ARTICLE · 1060142
初中物理200类专题荟萃(一)《初中光学成像体系》
初中物理200类专题荟萃《初中光学成像体系》
1、小孔成像
原理：光在同种均匀介质中沿直线传播，物体上各点发出的光穿过小孔后在光屏上形成倒立的像。
成像特点：
成的是倒立的实像（实际光线会聚而成，能用光屏承接） 像的大小与物距、像距有关：像距越大像越大，物距越大像越小 像的形状与物体相同，与小孔形状无关（小孔是三角形，太阳的像仍是圆形） 小孔成像中，若物体是"F"形，像就是上下左右都颠倒的。
生活现象：树荫下的圆形光斑（太阳的像）、日食、月食、影子的形成、无影灯
成像条件：小孔太大时不成像，只出现光斑（多个孔会成多个像）。也就是小孔的尺寸相对于物可以忽略不计。
中考真题
（2024·青海西宁）如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是（）
A. 桥在水中的倒影
B.雨后彩虹
C.C. 墙上的手影
D.放大镜看字
【答案】C。手影是光沿直线传播被手遮挡形成的；A是光的反射，B是光的色散（折射），D是光的折射。
2、无影灯
知识解析：本影是指完全没有光线射到的区域，是全黑的；半影是指只有一部分光源可照到的地方，呈半明半暗状态。
发光物体的面积越大，本影就越小。当我们在物体周围点上一圈蜡烛（多个光源）时，本影完全消失，半影也淡得看不见了。科学家根据这一原理制成了手术用的无影灯。
中考真题
（2024·江苏）手术室里使用的无影灯，是通过将多个光源排列成圆形来消除手术区域的影子。关于无影灯的原理，下列说法正确的是（）
A.利用光的反射原理
B.利用光的折射原理
C.利用光的直线传播原理
D.利用光的色散原理
【答案】C。无影灯将多个发光强度很大的灯在灯盘上排列成圆形，合成一个大面积的光源。光在同种均匀介质中沿直线传播，当光源面积足够大时，物体遮挡住部分光源发出的光，但其他方向的光仍能照射到物体后方，使得本影完全消失，半影也变得极淡而几乎不可见，从而不产生明显的影子。这正是利用了光的直线传播原理。
3.平面镜成像
原理：光的反射定律。光射到物体表面被反射回来，反射光线的反向延长线会聚形成虚像。
成像特点：
成的是正立、等大的虚像（不能用光屏承接） 像与物到镜面距离相等，连线与镜面垂直 像与物关于镜面对称，左右相反
生活现象：水中倒影、照镜子、潜望镜、舞蹈房镜子
视角与成像：人远离平面镜时，像的大小不变（像始终与物等大），只是视角变小导致"看起来变小"；水中倒影属于反射成像，不是折射。
中考真题
（2024·湖南）舞蹈教室有一面大平面镜，一位同学站在镜前3m处，则她的像到镜面的距离为____m；当她向镜面走近时，像的大小____（选填"变大""变小"或"不变"）。
【答案】3；不变。平面镜成像像距等于物距，像与物等大，与距离无关。
4、凹面镜成像
原理：光的反射定律、对光有会聚作用。
成像特点：物体在焦点外成倒立实像，在焦点内成正立放大虚像。应用：太阳灶、手电筒反光碗、汽车头灯、牙医用的口镜。
中考真题
（2025·内蒙）太阳灶能把太阳光会聚到一点来烧水做饭；牙医用的口镜能帮助医生看清牙齿的细节。关于这两种器具涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 太阳灶利用凹面镜对光的发散作用
B. 口镜所成的是倒立、放大的实像
C. 它们的成像原理都是光的反射定律
D. 牙齿应在口镜焦点以外，才能成正立、放大的像
【答案】C。凹面镜成像遵循光的反射定律，凹面镜对光有会聚作用，故 C 正确、A 错误（A 说"发散"错）。牙医口镜要看到牙齿被放大且方向不变，应把牙齿放在焦点以内，成正立、放大的虚像；若在焦点外则成倒立实像，无法用于观察细节，故 B、D 错误。
5、凸面镜成像
原理：光的反射定律、对光线有发散作用。
成像特点：只能成正立、缩小的虚像。应用：汽车后视镜、路口反光镜（扩大视野）
中考真题
（2026·陕西B卷）汽车的后视镜和道路转弯处的反光镜，常做成向外凸出的形状。司机通过观察这类镜子能看到更大范围的路况。下列关于凸面镜的说法正确的是（ ）
A. 凸面镜对光线有会聚作用
B. 汽车后视镜所成的是倒立、缩小的实像
C. 路口反光镜能扩大视野，是因为它能成正立、缩小的虚像
D. 凸面镜成像的原理是光的折射
【答案】 C。凸面镜成像同样遵循光的反射定律，不是折射，故 D 错误；它对光线有发散作用，而非会聚，故 A 错误。凸面镜只能成正立、缩小的虚像。同样大小的镜面上能容纳更多景物的像，因此视野被"扩大"，这正是路口反光镜的作用，故 C 正确。由于成的是正立缩小的虚像而非实像，故 B 错误。
6、光的折射成像（1）
原理：折射定律。光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折。
物距：u > 2f（物体在二倍焦距以外）
原理：折射定律。光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折。
成像特点：成倒立、缩小的实像，像距在 f < v < 2f 之间，物像异侧。
生活应用：照相机、摄像机、人眼。
补充知识：照相机拍照时，想让像变大，必须同时减小物距（靠近物体）和增大像距（镜头前伸），只调其中一个无效。
中考真题
（2022·河北）小明利用光具座探究凸透镜成像规律，测得物距 u = 60cm 时，像距 v = 12cm，此时光屏上成清晰的像。下列说法正确的是（）
A. 凸透镜的焦距可能是 10cm
B. 此时成倒立、放大的实像
C. 若将蜡烛靠近透镜，光屏应远离透镜才能得到清晰的像
D. 此成像规律应用于投影仪
【答案】AC。u = 60cm > 2f，成倒立缩小实像，对应照相机原理；由 1/u + 1/v = 1/f 可算得 f ≈ 10cm，A 正确；根据"物近像远像变大"，蜡烛靠近透镜时像距增大，光屏应远离透镜，C 正确；B 错在"放大"，D 错在"投影仪"（投影仪对应 f < u < 2f）。
7、光的折射成像（2）
物距：u = 2f（物体恰好在二倍焦距处）
成像特点：成倒立、等大的实像，像距 v = 2f，物像异侧。这是成像放大与缩小的分界点。
生活应用：主要用于测量凸透镜焦距（f = u/2 = v/2）。
补充知识：实验中若光屏上出现等大像，直接读出物距除以 2 就是焦距，这是测焦距最常用的方法之一（另一种是平行光聚焦法）。
中考真题
（2024·安徽）在"探究凸透镜成像规律"实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰等大的像。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至 30cm 刻度线处，则（）
A. 光屏上仍能成清晰的像
B. 光屏上成倒立、缩小的实像
C. 光屏上成倒立、放大的实像
D. 光屏上找不到像
【答案】B。成等大像时 u = 2f，可算出 f = 10cm；蜡烛移至 30cm 刻度线后物距 u > 2f，成倒立缩小实像，B 正确。
8、光的折射成像（3）
物距：f < u < 2f（物体在一倍到二倍焦距之间）
成像特点：成倒立、放大的实像，像距 v > 2f，物像异侧。
生活应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。
补充知识：投影仪成的是倒立像，所以使用时幻灯片/手机画面要倒插，屏幕上的画面才能正立；若想调大屏幕上的像，需将投影仪远离屏幕（增大像距），同时将镜头靠近投影片（减小物距）。
中考真题
（2023·安徽芜湖二模）小明用手机和焦距为 10cm 的凸透镜自制简易投影仪，能将手机画面放大投射到白墙上。则手机屏幕到凸透镜的距离可能为（）
A. 5cmB. 10cmC. 15cmD. 25cm
【答案】C。投影仪原理是 f < u < 2f 成倒立放大实像，焦距 10cm，故物距应在 10cm～20cm 之间，只有 15cm 符合，C 正确。
9、光的折射成像（4）
物距：u = f（物体恰好在焦点处）
成像特点：不成像，折射光线平行射出。这是成像虚实的分界点。
生活应用：探照灯、强光聚焦手电筒、获取平行光源。
补充知识：实验中若无论如何移动光屏都找不到像，除 u = f 外，还可能是 u < f（成虚像，光屏承接不到）或像距太大超出光具座范围。
中考真题
（中考真题）某同学在探究凸透镜成像规律时，左右移动光屏，发现光屏上始终只有一个圆形光斑且光斑大小不变，则可以得出的结论是（）
A. 蜡烛在焦点以内
B. 蜡烛恰好在焦点上
C. 蜡烛在二倍焦距处
D. 光屏位置不对
【答案】B。光斑大小不随光屏移动而改变，说明经透镜射出的是平行光，只有光源在焦点处时才会形成平行光，此时不成像，B 正确。
10、光的折射成像（5）
物距：u < f（物体在一倍焦距以内）
成像特点：成正立、放大的虚像，像距 v > u，物像同侧。虚像不能用光屏承接，只能透过透镜用眼睛观察。
生活应用：放大镜、显微镜目镜。
补充知识：放大镜成虚像时的动态规律与实像相反——物体越靠近焦点（u 增大），虚像越大；物体越靠近透镜（u 减小），虚像反而越小。这与实像"物近像远像变大"的规律完全不同，是中考高频易错点。
中考真题
（2022·安徽）小京通过焦距为 10cm 的凸透镜看到了提示牌上"关灯"两字放大的像。下列说法正确的是（）
A. 看到的是实像
B. "关灯"两字到透镜的距离大于 10cm
C. 看到的像是正立的
D. 该成像规律应用于照相机
【答案】C。看到放大像说明 u < f = 10cm，成正立放大虚像，C 正确；A 错在"实像"，B 错在"大于 10cm"，D 错在"照相机"。
11、凹透镜成像
原理：折射定律。光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折。
成像特点：对光有发散作用，只能成正立、缩小的虚像，不能成实像。
生活应用：近视眼镜。
中考真题
（2024·河南）在"爱眼日"宣传活动中，用装置模拟正常眼睛成像，烛焰在光屏上成清晰的像。下列操作可模拟近视眼的是（）
A. 换用焦距更大的凸透镜
B. 在凸透镜前加一个凹透镜
【答案】近视眼晶状体折光能力太强，像成在视网膜前，矫正需戴凹透镜发散光线。
12、介质折射成像（无透镜）
原理：光从水中（或其他介质）斜射入空气时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看到偏高的虚像。
成像特点：
• 成的是虚像，位置比物体实际位置偏高
• 光路可逆：从水中看岸上物体，物体看起来变高
典型现象：筷子在水中"折断"（向上弯折）、池水看起来变浅、水中鱼的位置比实际浅（叉鱼要瞄准下方）、杯中硬币注水后"重现"、海市蜃楼（大气密度不均匀导致的折射）
中考真题
（2025·江苏扬州）如图，铅笔斜插在水中，看见水中的铅笔向上弯折，解释这一现象的光路是（）
【答案】选折射光线远离法线、人眼逆着折射光线看到虚像偏高的光路图。筷子反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，像的位置比实际位置偏高，看起来向上弯折。
（2025·江苏苏州）如图所示是苏州园林中的景象，由光的折射形成的是（）
A. 亭台在水中的"倒影"B. 碧水中变浅的"池底"C. 漏窗在墙壁上的"影子"D. 夕阳下水中的"太阳"
【答案】B。变浅的"池底"是池底反射的光从水中进入空气发生折射形成的虚像；A、D是光的反射（平面镜成像），C是光的直线传播。
（2021·广东）小明给弟弟变魔术，将装有硬币的杯子放在弟弟面前，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿______传播。向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的______产生的现象，看到的是硬币的______（选填"实"或"虚"）像。
【答案】直线；折射；虚。注水后硬币反射的光从水斜射入空气发生折射，人眼看到硬币偏高的虚像。
13、眼睛成像与视力矫正
原理：晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，成倒立、缩小的实像。
近视眼：晶状体太厚或眼球前后径过长，像成在视网膜前，戴凹透镜矫正（发散光线，使像后移到视网膜上）。
远视眼：晶状体太薄或眼球前后径过短，像成在视网膜后，戴凸透镜矫正（会聚光线，使像前移到视网膜上）。
知识视野：近视眼镜度数越深，镜片焦距越短；矫正后看远处物体时，像恰好成在视网膜上。
中考真题
（2024·广东）关于眼睛和眼镜，下列说法正确的是（）
A. 近视眼佩戴凸透镜矫正
B. 远视眼佩戴凹透镜矫正
C. 近视眼成像在视网膜前
D. 远视眼成像在视网膜前
【答案】C。近视眼晶状体太厚，像成在视网膜前，需凹透镜矫正；远视眼相反。
初中物理1000个知识点《长度测量1048到1056》（完整阅读查看合集）
14、实像与虚像的对比
实像：实际光线会聚而成，能用光屏承接，都是倒立的，物像异侧。典型例子：小孔成像、照相机、投影仪、眼睛成像。
虚像：光线反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，都是正立的，物像同侧。典型例子：平面镜成像、放大镜、水中筷子、水中鱼。
判断技巧：能用光屏接住的就是实像，接不住的就是虚像；倒立的一定是实像，正立的一定是虚像。
中考真题
【例题】 判断下列几种成像现象，正确的是（ ）
A. 小孔成像成的是正立、放大的虚像，不能用光屏承接
B. 投影仪在屏幕上成倒立、放大的实像，能用光屏承接
C. 平面镜成正立、等大的虚像，这个像能被光屏接住
D. 看到水中的鱼，是由于光的直线传播形成的实像，能用光屏承接
【答案】 B。A 错：小孔成像是实际光线会聚形成的倒立实像，能用光屏承接（如树荫下的光斑就是太阳的实像）。"正立虚像、不能承接"全部说反。
B 对：投影仪把画面投射到屏幕上，屏幕就是"光屏"，能接住说明是实像；且实像都是倒立的，只是胶片被倒着插入才看到正的画面。
C 错：平面镜成的是正立、等大的虚像，虚像由光线反向延长线会聚而成，不能用光屏接住。
D 错：看到水中的鱼（以及水中的筷子"弯折"）是光的折射形成的正立虚像，虚像不能用光屏承接，也不是光的直线传播。
结束语：凸透镜成像规律再现及歌谣
一倍焦距分虚实：u>f 成实像，u<f p>
二倍焦距分大小：u>2f 缩小，u<2f（且u>f）放大，u=2f等大
成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小
成虚像时：物近像近像变小，物远像远像变大
实像：倒立、异侧、能承接；虚像：正立、同侧、不能承接
一倍焦距分虚实，
二倍焦距分大小；
实像倒异接得住，
虚像正同接不住；
像远像大像近小，
反跑实像顺跑虚。
（以上图片来源网络）
未经授权，不得将本号内容用于纸质出版、电子书、付费课程、数据库、大模型训练。
作者简介 苏安良，陕西人，中学高级教师，在《中学物理教学参考》《中学物理》《数理化学习》《陕西教育》《中学生数理化》《物理通报》等核心杂志发表教学论文数百篇，百余篇被知网全文录用，多篇被中国人民大学资料中心全文复用。国家级应用物理辅导教练，多家学术刊物特约撰稿人。