5.2 生活中的透镜（考点解读）（解析版）

52 生活中的透镜（考点解读）（解析版） 1、实像和虚像区别 （1）成像原理不同 实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像。 虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一 点。 （2）承接方式不同 实像：可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。 虚像：只能用眼睛观看。 2、生活中的透镜 （1）照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际 光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。 （2）投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像； 透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像 了。 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 （3）放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距， 成的是放大、正立的虚像。 【考点1 实像和虚像区别】 【典例1-1】（2023 春•通城县期中）关于实像和虚像，下列说法中正确的是（ ） ．凸透镜成虚像时，因用光屏接收不到，所以人眼也看不到 B．虚像都是由光的反射形成的，实像都是由光的折射形成的 ．虚像总是放大的，实像有时是放大的有时是缩小的 D．虚像用眼睛可以看到，但用光屏接收不到 【答】D 【分析】实际光线形成的像是实像，可以用光屏来承接，实像都是倒立的，既有放大的， 也有缩小的； 虚像不是光线的实际会聚形成的，不能用光屏承接。 【解答】解：、凸透镜成虚像时，用光屏接收不到，但人眼能看到，放大镜就是利用了 这一原理，故错误； B、虚像可以是由光的反射形成的，如平面镜成像；也可能是折射形成的，如放大镜； 实像可以是光的折射形成的，如照相机等；实像也可以是光的直线传播形成的，如小孔 成像，故B 错误； 、虚像有时是放大的，如放大镜；也有时是等大的，如平面镜成像；实像有时是放大的 有时是缩小的，如照相机成缩小的实像，投影仪成放大的实像，故错误； D、虚像不是光线的实际会聚形成的，用眼睛可以看到，但用光屏接收不到，故D 正确。 故选：D。 【典例1-2】（2022 秋•武冈市期末）中国文化源远流长，《江南》一诗脍炙人口，其中的 “鱼戏莲叶间”将景入画。关于人观察到水中的鱼和莲叶，下列说法正确的是（ ） ．鱼是实像，莲叶是虚像 B．鱼是虚像，莲叶是实像 ．鱼和莲叶都是实像 D．鱼和莲叶都是虚像 【答】D 【分析】平面镜成的像是与物体等大的虚像，平面镜成像是由于光的反射形成的。 我们看到水中的物体，其实看到的是物体的虚像，是由光的折射形成的。 【解答】解：因为鱼是在水中的实际物体，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的 眼睛，我们看到水中的鱼，看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。 看到水中的莲叶，属于平面镜成像现象，故看到水中莲叶是由光的反射形成的与物体等 大的虚像。 故选：D。 【典例1-3】（2022 秋•南昌县期末）我们经常提到各种像，如：（1）小孔成像，（2）平 面镜成像，（3）放大镜成像，（4）照相机成像。属于实像的是 （ 1 ）（ 4 ） ，属 于虚像的是 （ 2 ）（ 3 ） 。（均填序号） 【答】（1）（4）；（2）（3）。 【分析】实像与虚像的区别：实像之实际光线（会聚）而成的，虚像是实际光线（反向 延长线相交）而成，（实）像能在光屏上呈现出，而（虚）像则不能。 【解答】解：（1）小孔成像是属于光沿直线传播现象的应用，成的像是倒立的实像； （2）平面镜成镜是光的反射现象，成的像是正立、等大的虚像； （3）放大镜成像是凸透镜成像原理，成的像是正立、放大的虚像； （4）照相机成像是凸透镜成像原理，成的像是倒立、缩小的实像。 故答为：（1）（4）；（2）（3）。 【变式1-1】（2023 春•冷水滩区校级月考）如图所示的现象中，所成的像是实像的是（ ） ． 水中断笔 B． 水中倒影 ． 宇航员透过水滴成像D． 露珠下的叶脉 【答】 【分析】（1）实像是实际光线会聚成的，虚像不是实际光线会聚成的，而是实际光线 的反向延长线会聚成的； （2）实像可以用光屏接收到，虚像不能用光屏接收到； 共同点：实像和虚像都能用眼睛看得到。 【解答】解：、水中笔反射的光是从水中斜射入空气中，发生折射，折射光线远离法线， 当人逆着折射光线看时，看到的是折射光线反向延长线形成的笔的虚像，比笔的实际位 置要浅些，所以感觉水中的笔向上折断了，故不符合题意； B、水中倒影是由反射光线的反向延长线相交形成的，是光的反射形成的虚像，故B 不 符合题意； 、据水珠的形状可知，水珠相当于凸透镜；图中所成的像为倒立、缩小的实像，故符合 题意； D、露珠下的叶脉，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的正立放大的虚像，故D 不符 合题意。 故选：。 【变式1-2】（2022 秋•锦江区期末）下面关于实像和虚像的说法中正确的是（ ） ．虚像和实像都能通过眼睛观察到，但虚像不能成在屏上而实像能成在光屏 B．虚像一定是人的幻觉，实际上并没有光线进入人的眼睛 ．只有实像才能用照相机拍摄，而虚像照相机拍摄不下来 D．实像才能用眼睛观察到，虚像不能用眼睛观察到 【答】 【分析】实像是由实际光线汇集而成的，可以用光屏承接。而虚像是由实际光线的反向 延长线汇聚而成的，不能用光屏承接。 【解答】解：（1）实像是由实际光线汇集而成的，所以实像能呈在光屏上，而虚像是 由实际光线的反向延长线汇聚而成的，所以虚像不能呈在光屏上，故正确，D 错误； （2）虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的，只是进入人眼的光是发散的，并不 是没有光进入人眼，若真的是没有光进入人眼，将什么也看不到，B 错误； （3）实像和虚像都能用照相机拍摄，故错误。 故选：。 【变式1-3】（2022 秋•集贤县期末）小丽在西湖边游玩时看到湖畔垂柳成荫，她惊奇的发 现“一只小鱼在云中嬉戏”，“一只小鸟在水中飞翔”。小丽所看到的“云”、“鱼”、 “小鸟”，其中属于虚像的有 3 个。空中的小鸟长度为10m，小鸟的像长度为 10 m。 【答】3；10。 【分析】小丽所看到的“云”为光的反射形成的虚像，“鱼”为光的折射形成的虚像， “小鸟”为光的反射形成的虚像； 平面镜成像特点：物体在平面镜里成的像是正立的虚像，与物体大小相同、连线与镜面 垂直、到镜面的距离相等。 【解答】解：小丽所看到的“云”为光的反射形成的虚像，“鱼”为光的折射形成的虚 像，“小鸟”为光的反射形成的虚像，其中属于虚像的有3 个。 由平面镜成像特点可知，像与物体大小相同，因此空中的小鸟长度为10m，小鸟的像长 度也为10m。 故答为：3；10。 【考点2 生活中的透镜】 【典例2-1】（2022 秋•江汉区期末）如图所示，是生活中随处可见的透镜。下列关于透镜 的说法正确的是（ ） ． 人脸经摄像头成倒立缩小的像 B． 电影影片经投影仪成正立等大的像 ． 通过照相机看远处的树是倒立放大的像 D． 透过鱼缸看见的鱼是正立缩小的像 【答】 【分析】凸透镜成像的三种情况和应用：U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机 和摄像机；2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；U＜f，成倒正立、 放大的虚像，应用于放大镜。 【解答】解：摄像头是一个凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小 的实像，故正确； B 电影机镜头是一个凸透镜，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，物体成倒立、放大的实 像，故B 错误； 对于传统的相机来说，是通过一组三棱镜的再次折射后，将“倒立”的像纠正过，变成 “正立”的像，故错误； D 鱼缸与缸中的水构成凸透镜，金鱼及金鱼所成的像均在透镜的一侧，所以看到的将是 正立的放大的虚像，故D 错误。 故选：。 【典例2-2】（2023•平南县一模）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 凸透镜 。手表的背面打磨得非常光滑， 能清晰地照出小明像，此像的大小与小明相比 不变 （选填“变大”、“变小”或 不变”）。 【答】凸透镜；不变。 【分析】根据透镜中间和边缘的厚薄判断是凸透镜还是凹透镜； 平面镜成等大的虚像。 【解答】解：透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜； 手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，相当于平面镜成像，所成的像与小 明本人大小相同。 故答为：凸透镜；不变。 【变式2-1】（2022 秋•荆门期末）下列关于放大镜、幻灯机、照相机的说法错误的是（ ） ．它们都是利用凸透镜成像的 B．用照相机拍照时，景物在2 倍焦距以外 ．幻灯片必须放在2 倍焦距以外 D．用放大镜看书，书与透镜的距离应小于1 倍焦距 【答】 【分析】放大镜、幻灯机、照相机都是利用凸透镜成像的； 物距大于2 倍焦距时成倒立、缩小实像，根据此原理制成照相机，此时像距处于1 倍、 2 倍焦距之间； 物距介于1 倍焦距与2 倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据此原理制成幻灯机，此 时像距大于2 倍焦距； 物距1 倍焦距以内，成倒立、放大的虚像，根据此原理制成放大镜。 【解答】解：放大镜、幻灯机、照相机的镜头都是凸透镜，利用了凸透镜成像规律，故 正确； B 照相机成倒立、缩小实像的实像，物距大于2 倍焦距，此时像距处于1 倍、2 倍焦距 之间，故B 正确； 幻灯机成倒立、放大的实像，物距介于1 倍焦距与2 倍焦距之间，像距大于2 倍焦距， 故错误； D 用放大镜看书，物距小于焦距，即书与透镜的距离应小于1 倍焦距，成倒立、放大的 虚像，故D 正确。 故选：。 【变式2-2】（2022 春•辉县市月考）把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载 物台上。调整镜头，在天花板上就能得到投影片上图清晰的像。关于投影仪，下列说法 不正确的是（ ） ．投影仪的镜头相当于一个凸面镜 B．投影仪上的平面镜可以改变光路 ．载物台上的投影片必须倒着放置 D．天花板上的像是放大的实像 【答】 【分析】凸透镜成像的四种情况： u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机。 u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，一般求凸透镜的焦距。 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。 u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。 【解答】解：D．投影仪的镜头是一个凸透镜，成像原理利用的是当物距大于一倍焦距 小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像，故错误，D 正确； B．投影仪上的平面镜会对光线进行反射，可以改变光路，故B 正确； ．投影仪成的是倒立、放大的实像，因此载物台上的投影片必须倒着放置，故正确。 故选：。 【变式2-3】（2022 秋•嵩县期末）现有如下光学器件：平面镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜、 凹透镜。在下列光学仪器或用具中用到了哪种器件？请把相应的序号填入空格。①自 制潜望镜②照相机③放大镜④老花镜⑤近视眼镜，利用平面镜是 ① ；利用凸透 镜的是 ②③④ 。 【答】①；②③④。 【分析】结合所学知识，分析各种器件的光学原理作答即可。 【解答】解：①自制潜望镜用两块平面镜制成； ②照相机用凸透镜成像制成； ③放大镜用凸透镜成像制成； ④老花镜用凸透镜成像制成； ⑤近视眼镜用凹透镜成像制成； 故答为：①；②③④。 一、选择题。 1．（2023•成都模拟）“大漠孤烟直，长河落日圆”，图是小李在旅途中拍摄的长河落日 的美丽景象，关于水中的“落日”，下列说法正确的是（ ） ．水中“落日”与天空中的太阳一样亮，也是光源 B．河水中水有多深，水中“落日”离水面就有多深 ．水中“落日”移动速度与天空中的太阳移动的速度相等 D．水中“落日”能用照相机拍摄，所以是实像 【答】 【分析】（1）自身能发光的物体叫光源。 （2）平面镜成像时，成虚像，像与物体大小相等，像到镜面的距离等于物体到镜面的 距离，像与物体关于平面镜对称。 【解答】解：D、水中“落日”属于平面镜成像，是太阳在水中成的虚像，自身不能发 光，所以不是光源，故D 错误。 B、根据平面镜成像特点可知，水中的“落日”到水面的距离等于“落日”到水面的距 离，与水的深度无关，故B 错误。 、根据平面镜成像特点可知，像与物体关于平面镜对称，则水中“落日”移动速度与天 空中的太阳移动的速度相等，故正确。 故选：。 2．（2022 秋•黄石期末）我们学习了很多光学成像的实例，如：①针孔照相机内所成像 （小孔成像）；②“潜望镜”中看到的景物的像；③汽车观后镜中的像；④电影银幕 上放大的像；⑤穿衣镜中自己的像；⑥监控器中看到的景象。这些成像实例中所成的 像是实像的是（ ） ．①、③ B．②、③、④ ．①、④、⑥ D．②、③、⑤ 【答】 【分析】根据实像和虚像的区别、不同点： （1）成因不同，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由实际光线的反向延长线会 聚而成的； （2）像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的；来分析此题。 【解答】解：①针孔照相机属于小孔成像原理，因此成的是实像，它是光的直线传播 原理形成的； ②从潜望镜中观察景物，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现 象； 汽车观后镜中的像是正立缩小的虚像； ④电影银幕上的像是光的折射现象，是倒立放大的实像； ⑤穿衣镜中自己的像，属于平面镜成像原理，是虚像； ⑥监控器中看到的景象，是光的折射现象，成的是倒立放缩小的实像。 综上所述，属于实像的是①④⑥；属于虚像的是②③⑤，故正确。 故选：。 3．（2022 秋•安丘市校级期末）关于虚像，以下说法不正确的是（ ） ．低头在湖里看到天上白云，是光的反射形成的虚像 B．低头看到湖里游动的鱼，是光的折射形成的虚像 ．太阳光通过树叶的缝隙在路面上形成了许多光斑，是小孔成像现象成的虚像 D．用放大镜看书上的文字，看到正立放大的字是虚像 【答】 【分析】（1）平静的水面相当于平面镜，云在水平面镜中成正立、等大的虚像，属于 光的反射； （2）我们看到水中的物体，其实看到的是物体的虚像，是由光的折射形成的； （3）知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的实像； （4）用放大镜看书上的文字，属于光的折射，当u＜f，成倒正立、放大的虚像，应用 于放大镜。 【解答】解：．云在天上，所以“白云”是在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水 中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像，故正确； B．鱼是在水中的实际物体，是由于光线从水中斜射入空气后进入了人的眼睛，我们看 到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的，故B 正确； ．小孔成像是光沿直线传播形成的实像，故错误； D．放大镜是凸透镜，用放大镜看书上的文字，由凸透镜成像的规律，文字在1 倍焦距 以内成正立放大的虚像，凸透镜成像属于光的折射，故D 正确。 故选：。 4．（2023•巴音郭楞州一模）如图，透过水珠可以将荷叶上的纹理看得更清，水珠相当于 （ ） ．平面镜 B．玻璃板 ．凸透镜 D．凹透镜 【答】 【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，水珠中间厚，边缘薄，所以是凸透镜。 【解答】解：水珠中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。叶片的纹理在它的焦点以内，所以 通过水珠可以看到正立、放大的虚像，此时相当于放大镜，故正确。 故选：。 5．（2022 秋•和田地区期末）考古学家观察出土文物时，为了看得更清楚一些，往往通过 一个光学元件来观察文物，这个光学元件是（ ） ．平面镜 B．凹透镜 ．凸透镜 D．凸面镜 【答】 【分析】由于面镜只能反光，不能透光，再结合凸透镜和凹透镜成像性质进行判断。 【解答】解：由于面镜只能反光，不能透光，由题意可知，该光学元件能透光，故D 错 误； 当u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜，能看清较小的物体，而凹透镜 成正立、缩小的虚像，与题意不符合，故正确，B 错误。 故选：。 6．（2023•潮南区三模）潜望镜、老花镜、近视镜、汽车的观后镜，依次用的是（ ） ．凹透镜、凹透镜、凸透镜、凸面镜 B．平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜 ．平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜 D．平面镜、凹透镜、凸透镜、凸透镜 【答】B 【分析】根据各种透镜和面镜的作用和用途进行选择。 平面镜能改变光路制作潜望镜，能成像制成穿衣镜。 凸面镜能使光线发散，发散光线的反向延长线会聚成像，制成汽车观后镜。 凹面镜能使光线会聚，制成太阳灶和医生检查耳道的额镜；根据光路可逆的，把凹面镜 制成汽车头灯、手电筒等。 凸透镜对光线有会聚作用，制成老花镜。 凹透镜对光线有发散作用，制成近视镜。 【解答】解：潜望镜利用平面镜改变光路；老花镜利用凸透镜对光线的会聚作用，使像 呈在视膜上；近视镜利用凹透镜对光线有发散作用，使像呈在视膜上；汽车观后镜利用 凸面镜对光线的发散作用，发散光线的反向延长线会聚成像；所以依次用的是平面镜、 凸透镜、凹透镜、凸透镜。 故选：B。 7．（2022 秋•峰峰矿区校级月考）下列哪些量不能被放大镜所放大（ ） ．线段长度 B．圆面积 ．角度大小 D．报纸上字的大小 【答】 【分析】角的度数的大小，只与两边叉开的大小有关，与角的两边的长短无关，用放大 镜看放大的只是角的边长长度，据此解答即可。 【解答】解：用放大镜来看物体，物体被放大了，但是直线间的夹角不能被放大。 故选：。 8．（2022 春•海淀区校级期中）（多选）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影 仪”，他能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法正确的是（ ） ．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像 ．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整 D．从各个角度都能清楚地看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反 射 【答】BD 【分析】（1）当物距大于焦距，小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，投影仪就是 利用该原理制成的； （2）当反射面上凹凸不平时，光在上面会发生漫反射，发生漫反射的物体可以从不同 角度看到。 【解答】解：、根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍 焦距，故正确； B、投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B 正确； 、若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，故 错误； D、从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，说明各个方向都有反射光进入人的眼睛， 即白墙对照射到其上面的光产生漫反射，故D 正确。 故选：BD。 9．（2022 秋•潍坊校级期末）（多选）下列像能够在光屏上呈现的是（ ） ． 镜中的小猫 B． 人通过悬浮水球成的像 ． 通过露珠看到的叶脉 D． 物体在近视眼视膜前呈的像 【答】BD 【分析】实像是实际光线会