3.7 眼睛与光学仪器（第2课时）（讲义）物理新教材沪粤版八年级上册

本讲义聚焦“生活中的透镜”核心知识点，系统梳理照相机、投影仪、放大镜的结构、成像原理及调节规律，衔接凸透镜成像规律，辨析实像与虚像区别，构建“规律应用-动态调节-性质辨析”的学习支架。 资料通过易错提醒（如照相机成倒立实像）强化物理观念，结合随学随练和题型解析（如投影仪动态调节）培养科学思维，设计自制模型照相机等活动提升科学探究能力。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生查漏补缺，强化知识应用。

第三章 光和眼睛 3.7 眼睛与光学仪器 第2课时 生活中的透镜 课标要点 1．知道照相机、投影仪、放大镜的基本结构，理解它们的成像原理。 2．掌握三种光学仪器的成像特点，能区分实像与虚像。 3．能结合凸透镜成像规律，分析照相机、投影仪、放大镜的调节方法。 4．能运用凸透镜成像规律解释生活中的透镜现象，体会光学知识的应用价值。 学习重难点 重点：照相机、投影仪、放大镜的成像原理；实像与虚像的区别。 难点：三种仪器的动态调节规律；物距与像距的变化分析；成像性质的辨析。 知识点 照相机 1．传统照相机的主要结构及作用 （1）镜头：由一组透镜组成，相当于一个______，起到成像作用。 （2）快门：是控制感光元件（如胶片或图像传感器）曝光时间的装置，相当于相机的“眼睛开关”，通过开合来决定光线进入的时间长短。 （3）光圈：通过调节大小来控制进入相机的光线多少。 （4）调焦环：调焦环的作用是调整镜头与成像介质（如胶片或传感器）之间的距离，使不同距离的被摄物体在成像介质上形成清晰的像‌。 （5）胶片：是摄影的载体，相当于涂有感光材料的光屏。 传统照相机结构示意图 传统照相机原理示意图 2. 照相机的成像原理 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。物体到镜头的距离远远大于镜头的焦距，在胶片上得到______、______的______像（填像的性质）。 3. 照相机的成像特点 （1）照相机成缩小、倒立的实像。 （2）像距______物距（选填“大于”或“小于”）。 （3）像与物体位于凸透镜的______侧（选填“同”或“异”）。 （4）物距、像距及像的大小变化规律：物体离镜头越近，像越______，像距也变______；反之，物体离镜头越远，像越______，像距也变______。（均选填“小”或“大”） 4．照相机的调节 为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像，需要旋转镜头上的“调焦环”，调节镜头到胶片的距离。 拍摄远处景物时，镜头往后缩，离胶片______（选填“远”或“近”）一些，此时的像比较小。拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，此时的像会变______（选填“大”或“小”）一些。 5. 自制模型照相机 （1）制作方法：用两个粗细相近的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，并能前后滑动（如图），将大纸筒的一端嵌上一个焦距为5～10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸，把两个纸筒套在一起，就做成了一个模型照相机。 （2）成像特点：模型照相机成的是______、______的______（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“实像/虚像”）；物体离镜头越近，像越______，像离镜头越______。 6. 照相机的应用 （1）数码相机：用电荷耦合器件代替胶片，把光信号转换成电信号，记录物体的像。 （2）摄像机，摄像头，电子眼，扫码支付，刷脸识别等都是利用了照相机成像的特点。 易错提醒 1. 成像原理误判：不少同学误以为镜头成正立像，实际照相机利用u>2f的凸透镜规律，成‌倒立、缩小的实像‌，底片承接的是倒立像，最终看到的正立照片是后期处理的结果。 2. 动态调节搞反：牢记“物近像远像变大”的反向应用：拍集体照有人没入镜时，要让像变小，必须‌增大物距（相机远离人群）、减小像距（镜头向后缩）‌，很多同学会错选“相机靠近人、镜头前伸”的选项。 3. 概念混淆：要区分物距和像距，物距是物体到相机镜头的距离，像距是镜头到底片的距离，别把暗箱长度当成物距。同时注意，照相机成的是实像，绝不可能成虚像，这点常和放大镜的虚像考点结合出辨析题。 随学随练 1．下列日常物品中，利用凸透镜成倒立、缩小的实像规律工作的是（     ） A．穿衣镜 B．照相机 C．近视镜 D．投影仪 2. 利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码，可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个_______镜，二维码通过摄像头所成的像是倒立、_______的实像。 知识点 投影仪 1.投影仪的主要构造及各部分的作用 由镜头、光源（灯泡）、聚光镜（凸透镜）、平面镜等组成（如下图所示）。 （1）镜头：是一个______，起成像作用。 （2）光源：是用来照亮投影片的。 （3）螺纹透镜：相当于凸透镜，其作用是会聚光，增加投影片的亮度。 （4）屏幕：相当于______，承接像。 （5）平面镜：改变光的传播______。 2. 投影仪的成像原理：投影仪（幻灯机）上的镜头相当于一个凸透镜，能成______、______的______（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“实像/虚像”）。 3. 投影仪成像的特点 （1）投影仪成______、______的实像（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”）。 （2）物距______像距（选填“大于”或“小于”）。 （3）像与物体位于凸透镜的______侧（选填“同”或“异”）。 4．投影仪的调节 （1）要使屏幕上的图像大些，胶片______镜头，同时投影仪______屏幕；要使屏幕上的像小些，胶片远离镜头，同时投影仪______屏幕（以上均选填“远离”或“靠近”）。 （2）为了在屏幕上成正立的像，要把胶片______（选填“倒放”或“正放”）。 易错提醒 ‌1. 成像原理误区：不少同学误以为投影仪成正立放大的实像，实际它通过凸透镜成‌倒立、放大的实像‌，为了让画面正向呈现，投影片必须倒插，这是考试高频考点。 2. 物距像距混淆：投影仪的物距满足f<u<2f，像距v>2f，很多同学会把它和照相机的“物远像近像变小”规律搞反，投影仪遵循“物近像远像变大”：要让画面更大，需把投影仪远离幕布，同时镜头向投影片方向下调，减小物距。 3. 部件作用误解：平面镜的作用不是成像，而是‌改变光的传播方向‌，将竖直向上的光路转向水平幕布，不少同学错答“放大像”。 4. 成像性质误判：投影仪成的是实像，能被幕布承接，绝非虚像，这点常和放大镜的虚像考点混淆。 随学随练 1．如图所示，某人正站在幕布前学习投影仪下的“醒狮”动作。这是利用凸透镜成（     ） A．缩小的虚像 B．放大的虚像 C．缩小的实像 D．放大的实像 2. 图为小军制作的手机“投影仪”，它能把手机画面清晰地投射到卧室墙壁上。下列说法中正确的是（     ） A．手机到凸透镜的距离应大于20cm B．若换用焦距大一些的凸透镜，投影仪需远离墙壁才能投射出清晰的画面 C．若要在墙上正常阅读手机内容，手机应竖直放置 D．要使墙上清晰的像变大，可增大手机与凸透镜间的距离 知识点 放大镜 1. 放大镜的成像原理：是利用了凸透镜能成放大的______（虚/实）像这一原理。放大镜实际是一个短焦距的凸透镜。 放大镜成像示意图 2. 放大镜的成像特点 （1）放大镜成______、______的______像（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“虚/实”）。 （2）像距______物距（选填“大于”或“小于”）。 （3）像与物体位于凸透镜的______（选填“同侧”或“异侧”）。 3. 放大镜的调节：使像变大时，让放大镜与物体之间的距离适当______些。使像变小时，让放大镜与物体之间的距离适当______些（选填“增大”或“减小”）。 4. 生活中的放大镜 （1）鱼缸：相当于放大镜，若鱼在鱼缸左侧，则右侧部分相当于放大镜，我们看到的“鱼”比实际的______。 （2）小水滴：由于张力作用，形成半圆形，相当于______，我们看到的“物体”比实际的大。 （3）体温计的直管：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______，起到放大的作用。 易错提醒 1. 概念误区：不少同学误以为放大镜是凹透镜，实际它是短焦距凸透镜，只有物距小于一倍焦距时，才能成正立、放大的虚像，凹透镜只能成缩小的虚像，完全不具备放大效果。 2. 动态成像规律混淆：很多学生凭直觉认为放大镜离物体越近像越大，实际恰好相反——在一倍焦距内，放大镜离物体越近像越小，逐渐靠近焦点时像才会持续变大，一旦物距等于焦距，像就会消失，只剩平行光斑。 3. 成像性质误判：部分同学认为用放大镜只能成放大像，实际上作为凸透镜，当物距大于一倍焦距时，它也能成倒立的实像，日常“放大观察”的使用场景，只是它特定物距下的成像结果。 随学随练 1．利用凸透镜使物体成正立、放大像的原理制作的光学器材是（     ） A．潜望镜 B．照相机 C．幻灯机 D．放大镜 2. 用放大镜观察邮票时，能看到清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．邮票在放大镜的二倍焦距以外 B．成的是倒立、放大的实像 C．放大镜的焦距越大，放大效果越明显 D．邮票到放大镜的距离小于一倍焦距 知识点 实像和虚像 1. 实像：由实际光会聚而成的像叫实像。实像______（选填“可用”或“不可用”）光屏承接，也可以用眼睛直接观察。例如照相机和投影仪所成的像是实像，小孔成的像也是实像。 2. 虚像：不是实际光会聚而成，是实际光线的反向延长线相交而成。虚像只能用眼睛观察，______（选填“可用”或“不可用”）光屏承接。例如放大镜所成的像是虚像，平面镜成的像也是虚像。 易错提醒 1. 成像正倒别死记：初中阶段实像全为倒立，虚像全为正立，看到“正立实像”直接判定错误。 2. 光屏承接是核心判断标准：实像由实际光线会聚而成，能直接在光屏上清晰呈现；虚像只是光线反向延长线的交点，光屏放对位置也接不到，平面镜、放大镜成的像都属于这类。 3. 别混淆成像原理对应的像的性质：光沿直线传播只能成实像（比如小孔成像），光的反射只能成虚像（比如平面镜、汽车观后镜），只有光的折射既能成实像也能成虚像，凸透镜成像就是典型代表。 4.常见误区：虚像不是人眼的幻觉，依然有实际光线进入人眼；像的大小和虚实没有必然联系，放大的像不一定是虚像。 随学随练 1．小华对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（    ） 实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜靠近物体时看到的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像。 A．反射成像的有②③⑤ B．折射成像的有③④⑤ C．属于虚像的是②③④ D．属于实像的是②④⑤ 2. 晓东同学发现，通过四五章的学习，生活中的“像”不少了，如①毕业照片②镜花水月③鱼翔浅底，他归类如下：其中是实像的有______；虚像有______。（均填序号） 题型 照相机的原理与成像特点 ‌初中物理照相机类题型，核心可按三步速解： 第一步先定原理：牢记照相机是凸透镜成像，满足u>2f，成倒立、缩小的实像，像距落在f<v<2f区间，直接排除“正立、放大、虚像”类错误选项。 第二步抓动态规律：紧扣“物近像远像变大”，拍近景时减小物距、镜头前伸增大像距；拍远景时增大物距、镜头后缩减小像距，多人合影改拍单人特写就按“靠近人+伸镜头”判断。 第三步避常见坑：注意实像上下左右全颠倒，区分“像变小”和“像本身是缩小的像”两个概念，遇到焦距调整类题目，记住焦距越长，相同物距下成像越大，就能快速选出正确答案。 活学活用 1．如图所示，某同学用焦距为10cm的凸透镜自制了一个照相机。在纸筒B的一端嵌上一个凸透镜作为镜头，在纸筒A的一端蒙上一层半透明薄膜。下列说法正确的是（     ） A．使用时应将半透明薄膜对着要拍摄的明亮物体 B．制作时，应使薄膜和镜头间的距离控制在5~10cm C．自制相机靠近景物时，缩短薄膜和镜头间的距离可以在薄膜上成清晰的像 D．环境较亮时，在A的左侧套一个两端开口的纸筒，可以让薄膜上的像更便于观察 2．图书馆有一种自动感应门，当人走向门口时能感应出人体发出的______（“红外”或“紫外”）线而自动打开；在用手机扫描二维码登录借阅信息时，二维码距离手机必须在镜头焦距的_____。 题型 投影仪的原理与成像特点 投影仪是初中物理凸透镜成像的高频考点，核心解题技巧可归纳为三点： ‌1. 原理速判‌：牢记物距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，屏幕相当于光屏，平面镜仅用于改变光路，不改变像的大小和性质。 ‌2. 像的调节‌：严格遵循“物近像远像变大”规律，要让屏幕上像变大，需同时完成两个操作：下调凸透镜减小镜头到投影片的物距，同时将投影仪远离屏幕增大像距，直至画面清晰。 ‌3. 易错避坑‌：像的“倒立”是上下、左右全反，若画面偏上，需将投影片向上移动；严禁误将平面镜当作成像元件，也不能混淆投影仪与照相机的物距、像距逻辑。 活学活用 1．如图所示是“地面投影互动”的游戏。游戏画面的投影片经投影仪在地上成像，红外传感器捕捉孩子的动作，并实时传输给电脑。下列说法不正确的是（     ） A．投影仪成的是倒立、放大的实像 B．若投影仪镜头的焦距为5cm，则投影片到镜头的距离应大于10cm C．从不同的方向都能看到地上的画面，是因为光在地上发生了漫反射 D．红外传感器能捕捉孩子的动作，是因为人体会辐射红外线 2．西安电影制片厂成立于1958年8月，如图所示是制片厂某老式放映机大致的工作原理。放映时，银幕上的画面是胶片________（选填“放大”或“缩小”）的实像，胶片到镜头的距离________，若银幕上的像较小，应________（选填“增大”或“减小”）胶片到镜头的距离。 题型 放大镜的原理与成像特点 放大镜是初中物理光学的高频考点，核心解题技巧可归纳为三点： 1. 先定成像区间：牢记放大镜工作条件是‌物距u<f‌，成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接，直接排除光屏成像类错误选项。 2. 动态规律速判：虚像遵循“物远像远像变大”，物体在一倍焦距内缓慢远离透镜，虚像会同步变大，这是“让像更大”类题的核心依据，注意和实像的“物近像远像变大”区分开。 3. 实操类题避坑：观察细小物体时，正确操作是保持物体在焦点内，适当将放大镜远离物体，直到像清晰落在人眼明视距离（25cm）处；直径相同的凸透镜，厚度越大、焦距越短，放大倍数越高。 活学活用 1．乐于思考的小明在研究放大镜时，做了以下尝试，其中说法正确的是（     ） A．他用手摸镜片，感觉到中间厚边缘薄，说明这是一个凹透镜 B．他把放大镜贴近邮票，如图甲，此时看到的是实像 C．他将放大镜远离邮票，如图乙，此时像的特点与照相机所成像的特点相同 D．他把放大镜正对太阳光，如图丙，说明该透镜对光有会聚作用 2．小明透过装有水的矿泉水瓶观察距离很近的树叶发现叶脉会变大，而且很清晰，这是因为此时水瓶相当于_________镜，此时观察到的叶脉是_________（选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像；所以在森林中旅行时，请不要随意丢弃饮料瓶，因为饮料瓶内进入水后，对太阳光有_________作用，容易引起火灾。 题型 实像和虚像的概念与区别 初中物理实像与虚像解题核心技巧可归纳为三招，快速突破这类高频考点。 第一招用“光屏法”秒判虚实：能被光屏承接的是实像，由实际光线会聚而成；不能被光屏承接的是虚像，由光线反向延长线交汇形成。 第二招用“正倒对应法”快速匹配：初中阶段所有实像都是倒立的，所有虚像都是正立的，一眼就能排除大量干扰选项。 第三招结合成像原理分类速记：光沿直线传播的小孔成像，光折射形成的照相机、投影仪画面都是实像；平面镜、放大镜、海市蜃楼形成的都是虚像。 做题时再避开两个易错点：不要把“放大/缩小”和虚实绑定，凸面镜、凹面镜成像的虚实判断，也可以直接套用前两招，就能大幅降低出错率。 活学活用 1．（多选题）我国经常提到的像：①小孔成像；②平面镜成像；③放大镜成像；④电影屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像。其中（　　） A．属于实像的是①②③ B．属于虚像的是②③④ C．由于反射而成的像是②⑤ D．由于折射而成的像是③④ 2．（多选题）投影仪、照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示，下列关于投影仪、照相机、放大镜使用和成像的说法错误的是（     ） A．投影仪：被投影的物体应在甲区域内，成倒立、放大的实像 B．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像 C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立、放大的虚像 D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的实像 基础通关 1．近期流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（     ） A．增大像距 B．增大取景范围 C．增大人像的大小 D．缩短景物到镜头距离 2．如图所示，这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．投影片应该放在镜头的二倍焦距外 C．平面镜的作用是改变光路 D．投影仪在屏幕上所成的像是放大的实像 3．在旅游景区或森林里，不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水时，在阳光的照射下，能将阳光会聚在一起，点燃枯草，引发火灾，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个（     ） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 4．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中。无人快递车在行驶、泊车、避让障碍物的过程中，会通过车载摄像头感知路况获取信息。车载摄像头的光学成像与人眼相似，是通过镜头使前方景物在图像传感器（相当于人眼的视网膜）上成清晰的像。下列说法正确的是（　　 ） A．景物在图像传感器上成放大的虚像 B．车载摄像头的镜头对光有发散作用 C．车载摄像头的光学成像原理与照相机成像原理相同 D．车载摄像头只能“看见”自身正在发光的物体 5．自拍时很多人喜欢把镜头抬高，这是因为抬高镜头，人的下巴和嘴离镜头较远，所成的像较_____；而眼睛离镜头较近，成的像会较_____。（均选填“大”或“小”）因此，达到了“大眼”和“瘦脸”的视觉效果。 6．显微镜的物镜和目镜都是____________（选填“凸”或“凹”）透镜。其物镜的作用相当于____________（填“照相机”或“投影仪”）的镜头，与目镜相比它的焦距较____________（选填“长”或“短”） 7．如图所示，圆形鱼缸里有一条小鱼，从侧面看，它看起来会比真实的鱼要______（选填“大”或“小”），小鱼正处于鱼缸的______（填序号）范围。 ①一倍焦距内  ②两倍焦距以外  ③大于一倍焦距，小于两倍焦距 8．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放大的图案和字样，其内部结构如图乙所示，它利用的就是凸透镜成像原理。人们在不同方向都能看到地面上的图案（像），是因为光在地面发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射，图乙中的图片（物体）到镜头（凸透镜）的距离为________（选填“大于二倍焦距”“小于一倍焦距”或“一倍焦距和二倍焦距之间”）。 9．小榕利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）通过如图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距为____________cm，将凸透镜、蜡烛、光屏等安装在光具座上，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度的目的是____________ （2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，生活中与其原理相同的光学仪器是____________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 （3）若蜡烛燃烧变短了，它在光屏上的像会向____________移动（选填“上”或“下”）。如果用纸板将透镜的下半部分遮住，光屏上的像还完整吗？答：____________。 10．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜（焦距为10 cm）、光屏、蜡烛和火柴。 （1）实验前，点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在___________，目的是___________。 （2）在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，此像是倒立、___________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的___________（选填“实”或“虚”）像。生活中的___________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）工作时的成像原理与此相同。 （3）在图甲中，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向___________（选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动适当距离，光屏上才能再次呈现烛焰清晰的像，与原来所成的清晰的像相比，烛焰的像的大小将变___________（选填“大”或“小”）。 （4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图乙所示位置，无论怎样移动光屏都无法在光屏上看到烛焰的像，则人眼在图中___________（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像。 11．生活中我们看到的像，有实像也有虚像。例如，电影幕布上的像是实像，镜子中的像是虚像。请你再各举出一个生活中能看到的实像和虚像的例子。 12．尊老爱幼是中华民族的传统美德，为了方便剪指甲，小明送了爷爷一个带有凸透镜的指甲剪，如图所示。 （1）凸透镜的作用是什么？ 素养提升 13．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，某同学正确安装并调节实验装置，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．光屏上呈现的是烛焰的正立、放大的实像 B．光屏上呈现的是烛焰的倒立、放大的实像 C．光屏上呈现的是烛焰的倒立、缩小的实像 D．照相机是根据这一原理制成的 14．某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图像，如图所示，下列判断正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当时成放大的像，与投影仪成像原理相同 C．当时成放大的像，与放大镜成像原理相同 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 15．生物课上，老师带领同学们到室外观察昆虫。小明手拿放大镜近距离观察昆虫的爬行，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．放大镜是一个凹透镜 B．看到昆虫的像是倒立的虚像 C．昆虫此时位于放大镜的1倍焦距之内 D．若要看到更大的像，应将放大镜靠近昆虫 16．当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影之后，接着又要给小明同学照半身像，则这时摄影师应该_______（填“增大”或“减小”）物距，同时_______（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。若镜头上不小心落了一只小甲虫，则底片上的像将_______（选填“完整”或“不完整”）。 17．如图a，是小明自制的“手机投影仪”，他将手机固定在纸盒中可前后移动的纸板上，使用焦距为15cm的凸透镜，当手机和凸透镜相距20cm时，调节纸盒位置能在墙上成倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的像。为了使墙上的画面更大更清晰，小明将纸板适当_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，并将纸盒适当_______（选填“靠近”或“远离”）白墙。为了有良好的观影效果，手机画面应该选择图b中的_____（选填“甲”或“乙”）方式放置。 18．甲图为某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引起火灾。矿泉水和瓶子相当于________（填光学元件名称）。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。乙图摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了凹陷，同时看到水底有带“光环”的暗斑，如图丙所示，此时“凹陷的水”相当于________（填光学元件名称）。当水黾游到水浅的地方，暗斑面积会________（选填“变小”“不变”“变大”）。 19．学习了透镜的知识后，航航做了以下探究实验。 （1）如图甲所示，透镜的焦距为____________cm；调整器材高度时，应点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在____________。 （2）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时，光屏上承接到清晰的倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 （3）航航将图乙中的透镜换成焦距的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。可将光屏向____（选填“左”或“右”）移动适当距离，使光屏上能重新出现烛焰清晰的像；若不移动光屏，在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。 （4）航航实验时不小心把这个凸透镜摔坏了，他就用橡皮泥把遗失的部分补上（如图丙所示）。如果用这个修补的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则在光屏上成的像_________（选填“完整”或“不完整”）。 （5）如图丁所示是航航运用所学知识自制的照相机模型：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；在一个纸筒的B端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜。 观察时，航航应选择较____（选填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象。 （6）航航用自制的照相机先“拍摄”到了远处物体清晰的像，再“拍摄”近处物体时，应使两个纸筒间的距离________（选填“变小”“变大”或“不变”）。 20．根据下列学科实践活动，回答问题。 制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配置合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 （1）将凸透镜正对着太阳光，前后移动光屏，在光屏上找到最小、最亮的光斑，测量出它的焦距为____________cm，如图甲所示； （2）如图乙，制作时使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是____________；现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm，20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为____________cm的纸盒做暗箱； （3）为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的____________（A/B）的放置方式； 【优化与改进】 （4）小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：____________； （5）观影时小明发现白屏上的画面偏暗，于是在暗箱上开槽，如图戊所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是____________透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向____________移动。 21．如图甲是投影仪成像原理图，但在生活中，我们需要装上平面镜来进行使用，如图乙所示，在图乙中平面镜的作用是 ______。若将凸透镜向上移动一点，屏幕需向 ______（选填“左”或“右”）移动才能看到清晰的像，此时所成的像比之前更 ______（选填“大”或“小”）。凸透镜的作用是使投影片在屏幕上成 ______（选填“等大”、“缩小”或“放大”）的实像，此时如果有一只飞虫停在透镜下表面，则屏幕上 ______（选填“一定能”、“可能”或“不能”）出现飞虫的像。 22．劳动课已成为中小学的一门课程，课程要求学生要学会做些家常菜。 （1）如图-1所示是小明在厨房要用刀将黄瓜切成薄厚均匀的黄瓜片，除了刀刃的位置合适外，还要保证刀竖直向下切，小明从刀背正上方看，看不见刀刃，则刀就竖直放置了，这利用了光的_________知识。 （2）后来，小明又用电热水壶烧水，水开了，打开壶盖一股“白气”迅速冒出来，“白气”是水蒸气_________（填物态变化名称）形成的，此过程需要________（选填“吸收”或“放出”）热量。 （3）小明看到妈妈炒菜时，不小心将水滴入烧热的油锅中，顿时“油花四溅”，这是因为水的沸点比油的沸点_________（选填“高”或“低”）。 （4）小明用手机给自己做的家常菜拍照发送到班级群时如图-2所示，手机镜头对光起到_________（选填“会聚”或“发散”）作用，手机的影像传感器（相当于光屏）上成家常菜_________（选填“倒立”或“正立”）、__________（选填“放大”“不变”或“缩小”）的实像。 迁移创新 23．如图，在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，此时光屏上成清晰的像。下列说法正确的（　　） A．图中成像原理与投影仪成像原理相同 B．把蜡烛放到35cm刻度处，移动光屏，光屏上一定能成一次清晰的像 C．若将蜡烛和光屏同时以相同的速度向右移动，光屏上一直能成清晰的像 D．在透镜左侧放一个老花镜，光屏应向右移动才能再次成清晰的像 24．如图所示，用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作：将光屏放在A处时，蜡烛放在P处（图中未画出），移动凸透镜直至光屏上得到清晰放大的像；保持透镜位置不变，把光屏放在B处，将蜡烛从P处向一侧方向移动，直至光屏上得到缩小的像。则第一次成像的原理与___________（选填“照相机”或“投影仪”）相同，P位于B的___________侧，上述过程中蜡烛是向___________侧移动的，用刻度表示透镜在光具座上的位置：___________。 25．某小组用如图甲所示的实验装置观察凸透镜的成像情况。 （1）实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度。这样做的目的是_______。 （2）实验过程中，同学们发现使用烛焰作为光源不方便准确比较像与物的大小关系。该小组同学换用高度为3.0cm的“F”形光源进行探究，并在光屏上贴上表示长度的刻度线（如图乙所示）。实验时，物距从4.0cm开始，每次增加2.0cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。 物距/cm 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 像距/cm \ \ \ \ 60.4 35.6 26.6 22.3 20.0 18.4 17.3 16.6 15.7 像的高度/cm \ \ \ \ 15.1 7.6 5.0 3.7 3.0 2.5 2.1 1.9 1.7 像的正倒 正 正 正 \ 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 ①根据表中数据判断该凸透镜的焦距为_______cm。 ②实验中判断实像是放大还是缩小的方法是：_______。 ③在这个实验中，要使所成的像为虚像，光源的位置范围为：_______。 （3）完成上面的实验后，为了使实验结果更具普遍性，同学们又更换了高度为6．0cm的光源和不同焦距的凸透镜重新实验。下表是部分实验数据： 物距/cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 60.0 80.0 100.0 像高/cm 18.0 9.0 6.0 4.5 3.6 3.0 2.6 2.0 1.4 1.1 ①这些数据和凸透镜的成像规律_______。（选填“吻合”或“不吻合”） ②从表中数据可以看出：物体经过该凸透镜成_______像。（选填“实”或“虚”） ③从表中数据可以看出：当物距时，成像规律的应用为_______。（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） ④本组的小马同学从数据中发现，当物距和焦距的关系满足_______时，实像高度将小于光源高度的一半。 26．在城市的大街小巷，我们随处可见监控摄像头，它们为保障公共安全发挥着重要作用。许多监控摄像头配备了焦距固定的凸透镜，使像成在感光元件上。下表为某品牌3种不同型号（用①、②、③表示）摄像头的有关信息。如图为摄像头监控范围示意图。 型号 镜头焦距 监控角度 监控距离 ① 2.8mm 5m ② 4mm 10m ③ 6mm 15m （1）摄像头在使用过程中，物体在感光元件上成__________（选填“倒立”或“正立”）、__________（选填“放大”或“缩小”）的___________（选填“实”或“虚”）像。 （2）若有苍蝇停留在镜头前6mm处，则能使苍蝇在感光元件上形成清晰的像的摄像头是__________（选填型号）。 （3）如图是三个型号摄像头所拍摄的画面，其中由摄像头①所拍摄的是__________。（填字母） A． B． C． （4）某些监控摄像头还带有自动对焦功能，当物体靠近摄像头时，镜头会自动__________（选填“向前”或“向后”）移动，以保证像始终落在监控内的感光元件上，所成的像会__________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 27．阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配合合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 （1）将凸透镜正对着太阳光，来回移动光屏，直到光屏上呈现_______，测量出它的焦距，如图甲所示，则凸透镜的焦距为_______cm。 （2）如图乙所示，制作时为了使像成在白屏中央，应将凸透镜、手机和白屏三者的中心在_____；现有宽和高均为18cm，长度分别为15cm、20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为_______cm的纸盒做暗箱；为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的_______（选填“A”或“B”）的放置方式。 【优化与改进】 （3）小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：_______；若使白屏上的像变得更大，他的必要操作是________。 【交流与拓展】 （4）查阅资料，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率。如图戊，某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰的实像的物距u，像距v，物像间距L（u+v），绘出如图己所示的图（f为焦距）。 ①当物距u=1.5f，烛焰成清晰的实像时，放大率n=_______。 ②移动蜡烛每次成清晰的实像时，蜡烛与光屏的间距的最小值为_______。 ③经分析，图中a的值为_______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 光和眼睛 3.7 眼睛与光学仪器 第2课时 生活中的透镜 课标要点 1．知道照相机、投影仪、放大镜的基本结构，理解它们的成像原理。 2．掌握三种光学仪器的成像特点，能区分实像与虚像。 3．能结合凸透镜成像规律，分析照相机、投影仪、放大镜的调节方法。 4．能运用凸透镜成像规律解释生活中的透镜现象，体会光学知识的应用价值。 学习重难点 重点：照相机、投影仪、放大镜的成像原理；实像与虚像的区别。 难点：三种仪器的动态调节规律；物距与像距的变化分析；成像性质的辨析。 知识点 照相机 1．传统照相机的主要结构及作用 （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：是控制感光元件（如胶片或图像传感器）曝光时间的装置，相当于相机的“眼睛开关”，通过开合来决定光线进入的时间长短。 （3）光圈：通过调节大小来控制进入相机的光线多少。 （4）调焦环：调焦环的作用是调整镜头与成像介质（如胶片或传感器）之间的距离，使不同距离的被摄物体在成像介质上形成清晰的像‌。 （5）胶片：是摄影的载体，相当于涂有感光材料的光屏。 传统照相机结构示意图 传统照相机原理示意图 2. 照相机的成像原理 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。物体到镜头的距离远远大于镜头的焦距，在胶片上得到倒立、缩小的实像（填像的性质）。 3. 照相机的成像特点 （1）照相机成缩小、倒立的实像。 （2）像距小于物距（选填“大于”或“小于”）。 （3）像与物体位于凸透镜的异侧（选填“同”或“异”）。 （4）物距、像距及像的大小变化规律：物体离镜头越近，像越大，像距也变大；反之，物体离镜头越远，像越小，像距也变小。（均选填“小”或“大”） 4．照相机的调节 为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像，需要旋转镜头上的“调焦环”，调节镜头到胶片的距离。 拍摄远处景物时，镜头往后缩，离胶片近（选填“远”或“近”）一些，此时的像比较小。拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，此时的像会变大（选填“大”或“小”）一些。 5. 自制模型照相机 （1）制作方法：用两个粗细相近的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，并能前后滑动（如图），将大纸筒的一端嵌上一个焦距为5～10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸，把两个纸筒套在一起，就做成了一个模型照相机。 （2）成像特点：模型照相机成的是倒立、缩小的实像（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“实像/虚像”）；物体离镜头越近，像越大，像离镜头越远。 6. 照相机的应用 （1）数码相机：用电荷耦合器件代替胶片，把光信号转换成电信号，记录物体的像。 （2）摄像机，摄像头，电子眼，扫码支付，刷脸识别等都是利用了照相机成像的特点。 易错提醒 1. 成像原理误判：不少同学误以为镜头成正立像，实际照相机利用u>2f的凸透镜规律，成‌倒立、缩小的实像‌，底片承接的是倒立像，最终看到的正立照片是后期处理的结果。 2. 动态调节搞反：牢记“物近像远像变大”的反向应用：拍集体照有人没入镜时，要让像变小，必须‌增大物距（相机远离人群）、减小像距（镜头向后缩）‌，很多同学会错选“相机靠近人、镜头前伸”的选项。 3. 概念混淆：要区分物距和像距，物距是物体到相机镜头的距离，像距是镜头到底片的距离，别把暗箱长度当成物距。同时注意，照相机成的是实像，绝不可能成虚像，这点常和放大镜的虚像考点结合出辨析题。 随学随练 1．下列日常物品中，利用凸透镜成倒立、缩小的实像规律工作的是（     ） A．穿衣镜 B．照相机 C．近视镜 D．投影仪 【答案】B 【解析】A．穿衣镜是平面镜，成正立等大的虚像，故A不符合题意； B．照相机的工作原理是：当物体位于凸透镜2倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，故B符合题意； C．近视镜是凹透镜，不是凸透镜，故C不符合题意； D．投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像的规律工作，故D不符合题意。 故选B。 2. 利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码，可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个_______镜，二维码通过摄像头所成的像是倒立、_______的实像。 【答案】 凸透 缩小 【解析】手机摄像头的成像原理与照相机一致，相当于凸透镜；根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。 知识点 投影仪 1.投影仪的主要构造及各部分的作用 由镜头、光源（灯泡）、聚光镜（凸透镜）、平面镜等组成（如下图所示）。 （1）镜头：是一个凸透镜，起成像作用。 （2）光源：是用来照亮投影片的。 （3）螺纹透镜：相当于凸透镜，其作用是会聚光，增加投影片的亮度。 （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：投影仪（幻灯机）上的镜头相当于一个凸透镜，能成放大、倒立的实像（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“实像/虚像”）。 3. 投影仪成像的特点 （1）投影仪成放大、倒立的实像（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”）。 （2）物距小于像距（选填“大于”或“小于”）。 （3）像与物体位于凸透镜的异侧（选填“同”或“异”）。 4．投影仪的调节 （1）要使屏幕上的图像大些，胶片靠近镜头，同时投影仪远离屏幕；要使屏幕上的像小些，胶片远离镜头，同时投影仪靠近屏幕（以上均选填“远离”或“靠近”）。 （2）为了在屏幕上成正立的像，要把胶片倒放（选填“倒放”或“正放”）。 易错提醒 ‌1. 成像原理误区：不少同学误以为投影仪成正立放大的实像，实际它通过凸透镜成‌倒立、放大的实像‌，为了让画面正向呈现，投影片必须倒插，这是考试高频考点。 2. 物距像距混淆：投影仪的物距满足f<u<2f，像距v>2f，很多同学会把它和照相机的“物远像近像变小”规律搞反，投影仪遵循“物近像远像变大”：要让画面更大，需把投影仪远离幕布，同时镜头向投影片方向下调，减小物距。 3. 部件作用误解：平面镜的作用不是成像，而是‌改变光的传播方向‌，将竖直向上的光路转向水平幕布，不少同学错答“放大像”。 4. 成像性质误判：投影仪成的是实像，能被幕布承接，绝非虚像，这点常和放大镜的虚像考点混淆。 随学随练 1．如图所示，某人正站在幕布前学习投影仪下的“醒狮”动作。这是利用凸透镜成（     ） A．缩小的虚像 B．放大的虚像 C．缩小的实像 D．放大的实像 【答案】D 【解析】投影仪成像原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即，成倒立、放大的实像，实像能承接在幕布上，故选D。 2. 图为小军制作的手机“投影仪”，它能把手机画面清晰地投射到卧室墙壁上。下列说法中正确的是（     ） A．手机到凸透镜的距离应大于20cm B．若换用焦距大一些的凸透镜，投影仪需远离墙壁才能投射出清晰的画面 C．若要在墙上正常阅读手机内容，手机应竖直放置 D．要使墙上清晰的像变大，可增大手机与凸透镜间的距离 【答案】B 【解析】A．投影仪成像规律是物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，所以手机到透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间，即，故A错误； B．若换用焦距大一些的凸透镜，根据成像规律，相当于光线会聚能力变弱，像距会变大，所以投影仪需远离墙壁才能投射出清晰的画面，故B正确； C．由于投影仪成倒立、放大的实像，所以若要在墙上正常阅读手机内容，手机应如图所示倒立放置，故C错误；                                                         D．要使墙上的像变大，根据凸透镜成实像规律“物近像远，像变大”，所以需要减小手机到凸透镜间的距离，同时增大像距，故D错误。 故选B。 知识点 放大镜 1. 放大镜的成像原理：是利用了凸透镜能成放大的虚（虚/实）像这一原理。放大镜实际是一个短焦距的凸透镜。 放大镜成像示意图 2. 放大镜的成像特点 （1）放大镜成放大、正立的虚像（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“虚/实”）。 （2）像距大于物距（选填“大于”或“小于”）。 （3）像与物体位于凸透镜的同侧（选填“同侧”或“异侧”）。 3. 放大镜的调节：使像变大时，让放大镜与物体之间的距离适当增大些。使像变小时，让放大镜与物体之间的距离适当减小些（选填“增大”或“减小”）。 4. 生活中的放大镜 （1）鱼缸：相当于放大镜，若鱼在鱼缸左侧，则右侧部分相当于放大镜，我们看到的“鱼”比实际的大。 （2）小水滴：由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，我们看到的“物体”比实际的大。 （3）体温计的直管：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。 易错提醒 1. 概念误区：不少同学误以为放大镜是凹透镜，实际它是短焦距凸透镜，只有物距小于一倍焦距时，才能成正立、放大的虚像，凹透镜只能成缩小的虚像，完全不具备放大效果。 2. 动态成像规律混淆：很多学生凭直觉认为放大镜离物体越近像越大，实际恰好相反——在一倍焦距内，放大镜离物体越近像越小，逐渐靠近焦点时像才会持续变大，一旦物距等于焦距，像就会消失，只剩平行光斑。 3. 成像性质误判：部分同学认为用放大镜只能成放大像，实际上作为凸透镜，当物距大于一倍焦距时，它也能成倒立的实像，日常“放大观察”的使用场景，只是它特定物距下的成像结果。 随学随练 1．利用凸透镜使物体成正立、放大像的原理制作的光学器材是（     ） A．潜望镜 B．照相机 C．幻灯机 D．放大镜 【答案】D 【解析】A．潜望镜是利用平面镜成像的特点，成正立等大的虚像，故A不符合题意； B．照相机是利用物距大于二倍焦距时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像，故B不符合题意； C．根据凸透镜成像的规律，幻灯机是利用物距在一倍焦距到二倍焦距之间时，在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像，故C不符合题意； D．放大镜是利用物距小于一倍焦距时，凸透镜能成一个正立的、放大的虚像，故D符合题意。 故选D。 2. 用放大镜观察邮票时，能看到清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．邮票在放大镜的二倍焦距以外 B．成的是倒立、放大的实像 C．放大镜的焦距越大，放大效果越明显 D．邮票到放大镜的距离小于一倍焦距 【答案】D 【解析】ABD．用放大镜观察邮票时，能看到清晰的像，应用的是凸透镜成像原理，邮票在放大镜的一倍焦距以内，成的是正立、放大的虚像，故AB错误，D正确； C．凸透镜作为放大镜使用时，在物距接近焦距的前提下，焦距越小，放大倍数越大，焦距越大反而放大效果越弱，故C错误。 故选D。 知识点 实像和虚像 1. 实像：由实际光会聚而成的像叫实像。实像可用（选填“可用”或“不可用”）光屏承接，也可以用眼睛直接观察。例如照相机和投影仪所成的像是实像，小孔成的像也是实像。 2. 虚像：不是实际光会聚而成，是实际光线的反向延长线相交而成。虚像只能用眼睛观察，不可用（选填“可用”或“不可用”）光屏承接。例如放大镜所成的像是虚像，平面镜成的像也是虚像。 易错提醒 1. 成像正倒别死记：初中阶段实像全为倒立，虚像全为正立，看到“正立实像”直接判定错误。 2. 光屏承接是核心判断标准：实像由实际光线会聚而成，能直接在光屏上清晰呈现；虚像只是光线反向延长线的交点，光屏放对位置也接不到，平面镜、放大镜成的像都属于这类。 3. 别混淆成像原理对应的像的性质：光沿直线传播只能成实像（比如小孔成像），光的反射只能成虚像（比如平面镜、汽车观后镜），只有光的折射既能成实像也能成虚像，凸透镜成像就是典型代表。 4.常见误区：虚像不是人眼的幻觉，依然有实际光线进入人眼；像的大小和虚实没有必然联系，放大的像不一定是虚像。 随学随练 1．小华对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（    ） 实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜靠近物体时看到的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像。 A．反射成像的有②③⑤ B．折射成像的有③④⑤ C．属于虚像的是②③④ D．属于实像的是②④⑤ 【答案】B 【解析】①针孔照相机内所成的像：光的直线传播形成的实像； ②潜望镜中看到的景物的像：光的反射形成的虚像； ③放大镜靠近物体时看到的像：光的折射（凸透镜成像，）形成的虚像， ④幻灯机屏幕上所成的像：光的折射（凸透镜成像，）形成的实像； ⑤照相机中所成的像：光的折射（凸透镜成像，）形成的实像。 所以反射成像的有②；折射成像的有③④⑤；属于虚像的是②③；属于实像的是①④⑤；故ACD错误；B正确。 故选B。 2. 晓东同学发现，通过四五章的学习，生活中的“像”不少了，如①毕业照片②镜花水月③鱼翔浅底，他归类如下：其中是实像的有______；虚像有______。（均填序号） 【答案】 ① ②③ 【解析】由凸透镜成像规律可知，照相机拍摄毕业照片成实像，故①为实像； 因镜花水月是平面镜成像，成虚像，鱼翔浅底是光的折射形成的虚像，故②③为虚像。 题型 照相机的原理与成像特点 ‌初中物理照相机类题型，核心可按三步速解： 第一步先定原理：牢记照相机是凸透镜成像，满足u>2f，成倒立、缩小的实像，像距落在f<v<2f区间，直接排除“正立、放大、虚像”类错误选项。 第二步抓动态规律：紧扣“物近像远像变大”，拍近景时减小物距、镜头前伸增大像距；拍远景时增大物距、镜头后缩减小像距，多人合影改拍单人特写就按“靠近人+伸镜头”判断。 第三步避常见坑：注意实像上下左右全颠倒，区分“像变小”和“像本身是缩小的像”两个概念，遇到焦距调整类题目，记住焦距越长，相同物距下成像越大，就能快速选出正确答案。 活学活用 1．如图所示，某同学用焦距为10cm的凸透镜自制了一个照相机。在纸筒B的一端嵌上一个凸透镜作为镜头，在纸筒A的一端蒙上一层半透明薄膜。下列说法正确的是（     ） A．使用时应将半透明薄膜对着要拍摄的明亮物体 B．制作时，应使薄膜和镜头间的距离控制在5~10cm C．自制相机靠近景物时，缩短薄膜和镜头间的距离可以在薄膜上成清晰的像 D．环境较亮时，在A的左侧套一个两端开口的纸筒，可以让薄膜上的像更便于观察 【答案】D 【解析】A．使用时需要让光线从镜头进入，成像在半透明薄膜上，因此应当将镜头对着拍摄物体，不是半透明薄膜对着物体，故A错误； B．照相机的原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，薄膜与镜头距离是像距，应控制在10cm和20cm之间，故B错误； C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，靠近景物（物距减小），像距需增大，拉长纸筒可成清晰像，即应增大薄膜与镜头的距离，故C错误； D．A左侧套纸筒，环境较亮时，在A左侧套两端开口纸筒，可阻挡周围杂光，使薄膜上的像更清晰、便于观察，故D正确。 故选D。 2．图书馆有一种自动感应门，当人走向门口时能感应出人体发出的______（“红外”或“紫外”）线而自动打开；在用手机扫描二维码登录借阅信息时，二维码距离手机必须在镜头焦距的_____。 【答案】 红外 二倍以外 【解析】自动感应门靠感应人体辐射的红外线工作。 手机扫描二维码时同照相机一样，成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知物体需位于凸透镜二倍焦距以外。 题型 投影仪的原理与成像特点 投影仪是初中物理凸透镜成像的高频考点，核心解题技巧可归纳为三点： ‌1. 原理速判‌：牢记物距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，屏幕相当于光屏，平面镜仅用于改变光路，不改变像的大小和性质。 ‌2. 像的调节‌：严格遵循“物近像远像变大”规律，要让屏幕上像变大，需同时完成两个操作：下调凸透镜减小镜头到投影片的物距，同时将投影仪远离屏幕增大像距，直至画面清晰。 ‌3. 易错避坑‌：像的“倒立”是上下、左右全反，若画面偏上，需将投影片向上移动；严禁误将平面镜当作成像元件，也不能混淆投影仪与照相机的物距、像距逻辑。 活学活用 1．如图所示是“地面投影互动”的游戏。游戏画面的投影片经投影仪在地上成像，红外传感器捕捉孩子的动作，并实时传输给电脑。下列说法不正确的是（     ） A．投影仪成的是倒立、放大的实像 B．若投影仪镜头的焦距为5cm，则投影片到镜头的距离应大于10cm C．从不同的方向都能看到地上的画面，是因为光在地上发生了漫反射 D．红外传感器能捕捉孩子的动作，是因为人体会辐射红外线 【答案】B 【解析】AB．若投影仪镜头的焦距为5cm，根据凸透镜成实像的规律，当物距在一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，则投影片到镜头的距离应大于5cm小于10cm，成的是倒立、放大的实像，故A正确，B错误； C．地面表面粗糙，光在地面发生漫反射，反射光射向各个方向，因此不同方向都能看到地上的画面，故C正确； D．任何温度高于绝对零度的物体都会辐射红外线，人体也会向外辐射红外线，因此红外传感器可以通过捕捉红外线识别孩子的动作，故D正确。 本题选择描述错误的，故选B。 2．西安电影制片厂成立于1958年8月，如图所示是制片厂某老式放映机大致的工作原理。放映时，银幕上的画面是胶片________（选填“放大”或“缩小”）的实像，胶片到镜头的距离________，若银幕上的像较小，应________（选填“增大”或“减小”）胶片到镜头的距离。 【答案】 放大 大于一倍焦距小于二倍焦距 减小 【解析】当胶片（物）到镜头（凸透镜）的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜会成倒立、放大的实像； 根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，若要让银幕上较小的像变大，需要减小胶片到镜头的距离，即减小物距。 题型 放大镜的原理与成像特点 放大镜是初中物理光学的高频考点，核心解题技巧可归纳为三点： 1. 先定成像区间：牢记放大镜工作条件是‌物距u<f‌，成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接，直接排除光屏成像类错误选项。 2. 动态规律速判：虚像遵循“物远像远像变大”，物体在一倍焦距内缓慢远离透镜，虚像会同步变大，这是“让像更大”类题的核心依据，注意和实像的“物近像远像变大”区分开。 3. 实操类题避坑：观察细小物体时，正确操作是保持物体在焦点内，适当将放大镜远离物体，直到像清晰落在人眼明视距离（25cm）处；直径相同的凸透镜，厚度越大、焦距越短，放大倍数越高。 活学活用 1．乐于思考的小明在研究放大镜时，做了以下尝试，其中说法正确的是（     ） A．他用手摸镜片，感觉到中间厚边缘薄，说明这是一个凹透镜 B．他把放大镜贴近邮票，如图甲，此时看到的是实像 C．他将放大镜远离邮票，如图乙，此时像的特点与照相机所成像的特点相同 D．他把放大镜正对太阳光，如图丙，说明该透镜对光有会聚作用 【答案】D 【解析】A．中间厚、边缘薄的是凸透镜；凹透镜是中间薄、边缘厚，故A错误； B．放大镜贴近邮票时，物距，凸透镜成正立、放大的虚像，不是实像，故B错误； C．放大镜远离邮票后，此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像；照相机的成像特点是物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，二者成像特点不同，故C错误； D．图丙中放大镜正对太阳光，地面会聚出一个小亮斑，说明凸透镜对光线有会聚作用，故D正确。 故选D。 2．小明透过装有水的矿泉水瓶观察距离很近的树叶发现叶脉会变大，而且很清晰，这是因为此时水瓶相当于_________镜，此时观察到的叶脉是_________（选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像；所以在森林中旅行时，请不要随意丢弃饮料瓶，因为饮料瓶内进入水后，对太阳光有_________作用，容易引起火灾。 【答案】 凸透 正立 会聚 【解析】[1]装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特点，因此相当于凸透镜。 [2]根据凸透镜成像规律，当物体位于凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，此处树叶距离水瓶很近，处于一倍焦距内，所以观察到的叶脉是正立的。 [3]凸透镜对太阳光有会聚作用，饮料瓶内装入水后形成的凸透镜会将太阳光会聚到一点，使该点温度急剧升高，容易引燃周围可燃物，引发火灾。 题型 实像和虚像的概念与区别 初中物理实像与虚像解题核心技巧可归纳为三招，快速突破这类高频考点。 第一招用“光屏法”秒判虚实：能被光屏承接的是实像，由实际光线会聚而成；不能被光屏承接的是虚像，由光线反向延长线交汇形成。 第二招用“正倒对应法”快速匹配：初中阶段所有实像都是倒立的，所有虚像都是正立的，一眼就能排除大量干扰选项。 第三招结合成像原理分类速记：光沿直线传播的小孔成像，光折射形成的照相机、投影仪画面都是实像；平面镜、放大镜、海市蜃楼形成的都是虚像。 做题时再避开两个易错点：不要把“放大/缩小”和虚实绑定，凸面镜、凹面镜成像的虚实判断，也可以直接套用前两招，就能大幅降低出错率。 活学活用 1．（多选题）我国经常提到的像：①小孔成像；②平面镜成像；③放大镜成像；④电影屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像。其中（　　） A．属于实像的是①②③ B．属于虚像的是②③④ C．由于反射而成的像是②⑤ D．由于折射而成的像是③④ 【答案】CD 【解析】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像。②平面镜成像是由光的反射形成的虚像。③放大镜成像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的虚像。④电影银幕上的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的实像。⑤汽车观后镜中的像，观后镜是凸面镜，所以它成的像是由光的反射形成的虚像。其中，属于实像的是①④；属于虚像的是②③⑤；由于反射而成的像是②⑤；由于折射而成的像是③④。故AB不符合题意，CD符合题意。 故选CD。 2．（多选题）投影仪、照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示，下列关于投影仪、照相机、放大镜使用和成像的说法错误的是（     ） A．投影仪：被投影的物体应在甲区域内，成倒立、放大的实像 B．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像 C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立、放大的虚像 D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的实像 【答案】ACD 【解析】A．投影仪成倒立、放大的实像，对应物距条件为，因此被投影物体应在乙区域内，故A错误； B．照相机成倒立、缩小的实像，对应物距条件为，因此被拍物体应在甲区域内，故B正确； CD．放大镜成正立、放大的虚像，对应物距条件为，因此被观察物体应在丙区域内，故CD错误。 本题选择描述错误的，故选ACD。 基础通关 1．近期流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（     ） A．增大像距 B．增大取景范围 C．增大人像的大小 D．缩短景物到镜头距离 【答案】B 【解析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；手机镜头相当于凸透镜，使用“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小人像的大小，从而增大取景范围。故选B。 2．如图所示，这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．投影片应该放在镜头的二倍焦距外 C．平面镜的作用是改变光路 D．投影仪在屏幕上所成的像是放大的实像 【答案】B 【解析】A．投影仪利用了凸透镜成像规律，镜头相当于一个凸透镜，故A正确； BD．由凸透镜成像规律可知，投影仪利用了物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、放大实像的规律工作，因此投影片应放在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，屏幕上所成的像是放大的实像，故B错误，D正确； C．投影仪里的平面镜可以将凸透镜向上传播的光线反射转向，让像最终呈现在竖直的屏幕上，其作用就是改变光路，故C正确。 本题选择描述错误的，故选B。 3．在旅游景区或森林里，不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水时，在阳光的照射下，能将阳光会聚在一起，点燃枯草，引发火灾，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个（     ） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 【答案】C 【解析】AB．凸面镜、凹面镜属于面镜，依靠光的反射工作，本身不透明，不符合透明矿泉水瓶的透光特性，故AB不符合题意； C．装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，属于凸透镜，对光线有会聚作用，可会聚阳光点燃枯草，故C符合题意； D．凹透镜对光线有发散作用，无法会聚阳光，故D不符合题意； 故选C。 4．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中。无人快递车在行驶、泊车、避让障碍物的过程中，会通过车载摄像头感知路况获取信息。车载摄像头的光学成像与人眼相似，是通过镜头使前方景物在图像传感器（相当于人眼的视网膜）上成清晰的像。下列说法正确的是（　　 ） A．景物在图像传感器上成放大的虚像 B．车载摄像头的镜头对光有发散作用 C．车载摄像头的光学成像原理与照相机成像原理相同 D．车载摄像头只能“看见”自身正在发光的物体 【答案】C 【解析】A．车载摄像头的镜头是凸透镜，当物体通过摄像头成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，因此摄像头镜头对光有会聚作用，故B错误； C．照相机的成像原理也是时，凸透镜成倒立、缩小的实像，和车载摄像头的光学成像原理相同，故C正确； D．不发光的物体反射外界光线后，反射光进入摄像头也可以成像，因此摄像头不是只能看见自身发光的物体，故D错误。 故选C。 5．自拍时很多人喜欢把镜头抬高，这是因为抬高镜头，人的下巴和嘴离镜头较远，所成的像较_____；而眼睛离镜头较近，成的像会较_____。（均选填“大”或“小”）因此，达到了“大眼”和“瘦脸”的视觉效果。 【答案】 小 大 【解析】根据凸透镜成像规律可知，当凸透镜成实像时，物距变大像距变小像变小，物距变小像距变大像变大；因此，当抬高镜头时，人的下巴和嘴离镜头较远，所成的像较小，而眼睛离镜头较近，成的像会较大。 6．显微镜的物镜和目镜都是____________（选填“凸”或“凹”）透镜。其物镜的作用相当于____________（填“照相机”或“投影仪”）的镜头，与目镜相比它的焦距较____________（选填“长”或“短”） 【答案】 凸 投影仪 短 【解析】显微镜的物镜和目镜都利用光的折射实现放大效果，均为凸透镜； 显微镜物镜工作时，将放在1倍焦距和2倍焦距之间的被观察物体，成倒立、放大的实像，这和投影仪镜头的成像原理完全一致，因此物镜作用相当于投影仪的镜头； 为了让物镜成的放大实像刚好落在目镜的1倍焦距以内，方便目镜再次将像放大，物镜的焦距需要比目镜的焦距更短。 7．如图所示，圆形鱼缸里有一条小鱼，从侧面看，它看起来会比真实的鱼要______（选填“大”或“小”），小鱼正处于鱼缸的______（填序号）范围。 ①一倍焦距内  ②两倍焦距以外  ③大于一倍焦距，小于两倍焦距 【答案】 大 ① 【解析】盛水的圆形鱼缸相当于凸透镜，因小鱼位于一倍焦距以内，由凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，故从侧面看到的鱼比真实的鱼大，对应范围为①。 8．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放大的图案和字样，其内部结构如图乙所示，它利用的就是凸透镜成像原理。人们在不同方向都能看到地面上的图案（像），是因为光在地面发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射，图乙中的图片（物体）到镜头（凸透镜）的距离为________（选填“大于二倍焦距”“小于一倍焦距”或“一倍焦距和二倍焦距之间”）。 【答案】 漫 一倍焦距和二倍焦距之间 【解析】地面粗糙不平，光在粗糙表面上反射时，反射光线会射向各个方向，这种反射叫做漫反射，因此人们能在不同方向都看到地面上的图案；图中投影灯成放大的实像，由凸透镜成像规律可知，图片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间。 9．小榕利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）通过如图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距为____________cm，将凸透镜、蜡烛、光屏等安装在光具座上，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度的目的是____________ （2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，生活中与其原理相同的光学仪器是____________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 （3）若蜡烛燃烧变短了，它在光屏上的像会向____________移动（选填“上”或“下”）。如果用纸板将透镜的下半部分遮住，光屏上的像还完整吗？答：____________。 【答案】（1）10.0 使像能够成在光屏的中央；（2）照相机；（3）上 完整 【解析】（1）平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚到最小最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离就是焦距，从刻度读数可知，凸透镜对应刻度为50.0cm，光屏对应刻度为60.0cm，因此焦距 调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是让烛焰的像能够成在光屏的中央，避免像偏移到光屏边缘，无法清晰观察。 （2）凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，蜡烛在10cm刻度线处，因此物距，满足的条件，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用这个成像原理工作的。 （3）蜡烛燃烧变短后，烛焰位置向下移动，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变的规律，烛焰的像会向上移动。 用纸板遮住透镜的下半部分时，烛焰发出的光线仍然可以通过透镜的上半部分发生折射，会聚形成完整的像，只是透过透镜的光线总量减少，像的亮度会变暗，因此光屏上的像仍然完整。 10．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜（焦距为10 cm）、光屏、蜡烛和火柴。 （1）实验前，点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在___________，目的是___________。 （2）在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，此像是倒立、___________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的___________（选填“实”或“虚”）像。生活中的___________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）工作时的成像原理与此相同。 （3）在图甲中，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向___________（选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动适当距离，光屏上才能再次呈现烛焰清晰的像，与原来所成的清晰的像相比，烛焰的像的大小将变___________（选填“大”或“小”）。 （4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图乙所示位置，无论怎样移动光屏都无法在光屏上看到烛焰的像，则人眼在图中___________（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像。 【答案】（1）同一高度 使烛焰的像成在光屏的中央；（2）放大 实 投影仪；（3）靠近 小；（4）B 【解析】（1）凸透镜成像实验的基础操作要求：实验前调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，是为了让烛焰的像恰好落在光屏中央，方便清晰观察像。 （2）已知凸透镜焦距，甲图中物距，满足的成像条件，此时凸透镜成倒立、放大的实像，该成像规律和投影仪的工作原理一致。 （3）根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律：蜡烛远离透镜（物距增大）时，像距会同步减小，因此光屏要向靠近透镜的方向移动，同时所成的像会比原来更小。 （4）乙图中物距小于焦距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像和物体在透镜的同一侧，需要在透镜的右侧（也就是B处）透过凸透镜观察，才能看到这个虚像。 11．生活中我们看到的像，有实像也有虚像。例如，电影幕布上的像是实像，镜子中的像是虚像。请你再各举出一个生活中能看到的实像和虚像的例子。 【答案】见解析 【解析】小孔成像是实像；老年人使用放大镜放大文字看报纸时，看到的正立放大的文字的像是虚像。 12．尊老爱幼是中华民族的传统美德，为了方便剪指甲，小明送了爷爷一个带有凸透镜的指甲剪，如图所示。 （1）凸透镜的作用是什么？ 【答案】（1）成正立、放大的虚像。 【解析】（1）指甲剪上的凸透镜相当于放大镜，此时，成正立、放大的虚像。 素养提升 13．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，某同学正确安装并调节实验装置，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．光屏上呈现的是烛焰的正立、放大的实像 B．光屏上呈现的是烛焰的倒立、放大的实像 C．光屏上呈现的是烛焰的倒立、缩小的实像 D．照相机是根据这一原理制成的 【答案】B 【解析】ABC．由图可知，物距 像距 因为，且光屏上成清晰的实像，由凸透镜成像规律可知，光屏上呈现的是烛焰倒立、放大的实像，故AC错误，B正确； D．此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，应用于投影仪，而照相机是根据物距大于二倍焦距成倒立、缩小实像的原理制成的，故D错误。 故选B。 14．某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图像，如图所示，下列判断正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当时成放大的像，与投影仪成像原理相同 C．当时成放大的像，与放大镜成像原理相同 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 【答案】B 【解析】A．由图可知，当时，，凸透镜成倒立、等大的实像，此时，该凸透镜的焦距，故A错误； B．当时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同，故B正确； C．当时，物距等于一倍焦距，不成像，故C错误； D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距增大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律，像逐渐变小，故D错误。 故选B。 15．生物课上，老师带领同学们到室外观察昆虫。小明手拿放大镜近距离观察昆虫的爬行，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．放大镜是一个凹透镜 B．看到昆虫的像是倒立的虚像 C．昆虫此时位于放大镜的1倍焦距之内 D．若要看到更大的像，应将放大镜靠近昆虫 【答案】C 【解析】A．放大镜是凸透镜，故A错误； B．放大镜成正立、放大的虚像，故B错误； C．使用放大镜观察物体时，昆虫要放在放大镜的 1 倍焦距之内，才能成正立放大虚像，故 C 正确； D．凸透镜作为放大镜使用时，在一倍焦距内，物体离透镜越远，所成虚像越大，想要看到更大的像，应该将放大镜远离昆虫，而不是靠近昆虫，故 D 错误。 故选C。 16．当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影之后，接着又要给小明同学照半身像，则这时摄影师应该_______（填“增大”或“减小”）物距，同时_______（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。若镜头上不小心落了一只小甲虫，则底片上的像将_______（选填“完整”或“不完整”）。 【答案】 减小 增大 完整 【解析】[1][2]根据凸透镜成实像“物近像远像变大”的规律，要使像变大，需减小物距，同时增大像距，镜头到底片的距离属于像距，因此进行对应调整增大。 [3]镜头为凸透镜，小甲虫仅遮挡部分入射光线，物体反射的光线仍可通过镜头未被遮挡的部分折射成像，所以像的完整性不受影响。 17．如图a，是小明自制的“手机投影仪”，他将手机固定在纸盒中可前后移动的纸板上，使用焦距为15cm的凸透镜，当手机和凸透镜相距20cm时，调节纸盒位置能在墙上成倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的像。为了使墙上的画面更大更清晰，小明将纸板适当_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，并将纸盒适当_______（选填“靠近”或“远离”）白墙。为了有良好的观影效果，手机画面应该选择图b中的_____（选填“甲”或“乙”）方式放置。 【答案】 放大 靠近 远离 乙 【解析】凸透镜焦距是15cm，当手机和凸透镜相距20cm时，物距，根据凸透镜成像规律可知，调节纸盒位置能在墙上成倒立、放大的实像。 当凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以为了使墙上的画面更大更清晰，小明将纸板适当靠近凸透镜，并将纸盒远离白墙。 为了有良好的观影效果，在墙上看到正立的画面，手机画面要倒置，应该选择图b中的乙方式放置。 18．甲图为某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引起火灾。矿泉水和瓶子相当于________（填光学元件名称）。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。乙图摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了凹陷，同时看到水底有带“光环”的暗斑，如图丙所示，此时“凹陷的水”相当于________（填光学元件名称）。当水黾游到水浅的地方，暗斑面积会________（选填“变小”“不变”“变大”）。 【答案】 凸透镜 凹透镜 变小 【解析】装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后会聚于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火； 水底形成中间暗四周亮的圆环，是因为“形变的水”将中间的光发散到四周，因此它相当于对光线有发散作用的凹透镜； 当水黾游到水浅的地方，水底（相当于光屏）与凹陷的水（相当于凹透镜）之间的距离变小，所以，暗斑面积会变小。 19．学习了透镜的知识后，航航做了以下探究实验。 （1）如图甲所示，透镜的焦距为____________cm；调整器材高度时，应点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在____________。 （2）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时，光屏上承接到清晰的倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 （3）航航将图乙中的透镜换成焦距的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。可将光屏向____（选填“左”或“右”）移动适当距离，使光屏上能重新出现烛焰清晰的像；若不移动光屏，在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。 （4）航航实验时不小心把这个凸透镜摔坏了，他就用橡皮泥把遗失的部分补上（如图丙所示）。如果用这个修补的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则在光屏上成的像_________（选填“完整”或“不完整”）。 （5）如图丁所示是航航运用所学知识自制的照相机模型：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；在一个纸筒的B端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜。 观察时，航航应选择较____（选填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象。 （6）航航用自制的照相机先“拍摄”到了远处物体清晰的像，再“拍摄”近处物体时，应使两个纸筒间的距离________（选填“变小”“变大”或“不变”）。 【答案】（1）10.0 同一高度；（2）放大；（3）左 近视；（4）完整；（5）亮；（6）变大 【解析】（1）凸透镜将与主光轴平行的光束会聚到焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距；由图甲可知，光具座的标尺分度值为1cm，读出凸透镜位于50.0cm处，呈现焦点的光屏位于60.0cm处，所以透镜焦距为 为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度。 （2）由图乙可知，蜡烛与透镜间的距离为，透镜与光屏间的距离为，所以物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时光屏上承接到清晰的倒立、放大的实像。 （3）将图乙中的透镜换成焦距的凸透镜，焦距变小，则对光线的会聚能力更强，像距变小，因此要将光屏向左移动减小像距，以使光屏上能重新出现清晰的像；为达到此目的也可以通过减小光线的会聚程度，则需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个使光线分散的透镜，即凹透镜；近视眼镜为凹透镜，所以也可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的近视眼镜，使成像清晰。 （4）修补的凸透镜仍然有足够的光线透过可以折射形成完整实像，只是成像较暗，所以在光屏上成的像完整。 （5）从较亮的物体出来的光较多，成像更清楚，容易观察，所以应选择较亮的物体作为观察对象。 （6）照相机拍照时成实像，物距变大则像距变小，先拍摄远处物体再拍摄近处物体时，物距变小，应使像距变大，所以应使两个纸筒间的距离变大。 20．根据下列学科实践活动，回答问题。 制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配置合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 （1）将凸透镜正对着太阳光，前后移动光屏，在光屏上找到最小、最亮的光斑，测量出它的焦距为____________cm，如图甲所示； （2）如图乙，制作时使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是____________；现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm，20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为____________cm的纸盒做暗箱； （3）为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的____________（A/B）的放置方式； 【优化与改进】 （4）小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：____________； （5）观影时小明发现白屏上的画面偏暗，于是在暗箱上开槽，如图戊所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是____________透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向____________移动。 【答案】（1）20.0；（2）使像成在白屏中央 40；（3）A；（4）方便调节物距；（5）凸 靠近凸透镜的方向 【解析】（1）平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后会会聚到焦点位置，光屏上最小最亮的光斑就是焦点，由图甲可知，凸透镜在10.0cm刻度处，焦点在30.0cm刻度处，所以焦距 （2）使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是使影像呈现在白屏的中央，便于观察像的特点。投影仪成像时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，已知凸透镜焦距为20cm，二倍焦距为40cm，手机屏幕到凸透镜的距离应大于20cm，小于40cm，所以应选择长度为40cm的纸盒做暗箱。 （3）投影仪成的是倒立的实像，要让白屏上呈现正立的画面，需要将手机屏幕倒立放置，图丙中A的放置方式是倒立的，故选A。 （4）带抽屉的结构可以通过推拉抽屉，灵活改变手机和凸透镜之间的物距，方便调整得到清晰的像。 （5）插入透镜后画面亮度增强，说明该透镜对光线有会聚作用，符合凸透镜的光学性质，所以这块透镜是凸透镜。凸透镜会使光线提前会聚，像的位置会向凸透镜方向移动，所以为了得到清晰的像，需要将白屏向靠近凸透镜的方向移动。 21．如图甲是投影仪成像原理图，但在生活中，我们需要装上平面镜来进行使用，如图乙所示，在图乙中平面镜的作用是 ______。若将凸透镜向上移动一点，屏幕需向 ______（选填“左”或“右”）移动才能看到清晰的像，此时所成的像比之前更 ______（选填“大”或“小”）。凸透镜的作用是使投影片在屏幕上成 ______（选填“等大”、“缩小”或“放大”）的实像，此时如果有一只飞虫停在透镜下表面，则屏幕上 ______（选填“一定能”、“可能”或“不能”）出现飞虫的像。 【答案】 改变光的传播方向 右 小 放大 不能 【解析】[1]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。 [2][3]若将凸透镜向上移动一点，则物距增大，要使屏幕上呈清晰的像，应减小像距，故屏幕向右移动，像距变小，像变小。 [4]投影仪是利用物体位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像工作的。 [5]凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果有一只飞虫在透镜和投影片之间飞过，则屏幕上不能形成小虫清晰的像。 22．劳动课已成为中小学的一门课程，课程要求学生要学会做些家常菜。 （1）如图-1所示是小明在厨房要用刀将黄瓜切成薄厚均匀的黄瓜片，除了刀刃的位置合适外，还要保证刀竖直向下切，小明从刀背正上方看，看不见刀刃，则刀就竖直放置了，这利用了光的_________知识。 （2）后来，小明又用电热水壶烧水，水开了，打开壶盖一股“白气”迅速冒出来，“白气”是水蒸气_________（填物态变化名称）形成的，此过程需要________（选填“吸收”或“放出”）热量。 （3）小明看到妈妈炒菜时，不小心将水滴入烧热的油锅中，顿时“油花四溅”，这是因为水的沸点比油的沸点_________（选填“高”或“低”）。 （4）小明用手机给自己做的家常菜拍照发送到班级群时如图-2所示，手机镜头对光起到_________（选填“会聚”或“发散”）作用，手机的影像传感器（相当于光屏）上成家常菜_________（选填“倒立”或“正立”）、__________（选填“放大”“不变”或“缩小”）的实像。 【答案】（1）直线传播；（2）液化 放出；（3）低；（4）会聚 倒立 缩小 【解析】（1）小明从刀背正上方向下看，则视线为竖直方向。当刀刃正好位于眼睛和刀背之间的连线上，这样刀刃被刀背挡住，所以看不见。因此利用的是光的“直线传播”知识。 （2）[1][2]“白气”是电热水壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的，液化过程需要放出热量。 （3）标准大气压下水的沸点是100℃，而油的沸点通常比水高很多。烧热的油温比水的沸点高，当水滴入热油中时，水迅速沸腾变为水蒸气，体积迅速膨胀，将油反溅出来，导致“油花四溅”。 （4）[1][2][3]手机镜头是凸透镜，对光起到会聚作用。手机摄像头成像的原理与照相机的成像原理相同。当物体距离透镜较远时（物距大于两倍焦距），在透镜另一侧的光屏（影像传感器）上形成一个倒立、缩小的实像。 迁移创新 23．如图，在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，此时光屏上成清晰的像。下列说法正确的（　　） A．图中成像原理与投影仪成像原理相同 B．把蜡烛放到35cm刻度处，移动光屏，光屏上一定能成一次清晰的像 C．若将蜡烛和光屏同时以相同的速度向右移动，光屏上一直能成清晰的像 D．在透镜左侧放一个老花镜，光屏应向右移动才能再次成清晰的像 【答案】B 【解析】A．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，成倒立、缩小的实像，成像原理与照相机相同，故A错误； B．由图可知，此时物距为，像距为；把蜡烛放到35cm刻度处，物距为，根据光路可逆，向右移动光屏，使像距为，光屏上能得到倒立、放大的实像，故B正确； C．若将蜡烛和光屏同时以相同的速度向右移动，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，根据光路是可逆的可知，光屏上还能成一次清晰的像，但不是一直能成清晰的像，故C错误； D．在透镜左侧放一个老花镜，老花镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，光屏应向左移动才能再次成清晰的像，故D错误。 故选B。 24．如图所示，用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作：将光屏放在A处时，蜡烛放在P处（图中未画出），移动凸透镜直至光屏上得到清晰放大的像；保持透镜位置不变，把光屏放在B处，将蜡烛从P处向一侧方向移动，直至光屏上得到缩小的像。则第一次成像的原理与___________（选填“照相机”或“投影仪”）相同，P位于B的___________侧，上述过程中蜡烛是向___________侧移动的，用刻度表示透镜在光具座上的位置：___________。 【答案】 投影仪 右 右 55cm~60cm 【解析】[1]凸透镜的焦距为5cm，第一次成清晰放大的像，根据凸透镜成像规律，此时，，与投影仪的成像原理相同；保持透镜位置不变，第二次成缩小的像，根据“物远像近像变小”，此时光屏应靠近透镜，由图可知，光屏由A至B，是在向右移动靠近透镜，因此透镜应在B的右侧，蜡烛P和光屏分别位于透镜的两侧，所以蜡烛P位于B的右侧。 [2]第二次成像时，蜡烛P远离透镜，光屏靠近透镜，所以上述过程中，蜡烛是向右侧移动。 [3]图中刻度尺的分度值为1cm，透镜在A和B的右侧，第一成像时，，光屏A位于40.0cm的位置处，所以透镜距离A的位置应处在大于50.0cm的位置处；第二次成像时，像距满足关系，光屏B位于50.0cm的位置处，所以透镜距离B的位置应处在大于55.0cm，小于60.0cm的位置处，因此透镜在光具座上的位置处在55cm~60cm之间。 25．某小组用如图甲所示的实验装置观察凸透镜的成像情况。 （1）实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度。这样做的目的是_______。 （2）实验过程中，同学们发现使用烛焰作为光源不方便准确比较像与物的大小关系。该小组同学换用高度为3.0cm的“F”形光源进行探究，并在光屏上贴上表示长度的刻度线（如图乙所示）。实验时，物距从4.0cm开始，每次增加2.0cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。 物距/cm 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 像距/cm \ \ \ \ 60.4 35.6 26.6 22.3 20.0 18.4 17.3 16.6 15.7 像的高度/cm \ \ \ \ 15.1 7.6 5.0 3.7 3.0 2.5 2.1 1.9 1.7 像的正倒 正 正 正 \ 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 ①根据表中数据判断该凸透镜的焦距为_______cm。 ②实验中判断实像是放大还是缩小的方法是：_______。 ③在这个实验中，要使所成的像为虚像，光源的位置范围为：_______。 （3）完成上面的实验后，为了使实验结果更具普遍性，同学们又更换了高度为6．0cm的光源和不同焦距的凸透镜重新实验。下表是部分实验数据： 物距/cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 60.0 80.0 100.0 像高/cm 18.0 9.0 6.0 4.5 3.6 3.0 2.6 2.0 1.4 1.1 ①这些数据和凸透镜的成像规律_______。（选填“吻合”或“不吻合”） ②从表中数据可以看出：物体经过该凸透镜成_______像。（选填“实”或“虚”） ③从表中数据可以看出：当物距时，成像规律的应用为_______。（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） ④本组的小马同学从数据中发现，当物距和焦距的关系满足_______时，实像高度将小于光源高度的一半。 【答案】（1）使像成在光屏的中心；（2）10.0 测量出像的高度，并与光源高度进行比较 光源到凸透镜的距离小于10cm；（3）吻合 实 投影仪 【解析】（1）调节三者中心在同一高度，可确保烛焰的像能完整呈现在光屏的中央位置，便于观察。 （2）[1]当物距时，像距，根据凸透镜成像规律，此时，因此焦距。 [2]测量出像的高度，并与光源高度进行比较，若像的高度大于光源高度，则成放大的实像，反之则成缩小的实像。 [3]当光源到凸透镜的距离小于10cm，即物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。 （3）[1]表格中物距增大时像高减小，符合“物远像近像变小”的凸透镜成像规律。 [2]表格中所有成像情况均为倒立的像，而凸透镜成虚像时为正立，因此这些都是实像。 [3]当物距 时，像高18.0cm大于光源高度6.0 cm，说明成放大的实像，这是投影仪的工作原理。 [4]当物距等于30.0cm时，像高为6.0cm与光源高度相等，此时成的是倒立、等大的实像。根据凸透镜的成像规律可知，此时物距等于二倍焦距。即为，解得。分析表格中实验数据发现，当凸透镜成实像时有如下规律：物远像近像变小。当物距等于时，像高为3.0cm，恰为光源高度的一半，按此规律，当物距大于45.0cm，像距变小，像的高度将小于光源高度的一半。故要使实像高度小于光源高度的一半，物距应大于三倍焦距，即。 26．在城市的大街小巷，我们随处可见监控摄像头，它们为保障公共安全发挥着重要作用。许多监控摄像头配备了焦距固定的凸透镜，使像成在感光元件上。下表为某品牌3种不同型号（用①、②、③表示）摄像头的有关信息。如图为摄像头监控范围示意图。 型号 镜头焦距 监控角度 监控距离 ① 2.8mm 5m ② 4mm 10m ③ 6mm 15m （1）摄像头在使用过程中，物体在感光元件上成__________（选填“倒立”或“正立”）、__________（选填“放大”或“缩小”）的___________（选填“实”或“虚”）像。 （2）若有苍蝇停留在镜头前6mm处，则能使苍蝇在感光元件上形成清晰的像的摄像头是__________（选填型号）。 （3）如图是三个型号摄像头所拍摄的画面，其中由摄像头①所拍摄的是__________。（填字母） A． B． C． （4）某些监控摄像头还带有自动对焦功能，当物体靠近摄像头时，镜头会自动__________（选填“向前”或“向后”）移动，以保证像始终落在监控内的感光元件上，所成的像会__________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1）倒立 缩小 实；（2）①；（3）A；（4）向前 变大 【解析】（1）摄像头的镜头为凸透镜，工作原理和照相机相同，物体在凸透镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 （2）苍蝇停留在镜头前6mm处，即物距为6mm，要使苍蝇在感光元件上形成清晰的像，则物距应大于二倍焦距。 对于型号①，镜头焦距，，6mm>5.6mm，满足。 对于型号②，镜头焦距，，6mm<8mm，不满足。 对于型号③，镜头焦距，，6mm<12mm，不满足。 所以能使苍蝇在感光元件上形成清晰像的摄像头是①。 （3）由表格数据可知，摄像头①的镜头焦距最小，监控角度最大。监控角度越大，拍摄的范围越广，画面中包含的景物就越多，同一物体的像越小，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （4）根据凸透镜成像规律，物距减小时，像距增大，像变大。当物体靠近摄像头时，物距减小，为使像仍成在感光元件上，需增大像距，因此镜头向前移动，所成的像变大。 27．阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配合合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 （1）将凸透镜正对着太阳光，来回移动光屏，直到光屏上呈现_______，测量出它的焦距，如图甲所示，则凸透镜的焦距为_______cm。 （2）如图乙所示，制作时为了使像成在白屏中央，应将凸透镜、手机和白屏三者的中心在_____；现有宽和高均为18cm，长度分别为15cm、20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为_______cm的纸盒做暗箱；为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的_______（选填“A”或“B”）的放置方式。 【优化与改进】 （3）小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：_______；若使白屏上的像变得更大，他的必要操作是________。 【交流与拓展】 （4）查阅资料，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率。如图戊，某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰的实像的物距u，像距v，物像间距L（u+v），绘出如图己所示的图（f为焦距）。 ①当物距u=1.5f，烛焰成清晰的实像时，放大率n=_______。 ②移动蜡烛每次成清晰的实像时，蜡烛与光屏的间距的最小值为_______。 ③经分析，图中a的值为_______。 【答案】（1）最小最亮的光斑 20.0；（2）同一高度 40 B；（3）便于改变物距 向右推动抽屉，同时将白屏远离凸透镜；（4）2 4f 3f 【解析】（1）[1][2]将凸透镜正对着太阳光，来回移动光屏，直到光屏上呈现最小最亮的光斑，此时凸透镜与光斑的距离即为凸透镜的焦距，即为 （2）[1]为了使像成在白屏中央，制作时需要保证凸透镜、手机和白屏三者的中心在同一水平直线上。 [2]投影仪是根据物距f＜u＜2f制成的，即手机屏幕到凸透镜的距离应大于20cm，小于40cm，故只有40cm的纸盒长度能满足要求。 [3]凸透镜成实像时，像与物上下颠倒，为了使投影仪实验过程中具有更好的观影效果，手机屏幕应该倒着放，故应选择B的放置方式。 （3）[1]抽屉设计使得凸透镜与手机屏幕的相对距离可以灵活调整，即便于改变物距。 [2]根据凸透镜成像原理，物近像远像变大可知，若使白屏上的像变得更大，可以减小物距，则他的操作是向右推动抽屉，同时将白屏远离凸透镜。 （4）[1]由题意可知，放大率，当u=1.5f时，，则此时放大率 [2]由图己可知，当物距为2f时，蜡烛与光屏的间距最小，为4f。 [3]凸透镜成像时光路是可逆的，当蜡烛与光屏的间距再次为4.5f时，此时的物距与像距和上次间距为4.5f时刚好相反。因此此时的物距为上次的像距，为 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $