断出像的位置，D 正确。 故选 D。 7．为什么用放大镜观察物体时，必须让眼睛在透镜的另一侧，而不能和物体站在同一侧看到放大的像？ 【答案】见解析 【解析】解：凸透镜成虚像时，物体发出的光经凸透镜发散后，从透镜的另一侧射出；人眼需要在透镜的出射侧（与物体异侧），接收这些发散的光线，再逆着光线反向延长才能感知到虚像。若眼睛和物体在同一侧，无法接收到经透镜折射后的光线，因此看不到放大的虚像。 角度05 生活场景综合与实验探究 8．下列关于生活中透镜的说法，正确的是（　　 ） A．想让放大镜成的像更大，应把放大镜尽量贴近物体 B．照相机的镜头越大，拍出的像就越大 C．电影放映机成的是倒立、放大的实像 D．拍照时，物体离镜头越近，像越小 【答案】C 【解答】解：A．放大镜成虚像时，物距在一倍焦距内越大（物体适当远离透镜），像越大，A 错误； B．像的大小由物距决定，与透镜本身大小无关，B 错误； C．电影放映机与投影仪原理相同，成倒立、放大的实像，C 正确； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，物体离镜头越近，像越大，D 错误。 故选 C。 9．如图甲、乙所示是小李爸爸用同一照相机拍摄的“中国天眼”射电望远镜的照片。小李想知道两次成像大小不同的原因，于是在实验室进行了如图丙所示的实验。 （1）小李将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm刻度处，再将蜡烛放在光具座10cm刻度处，移动光屏，光屏上出现清晰的像，如图丙所示，此时光屏上的像是一个倒立、　　　　 的实像，生活中的　　　　　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一成像原理制成的。 （2）接下来将蜡烛移到光具座20cm刻度处，为了再次得到清晰的像，小李应该向　　　 （选填“左”或“右”）移动光屏，直到出现清晰的像为止。分析实验可知，第二次所成的像比第一次稍　　　 （选填大”或“小”）。 【答案】（1）缩小；照相机；（2）右；大。 【解答】解： （1）焦距为f＝10cm，由图知物距u＝50cm﹣10cm＝40cm＞2f，即u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像；其应用是照相机； （2）将凸透镜移到光具座20cm刻度处，物距变小，像距变大，所以她应该向右移动光屏才能在光屏上得到烛焰清晰的像；第二次成像时的物距要小于第一次成像时的物距，则第二次所成的像要大于第一次所成的像。 故答案为：（1）缩小；照相机；（2）右；大。 【例1】（2025•青海）小文到青海湖旅游时，用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是（　　） A．投影仪 B．近视眼镜 C．监控摄像头 D．放大镜 【答案】C 【解答】解：照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作的。 A．投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，与照相机成像规律不同，故A错误。 B．近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，用来矫正近视眼，其原理与凸透镜成像不同，故B错误。 C．监控摄像头和照相机一样，都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理，故C正确。 D．放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像原理工作的，与照相机成像规律不同，故D错误。 故选C。 【例2】（2025•福建）如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（　　） A．小于1倍焦距 B．等于1倍焦距 C．大于2倍焦距 D．在2倍焦距与1倍焦距之间 【答案】A 【解答】解：“寸镜”内部有一个凸透镜，在修表时，做放大镜使用，所以此时手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距，故A正确、BCD错误。 故选A。 【例3】（2024•包头）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）凸透镜起到 　 　 的作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 　 　 焦距范围之内。 （3）通过凸透镜看到的是仪表 　 　 （填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 　 　 侧。 【答案】（1）放大；（2）一倍；（3）正立，同。 【解答】解：匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处 （1）凸透镜起到 放大的作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 一倍焦距范围之内。 （3）通过凸透镜看到的是仪表 正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。 故答案为：（1）放大；（2）一倍；（3）正立，同。 【例4】（2024•广元）“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。 （1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，是因为投影片放在了距离镜头 　 　 的位置。（只填下列正确选项前的序号） A.二倍焦距以外 B.一倍焦距到二倍焦距之间 C.一倍焦距以内 （2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现清晰的像时，与（1）中的像相比，像 　 　 。（选填“变大”“不变”或“变小”） 【答案】（1）B；（2）变小。 【解答】解：（1）投影仪的镜头相当于一个凸透镜，可以成倒立、放大的实像，则此时物距2f＞u＞f，即胶片应放在一倍焦距到二倍焦距之间，故选B； （2）凸透镜成实像时，物远像近像变小，将投影片到镜头的距离调大，物距变大，同时将镜头到屏幕的距离调小，像距减小，当屏幕上再次出现清晰的像时，像变小。 故答案为：（1）B；（2）变小。 1．“错位拍照”是摄影领域中常用的一种拍摄技巧。用照相机拍照时，使两个物体到镜头的距离不同，通过调整拍摄角度，将两个物体拍摄在同一张照片中。如图所示是利用该技巧拍摄的一张游客张嘴“吃掉轻轨”的照片，下列相关说法正确的是（　　） A．照相机的镜头对光线具有发散作用 B．轻轨和游客通过照相机的镜头分别成缩小和放大的实像 C．将照相机靠近游客，可拍摄到游客更大的像 D．游客在地面上的影子是光的反射现象形成的 【答案】C 【解答】解：A．照相机的镜头是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，并非发散作用，故A不符合题意； B．照相机的成像原理是：当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；本题中轻轨和游客到镜头的距离都大于2倍焦距，因此二者都成缩小的实像，故B不符合题意； C．将照相机靠近游客，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，拍摄到游客更大的像，故C符合题意； D．游客的影子是光沿直线传播时，光线被游客遮挡，在地面形成暗区，是光的直线传播形成的，不是光的反射现象，故D不符合题意。 故选C。 2．2026年春节期间，成都向市民推荐了多处赏灯打卡点位，如图所示为天府双塔跨年灯光秀、夜游锦江、东安湖“梦游蜀国三千年“灯会，为广大市民带来了光的盛宴，下列关于赏灯盛宴中说法正确的是（　　） A．市民在拍照留念时、除了双塔外还想拍到更多的街景，应该向双塔走近一点 B．灯会上绚丽的灯光是人造光源，而天空中的月亮是天然光源 C．夜游锦江时在水面看到的游船倒影是由于光的反射形成的虚像 D．我们能看到光在空气中呈直线状态，这就是光线 【答案】C 【解答】解：A．市民在拍照留念时，除了双塔外还想拍到更多的街景，即像变小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应该远离双塔，故A错误； B．自身能发光的物体称为光源，灯会上绚丽的灯光是人造光源，而天空中的月亮自身不能发光，所以不是天然光源，故B错误； C．夜游锦江时在水面看到的游船倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故C正确； D．为了便于理解规律，我们在研究光的传播路径时引入光线，这是采用了物理理想模型法，故D错误。 故选C。 3．如图是快递出库扫描仪，它的上端为成像镜头，斜上方配有补光灯辅助扫描快递条形码，关于该装置涉及的光学知识，下列说法正确的是（　　） A．扫描仪的镜头与近视眼镜镜片是同种透镜 B．扫描仪需要补光，说明镜头只能识别光源 C．条形码通过扫描仪的镜头，成正立的实像 D．增大条形码到镜头的距离，所成的像变小 【答案】D 【解答】解：AC．扫描仪镜头相当于凸透镜，取件码到镜头之间距离在凸透镜的二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像，近视眼镜镜片是凹透镜，故AC错误； B．扫描仪的镜头并不是只能识别光源，而是需要适当的光线来生成清晰的图像，故B错误； D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，增大条形码到镜头的距离，所成的像变小，故D正确。 故选D。 4．如图所示是公共场所的广告投影灯，被光源照射的广告片经镜头投射，在地面上形成广告图标，下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的成像特点与放大镜相同 B．该投影灯投射到地面上的广告图标是实像 C．调大镜头与广告片的距离，广告图标将变大 D．为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面 【答案】B 【解答】解：AB．放大镜的成像特点是成正立、放大的虚像。该投影灯的镜头相当于一个凸透镜，其成像特点是成倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理是相同的；二者成像特点不同，故A错误，B正确 C．根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，调大镜头与广告片的距离，即增大了物距，则像距会变小，成的像会变小，即广告图标将变小，故C错误； D．为了能从不同角度看见广告图标，是让光在地面上发生漫反射，光线射向四面八方，所以应选择粗糙的地面，而不是光滑的地面，故D错误。 故选B。 5．洛阳二里头博物馆的骨猴是一件夏代微雕文物，仅高2.2cm。如图，博物馆在骨猴前放置放大镜，让游客可以更清晰地观察文物。下列说法正确的是（　　） A．该放大镜是中间厚，边缘薄的凹透镜 B．骨猴与放大镜的距离大于透镜的一倍焦距 C．游客通过放大镜看到的是骨猴放大的实像 D．将放大镜靠近骨猴，游客看到的像会变小 【答案】D 【解答】解：A．放大镜是由凸透镜制成的，凸透镜的中间厚、边缘薄，故A错误； BC．将物体放到离放大镜的距离一倍焦距以内的地方，成正立、放大的虚像，所以骨猴与放大镜的距离小于透镜的一倍焦距，游客通过放大镜看到的是骨猴放大的虚像，故BC错误； D．凸透镜成虚像时，物体距离焦点越远，成像越小，所以将放大镜靠近骨猴，游客看到的像会变小，故D正确。 故选D。 （多选）6．将物体放在距离凸透镜20cm处，其所成的像是倒立、等大的实像。用该凸透镜观察提示牌上“关灯”两字时，其现象如图所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．通过透镜看到的“关灯”两字是虚像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm且小于20cm 【答案】AC 【解答】解：将物体放在距离凸透镜20cm处，其所成的像是倒立、等大的实像，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝20cm，因此该凸透镜的焦距f＝10cm；由图可知，通过透镜看到的“关灯”两字是正立、放大的，说明u＜f，成正立、放大的虚像，即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故AC正确，BD错误。 故选AC。 7．用镜头焦距不变的照相机拍出了蝈蝈的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片，则照相机需 　　　 蝈蝈，镜头向　　　 （选填“前”或“后”）调节。 【答案】靠近；前。 【解答】解：照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，乙照片中蝈蝈大些，即像大一些，需要减小物距，增大像距，即照相机靠近蝈蝈，同时把镜头向前伸，使暗箱变长。 故答案为：靠近；前。 8．如图是一款加装了放大镜的指甲剪，正常使用时，透过放大镜看到的是指甲正立、放大的　　　 像，此时放大镜对光起　　　　 （选填“会聚”或“发散”）作用；当缓慢按压手柄剪指甲时，透过放大镜会看到指甲的像逐渐变　　　 （选填“大”或“小”）。 【答案】虚；会聚；大。 【解答】解：放大镜实质是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，因此放大镜对光起会聚作用； 当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像； 按压手柄剪指甲时，指甲逐渐远离放大镜，即物距增大，根据凸透镜成虚像时，物远像远像变大，可知，所成像会逐渐变大。 故答案为：虚；会聚；大。 9．照相时，在某位置从取景器只能看到被拍者身体的上半部分。如果想拍到其全身像，在其他条件不变的情况下，相机应该靠近还是远离被拍者？为什么？ 【答案】见解析 【解答】答：在某位置从取景器只能看到被拍者身体的上半部分，如果想拍到其全身像，由于全像比全身像要小，根据凸透镜成实像时的动态变化规律：物远像近像变小可知，需增大物距，减小像距，即摄影师应该将相机远离被拍者。 10．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投影仪模型和照相机模型。 （1）【器材选择】 ①投影仪模型中投影片A与凸透镜B的间距是 　　　　 （填“物距”或“像距”）。 ②要选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 　　　 （填字母）。 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、直径不同的两种透镜，想让成像更加亮，应该选择直径较 　　　 （填“大”或“小”）的凸透镜制作照相机模型。 （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】（1）①物距；②20；③B；④大；（2）将投影片倒着插。 【解答】解：（1）①投影仪模型中投影片A相当于物体，所以投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是物距； ②照照相机工作时物体在2倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，由于凸透镜的焦距为10cm，所以像距应该在10cm到20cm之间，由于相机模型的胶片相当于光屏，所以照相机模型的外纸筒应该在10cm到20cm之间，所以应当选择20cm的纸筒； ③照相机模型使用的凸透镜，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明纸做光屏，所以充当胶片的膜需要选用绘画用的薄宣纸，故B正确； 故选：B； ④实验室有焦距相同、直径不同的两种透镜，要让成像更加亮，经凸透镜的光线更多，应该选择直径较大的凸透镜制作照相机模型； （2）由于投影仪在光屏上成倒立的像，可以将投影片倒着插，就会看到正立的像。 故答案为：（1）①物距；②20；③B；④大；（2）将投影片倒着插。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $