文档内容
第五章 透镜及其应用（原卷版）
课时5.2 生活中的透镜
2022年课程标准 物理素养
物理观念：照相机、投影仪和放大镜的成像性质和成像原理，虚像
2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作 和实像。
用和凹透镜对光的发散作用。探 科学思维：经历制作简易模型照相机和投影仪的过程，并初步了解
究并了解凸透镜成像的规律。了 照相机和投影仪的成像原理。
解凸透镜成像规律的应用。 科学探究：探究凸透镜成像在生活中的应用。
例7 了解凸透镜成像规律在放大 科学态度与责任：通过了解生活中多种多样的透镜，培养乐于利用
镜、照相机中的应用。 所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实际的意
识。
知识点一、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(图5.2-2
甲)。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的(图5.2-2乙)。
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。
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。
（2024·湖北·一模）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”）。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(图5.2-3)。
（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。
知识点二、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（如下图）。
（1）镜头：凸透镜，起成像作用。
（2）螺纹透镜：相当于凸透镜，起作用是会聚光，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(图5.2-4)。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。
（23-24八年级下·陕西咸阳·阶段练习）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”）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(图5.2-6)。
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。
（23-24八年级下·辽宁锦州·期末）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。
知识点四、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(图5.2-7)。
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(图5.2-8)。
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
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
不同
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
（23-24八年级上·四川广元·期末）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，虚像一定是放大的问题一：生活中的透镜
【角度1】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。
【典例1】（2024·河南许昌·二模）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1-1】（23-24九年级下·山东临沂·阶段练习）2020 年 2 月，全国首个测温 5G 警用巡逻机
器人在广州制造成功，这款机器人有 5 个高清摄像头， 实现全景无死角监测，机器人上的摄像头与我
们生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，当巡逻机器人靠近
人拍摄时，所成的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【角度2】投影仪
1.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。
【典例2】（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）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2-1】（2024·江苏苏州·中考真题）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
【角度3】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
（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。
【典例3】（2024·广西·模拟预测）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3-1】（2024·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）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。问题二：实像和虚像
1.实像和虚像
实像 虚像
共同点 都能用眼看到
①不能在光屏上呈现；
① 能在光屏上呈现；
不同点 ②由光的反向延长线
②由实际光线会聚而成。
会聚而成的像。
小孔成像、照相机成像、 水中倒影、平面镜成像、
实例
投影仪成像等 光的折射、放大镜成像
【典例4】（2024·吉林松原·一模）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4-1】（2024·贵州黔南·二模）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
【基础强化】
1．（2024·河南驻马店·二模）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
。
2．（2024·陕西西安·模拟预测）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”）。
3．（23-24八年级下·湖北恩施·期中）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。
4．（23-24九年级下·陕西西安·期中）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”）。
5．（23-24九年级下·甘肃平凉·期中）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。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·辽宁辽阳·期末）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
7．（2024·河南周口·三模）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭腾
空而起，它在地面摄像机中所成的像是（ ）
A．实像，像变大 B．实像，像变小 C．虚像，像变大 D．虚像，像变小8．（2024·安徽宿州·二模）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． B． C． D．无法判断
9．（2024·河南周口·模拟预测）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
10．（2024·海南省直辖县级单位·三模）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
11．（2024·河南南阳·三模）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12．（23-24八年级上·江苏无锡·期末）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
【能力培优】
13．（23-24八年级上·广东深圳·期末）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 。
14．（23-24八年级上·辽宁丹东·期末）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。
15．（2024·内蒙古包头·二模）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 。
