1. 请根据画出的光线,在图中虚线框内画出一个适当的透镜。

答案
2. (2024红河统考期末)根据入射光线和出射光线,在如图所示的虚线框中画出适当的透镜。

答案
3. 在课后实践活动中,小明自制了一个如图甲所示的手电筒。他将小灯泡放在凸透镜的焦点处,请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。

答案
【解析】:
本题考查凸透镜三条特殊光线的画法,对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,已知小灯泡放在凸透镜的焦点处,那么从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,我们只需根据这一性质来画出折射光线即可。
【答案】:
从焦点$F$发出的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴,过$S$点(小灯泡位置,即焦点)作一条光线射向凸透镜,折射光线平行于主光轴,图略。
本题考查凸透镜三条特殊光线的画法,对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,已知小灯泡放在凸透镜的焦点处,那么从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,我们只需根据这一性质来画出折射光线即可。
【答案】:
从焦点$F$发出的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴,过$S$点(小灯泡位置,即焦点)作一条光线射向凸透镜,折射光线平行于主光轴,图略。
4. 请在图中完成光线通过凸透镜的光路图(F是凸透镜的焦点)。

答案
【解析】:本题考查凸透镜的光路图作法。
首先,平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会会聚于焦点,所以从$S$点发出的平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会经过右侧焦点$F$。
其次,从$S$点发出的过光心的光线,经过凸透镜后方向不变。
根据以上两条特殊光线的性质,我们可以完成光路图。
【答案】:
1. 画出从$S$点发出的平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会经过右侧焦点$F$。
2. 画出从$S$点发出的过光心的光线,经过凸透镜后方向不变。
光路图如图所示(图略,根据描述自行画出完整光路图,两条光线交点即为像点$S'$,过$S'$作垂直于主光轴的直线与凸透镜另一侧主光轴的交点即为像点对应的另一位置)。
首先,平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会会聚于焦点,所以从$S$点发出的平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会经过右侧焦点$F$。
其次,从$S$点发出的过光心的光线,经过凸透镜后方向不变。
根据以上两条特殊光线的性质,我们可以完成光路图。
【答案】:
1. 画出从$S$点发出的平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会经过右侧焦点$F$。
2. 画出从$S$点发出的过光心的光线,经过凸透镜后方向不变。
光路图如图所示(图略,根据描述自行画出完整光路图,两条光线交点即为像点$S'$,过$S'$作垂直于主光轴的直线与凸透镜另一侧主光轴的交点即为像点对应的另一位置)。
5. 如图所示,请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。

答案
【解析】:本题考查凹透镜对光线的作用及三条特殊光线的作图。对于凹透镜,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线通过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
1. 画AB的入射光线:
已知AB经凹透镜折射后的光线平行于主光轴,根据凹透镜的光学性质,其入射光线的延长线一定通过凹透镜另一侧的焦点F。所以从A点出发,画一条延长线通过左侧焦点F的光线,此即为AB的入射光线。
2. 画CO的折射光线:
已知CO是入射光线且过光心O,根据凹透镜过光心的光线传播方向不变这一性质,直接画一条从C点出发,经过光心O的直线,此即为CO的折射光线。
【答案】:
图略(入射光线AB的延长线通过左侧焦点F;折射光线CO为过光心O且与入射光线CO在同一直线上的光线 )。
1. 画AB的入射光线:
已知AB经凹透镜折射后的光线平行于主光轴,根据凹透镜的光学性质,其入射光线的延长线一定通过凹透镜另一侧的焦点F。所以从A点出发,画一条延长线通过左侧焦点F的光线,此即为AB的入射光线。
2. 画CO的折射光线:
已知CO是入射光线且过光心O,根据凹透镜过光心的光线传播方向不变这一性质,直接画一条从C点出发,经过光心O的直线,此即为CO的折射光线。
【答案】:
图略(入射光线AB的延长线通过左侧焦点F;折射光线CO为过光心O且与入射光线CO在同一直线上的光线 )。
6. 图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外,请画出AB经凸透镜所成像A'B'的大致位置。

答案
【解析】:
本题考查凸透镜成像的作图。需要知道凸透镜的特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变。物体$AB$在凸透镜两倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
先画出从$A$点发出的两条特殊光线,一条平行于主光轴,经凸透镜折射后过焦点$F$;另一条过光心$O$,传播方向不变,这两条折射光线的交点就是$A$点的像$A'$,再过$B$点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F$,与过$A$点的过光心的光线相交确定$B$点的像$B'$,从而确定像$A'B'$的大致位置。
【答案】:
图略(先画出从$A$点发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F$,再画出从$A$点过光心$O$的光线传播方向不变,两条折射光线交点为$A'$;从$B$点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F$,与过$A$点的过光心的光线相交确定$B'$,连接$A'B'$即为$AB$经凸透镜所成像$A'B'$的大致位置 )。
本题考查凸透镜成像的作图。需要知道凸透镜的特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变。物体$AB$在凸透镜两倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
先画出从$A$点发出的两条特殊光线,一条平行于主光轴,经凸透镜折射后过焦点$F$;另一条过光心$O$,传播方向不变,这两条折射光线的交点就是$A$点的像$A'$,再过$B$点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F$,与过$A$点的过光心的光线相交确定$B$点的像$B'$,从而确定像$A'B'$的大致位置。
【答案】:
图略(先画出从$A$点发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F$,再画出从$A$点过光心$O$的光线传播方向不变,两条折射光线交点为$A'$;从$B$点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F$,与过$A$点的过光心的光线相交确定$B'$,连接$A'B'$即为$AB$经凸透镜所成像$A'B'$的大致位置 )。
7. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S',画出光路图确定像点S'的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。

答案
【解析】:
本题主要考查了凸透镜对光线的会聚作用以及特殊光线作图的方法。
在凸透镜成像的作图中,有三条特殊光线需要牢记:一是平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后会通过焦点;二是通过光心的光线,其传播方向不变;三是通过焦点的光线,经过凸透镜折射后会平行于主光轴。本题中已知烛焰$S$的一点,我们可以利用“通过光心的光线,其传播方向不变”这一特殊光线,先画出一条从$S$点出发经过光心$O$的光线,其传播方向不变,到达像点$S'$;再利用“平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后会通过焦点”这一特殊光线,画出一条从$S$点出发平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后通过焦点$F$,这条折射光线与第一条经过光心的光线的延长线相交的点就是像点$S'$。
【答案】:
1. 连接$SO$,并延长;
2. 过$S$点作平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线过焦点$F$,该折射光线与第一步中延长线的交点即为像点$S'$。
图略(按照上述步骤作出光路图,保留作图痕迹)。
本题主要考查了凸透镜对光线的会聚作用以及特殊光线作图的方法。
在凸透镜成像的作图中,有三条特殊光线需要牢记:一是平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后会通过焦点;二是通过光心的光线,其传播方向不变;三是通过焦点的光线,经过凸透镜折射后会平行于主光轴。本题中已知烛焰$S$的一点,我们可以利用“通过光心的光线,其传播方向不变”这一特殊光线,先画出一条从$S$点出发经过光心$O$的光线,其传播方向不变,到达像点$S'$;再利用“平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后会通过焦点”这一特殊光线,画出一条从$S$点出发平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后通过焦点$F$,这条折射光线与第一条经过光心的光线的延长线相交的点就是像点$S'$。
【答案】:
1. 连接$SO$,并延长;
2. 过$S$点作平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线过焦点$F$,该折射光线与第一步中延长线的交点即为像点$S'$。
图略(按照上述步骤作出光路图,保留作图痕迹)。
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