生活中的透镜
本节主要介绍透镜的基础知识和透镜在日常生活中的应用，是初中物理光学知识中重要的组成部分，也是学生掌握光学元件应用的关键内容。中考时常常结合生活实际中的照相机、投影仪、放大镜等仪器，考察其成像特征，常考题型有选择题和填空题，难度中等。
一、照相机
1、原理：照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏。被拍摄物体在2倍焦距以外，来自物体的光经过照相机镜头后会会聚在胶卷上（数码相机成像会会聚在相机内部的电子感光器上），形成一个倒立缩小的实像。
2、构造：由镜头、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。
3、成像特点：照相时，成倒立、缩小的实像。物体到镜头的距离是物距，底片到镜头的距离（即暗箱的长度）是像距。拍照时镜头离物体的距离越近，所成的像越大，像离镜头的距离越大；伴着离物体的距离越远，所成的像越小，像离镜头的距离也越小。
二、投影仪
1、原理：投影仪的原理是物体在一倍焦距与二倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像。投影仪的镜头相当于凸透镜，屏幕相当于光屏。
2、构造：反光镜、聚光镜、凸透镜、平面镜。
其中平面镜的作用是改变光的传播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。
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3、成像特点：在使用投影仪时，所得的像是放大、倒立的实像。凸透镜与透明胶片之间的距离是可以调节的，要想让屏幕上的像大一些，向下调凸透镜，减小透镜到物体间的距离，增大投影仪与屏幕间的距离；要想让屏幕上的像小一些，向上调凸透镜，增大凸透镜与物体间的距离，减小投影仪与屏幕的距离。
三、放大镜
放大镜是日常生活中最常用的光学仪器之一，人们用它来观察较小的、肉眼不易辨清的物体。用擦镜纸垫着摸镜面，它中央厚、边缘薄，是凸透镜。
原理：物体放在凸透镜的1倍焦距以内时(物距小于1倍焦距)，成正立、放大的虚像，像与物体在凸透镜的同侧。
使用：将放大镜放在物体的上方，适当调整距离，就可以看到正立、放大的虚像，观察到物体的细微之处。当物体越靠近焦点时，成像越远，像越大。
四、虚像和实像
1、实像：光线经过光学元件的反射或折射后，实际光线会聚到一点，则所成的像是实像。实像是实际光线会聚而成，是倒立的，能呈现在光屏上，也能用眼睛直接观看。如小孔成像、照相机、投影仪。
2、虚像：光线经过光学元件反射或折射后，实际光线发散，反向延长后反向延长线相交于一点，所成的像是虚像。虚像不是实际光线相交形成的，是正立的，不能呈现在光屏上，只能用眼睛观看。如平面镜成像、光折射时的虚像、放大镜等。
重难点01 照相机原理及成像特征
如图所示，早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的。以下有关说法正确的是
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A．这架照相机的镜头是凹透镜
B．将照相机升高，可以看到两位照相人的全身像
C．若要全身像，应增大相机和两位照相人之间的距离
D．若要人像更亮，需要在两位照相的人身后进行“补充”
【参考答案】C
【详细解析】照相机的镜头是凸透镜，故A错误；照相机成像的大小与物距有关，即与物体到凸透镜的距离有关，与凸透镜的高度无关，所以将照相机升高，仍看不到两位照相人的全身像，故B错误；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，此时能看到全身像，故C正确；照相时是人反射的光通过镜头折射后在底片上成像，所以要使人像更亮，需要在两位照相的人身前进行“补充”，故D错误.故选C。
【名师点睛】做题时要紧密练习生活实际，我们都知道，用手机照相时，离物体越远，视野越大像就越小，很容易就能分析清楚。
1．初中毕业时摄影留念，全班合影后，改拍个人的校园纪念照，这时应该
A．照相机离人近些，并增大暗箱长度
B．照相机离人远些，并缩短暗箱长度
C．照相机离人远些，并增大暗箱长度
D．照相机离人近些，并缩短暗箱长度
【参考答案】A
【详细解析】毕业合影上的人头小，单身像的人头大，像变大，要减小镜头和同学的距离，增大镜头和底片的距离，即使照相机离人近些，同时增大暗箱长度，故选A。
2．人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。该摄像机镜头相当于_____透镜，它的成像与________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似，所成的是________ （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，若镜头焦距为f。人脸到镜头的距离应大于________，要使屏幕上的像大些，人应离镜头________ （填“远”“近”）些。
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【参考答案】凸 照相机 缩小 2f 近
【详细解析】凸透镜成像时，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头。凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；若物距变小，像距变大，像变大。摄像头的镜头相当于凸透镜，它的成像原理与照相机相同，已知镜头焦距为f，则人的脸距离凸透镜大于2f时，成倒立、缩小的实像；同时当人靠近镜头时，物距变小，故像距应该变大，同时像变大。
重难点02 投影仪原理及成像特征
老师上课时经常用到投影仪，如图所示，关于投影仪的使用以下做法中合理的是
A．投放到屏幕上的画面太靠上时，应增大平面镜与凸透镜的夹角使画面向下移动
B．若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪靠近屏幕同时将凸透镜适当向下移动
C．若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向上移动
D．若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动
【参考答案】D
【详细解析】平面镜改变光线的传播方向，可以将凸透镜成的像在屏幕上。若画面太靠上时，应减小平面镜与凸透镜的夹角，使画面向下移动，所以A说法错误。要使画面大一些，应减小物距，增大像距，所以应是投影仪远离屏幕同时将凸透镜向下移动，所以BC说法错误，D正确。故选D。
1．老师上课放投影时，想使屏幕上的影像变大或变小，下列做法中正确的是
A．增大投影仪到屏幕的距离，同时减小投影片到镜头的距离，可使像变大
B．减小投影仪到屏幕的距离，同时增大投影片到镜头的距离，可使像变大
C．减小投影仪到屏幕的距离，同时减小投影片到镜头的距离，可使像变小
D．增大投影仪到屏幕的距离，同时增大投影片到镜头的距离，可使像变小
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【参考答案】A
【详细解析】想使屏幕上的影像变大或变小，需要掌握凸透镜成像的规律。知道物距越大，像距越小，成的像也越小；物距越小，像距越大，成的像也越大。若已在屏幕上呈现清晰的像，若使屏幕上的清晰的像变大些，根据凸透镜成像的规律知，像变大，则像距变大，物距变小，应使投影仪远离屏幕，并把镜头与幻灯片的距离调小一些。反之像变大，则像距变小，物距变大，应使投影仪远离屏幕，并把镜头与幻灯片的距离调远一些。故答案为A。
2．如图所示是教学中常用的设备—投影仪，下列关于投影仪的叙述正确的是
A．物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像
B．屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射
C．平面镜的作用是发散光
D．若使屏幕上的像变小，应使镜头靠近投影片的同时投影仪适当远离屏幕
【参考答案】B
【详细解析】投影仪成放大、倒立的实像，故屏幕上的像是实像，所以A说法错误；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，所以B说法正确；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，所以C说法错误；若使屏幕上的像变小，应增大物距，减小像距，所以应使镜头远离投影片的同时投影机适当靠近屏幕，所以D说法错误。故选B。
1．下列关于实像和虚像的说法中，正确的是
A．实像是由光的折射形成的，虚像是由光的反射形成的
B．看到实像时有光进入人眼，看到虚像时没有光进入人眼
C．实像是缩小或放大的，虚像都是放大的
D．实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接
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【答案】D
2．某校组织学生到长沙世界之窗春游，小明同学用照相机为另一同学拍全身照时，不小心让一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分，则他所拍出的照片
A．不能看到人的头部
B．不能看到人的脚
C．不能看到所拍同学的全身像
D．可以看到所拍同学的全身像，但像会变暗一些
【答案】D
【解析】照相机成的像，是被照景物的光经凸透镜折射后，会聚一点形成的实像。一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分，相当于挡住了一部分光，没挡住的部分还可以成像，只是亮度稍暗一些。因此，他所拍出的照片可以看到所拍同学的全身像，但像会变暗一些，故D正确为答案。
3．如图所示，透过放大镜，观察到邮票上熊猫正立、放大的像，则邮票到放大镜的距离
A．小于放大镜的焦距
B．大于放大镜的焦距
C．位于一倍至两倍焦距间
D．等于放大镜的焦距
【答案】A
【解析】当凸透镜作为一个放大镜使用时，此时的物体应该在一倍焦距以内，即物距小于焦距，当物距小于焦距时，所成的像是正立的放大的虚像，故选A。
4．如图所示，“影”是生活中常见的光现象，如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、投影仪射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等，其中它们与物理知识对应关系正确的是
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A．B．C．D．
【答案】B
【解析】手影是光沿直线传播形成的，A错；投影是利用凸透镜成像原理制成的，B对，C错；倒影是利用了光的反射，D错；故选B。
5．投影仪是教学中常用的仪器，如图所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成45°角的平面镜，右边竖直放一屏幕，物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像。一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上画面太小，正确的调节方法是
A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离
B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离
C．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离
D．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离
【答案】C
6．很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事情记录下来，在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线补光，拍出依旧清楚的画面。关于行车记录仪，下列说法正确的是
A．在拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外
B．行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜
C．人肉眼是可以观察到红外线的
D．在拍摄录像时，物体在透镜一倍焦距内
【答案】A
【解析】摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时u>2f
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，成倒立缩小的实像，故A正确，D错误；行车记录仪的摄像头中用的是凸透镜，故B错误；红外线属于不可见光，人肉眼是不可以观察到红外线的，故C错误。故应选A。
7．如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法正确的是
A．手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距
B．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C．制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片
D．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离
【答案】C
8．阅读短文，回答下列问题
岐江夜游，全长约6千米，游完全程需40分钟，途径两条休闲带、五个广场、十个主题公园、四十九个节点。每天下午3点到晚上8点，10多条各式游船载着来自各地的游客在岐江上荡漾，品味百年的历史沉淀，观赏现代都市景观。夜幕降临，岐江两岸华灯初放，火树银花，岐江两岸1 000盏造型各异的路灯，勾勒两条蜿蜒流淌的光带，璀璨的灯光倒映在水面上，波光粼粼，让人分不清哪里是水面，哪里是岸边，旖旎风光使游客流连忘返。
（1）某人乘游船在岐江上逆流而上，若说他是静止的，是以下列哪个物体为参照物 。
A．岐江河水 B．岸边的高楼 C．他乘坐的游船 D．迎面驶来的游船
（2）游船游完全程的平均速度是 m/s。
（3）乘客坐在游船上看到点缀着城市夜空的射光灯光柱，这是由于光在空气中沿 ，看到岸边的彩灯在水中的倒影，这是光的 形成的。
（4）如图所示是某同学在游船上用同一照相机对着前面的大楼摄影，其中大楼离相机较近的是 图，为了使相片更清晰些，此时镜头应该 （“往前伸”或“往后缩”）。
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（5）假期到了，公园里游人如织，其中三位游客在同一地点，分别用不同型号的A、B、C相机，对着同一个亭子各拍的照片如图甲、乙、丙所示。拍照时景物到照相机的距离 （填“大于”、“小于”或“等于”）照相机二倍焦距；图中照相机的暗箱长度相当于 （填“焦距”、“像距”或“物距”）；照片甲是用 拍摄的。
【答案】（1）C （2）2.50 （3）直线传播 反射 （4）乙图 往前伸 （5）大于 像距 A相机
（5）拍照时景物到照相机的距离 大于照相机二倍焦距；图中照相机的暗箱长度相当于像距；凸透镜成实像时，物距越大，像距越大，像越大，可知，照片甲是用A相机拍摄的。
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