1 如图所示,入射光线AO在水和空气的分界面发生了折射,请画出折射光线的大致方向。

(第1题图)
(第2题图)
(第1题图)
(第2题图)
答案
1.
关键点拨:当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所观察到的“物体”的位置是变高的。
解析
【分析】
要画出折射光线,需依据光的折射规律:当光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,且折射角小于入射角。解题时,先确定图中的法线MN,再在法线另一侧的水中,按照折射角小于入射角的要求,画出折射光线的大致方向。
【解析】
根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。作图步骤:1. 确定入射光线AO、分界面及法线MN;2. 在法线另一侧的水中,画出折射光线,使折射光线靠近法线,满足折射角小于入射角的规律,完成折射光线的绘制。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光从空气斜射入水中的折射规律的应用,属于基础作图题,只要牢记折射规律即可正确完成作图。
【难度系数】0.7
要画出折射光线,需依据光的折射规律:当光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,且折射角小于入射角。解题时,先确定图中的法线MN,再在法线另一侧的水中,按照折射角小于入射角的要求,画出折射光线的大致方向。
【解析】
根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。作图步骤:1. 确定入射光线AO、分界面及法线MN;2. 在法线另一侧的水中,画出折射光线,使折射光线靠近法线,满足折射角小于入射角的规律,完成折射光线的绘制。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光从空气斜射入水中的折射规律的应用,属于基础作图题,只要牢记折射规律即可正确完成作图。
【难度系数】0.7
2[中]如图,上、下是两个相同的玻璃三棱镜,中间是一块玻璃砖,请大致画出三条光线的折射光线。

答案
2.
解析
【分析】
要画出三条光线的折射光线,需掌握光的折射规律:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角;从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。其中,三棱镜的折射特点是光线经过两次折射后向底边偏折;玻璃砖的两个折射面平行,光线经过两次折射后出射光线与入射光线平行、传播方向不变。据此分别分析三个光学元件的光线折射情况即可。
【解析】
1. 上方三棱镜:水平入射光线从空气斜射入三棱镜左侧面,折射光线向三棱镜下底边偏折;光线从右侧面斜射入空气时,再次折射,最终光线向底边偏折,整体向下偏折。
2. 中间玻璃砖:入射光线垂直于玻璃砖左侧面入射,垂直入射时传播方向不变,出射光线仍水平向右。
3. 下方三棱镜:水平入射光线从空气斜射入三棱镜左侧面,折射光线向三棱镜上底边偏折;光线从右侧面斜射入空气时,再次折射,最终光线向底边偏折,整体向上偏折。
【答案】

【知识点】
光的折射规律、三棱镜折射、玻璃砖折射
【点评】
本题考查光的折射在不同光学元件中的应用,需掌握三棱镜和玻璃砖的折射特点,属于光学基础应用题型。
【难度系数】
0.6
要画出三条光线的折射光线,需掌握光的折射规律:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角;从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。其中,三棱镜的折射特点是光线经过两次折射后向底边偏折;玻璃砖的两个折射面平行,光线经过两次折射后出射光线与入射光线平行、传播方向不变。据此分别分析三个光学元件的光线折射情况即可。
【解析】
1. 上方三棱镜:水平入射光线从空气斜射入三棱镜左侧面,折射光线向三棱镜下底边偏折;光线从右侧面斜射入空气时,再次折射,最终光线向底边偏折,整体向下偏折。
2. 中间玻璃砖:入射光线垂直于玻璃砖左侧面入射,垂直入射时传播方向不变,出射光线仍水平向右。
3. 下方三棱镜:水平入射光线从空气斜射入三棱镜左侧面,折射光线向三棱镜上底边偏折;光线从右侧面斜射入空气时,再次折射,最终光线向底边偏折,整体向上偏折。
【答案】
【知识点】
光的折射规律、三棱镜折射、玻璃砖折射
【点评】
本题考查光的折射在不同光学元件中的应用,需掌握三棱镜和玻璃砖的折射特点,属于光学基础应用题型。
【难度系数】
0.6
3[2026江苏镇江质检,中]甲图为小猫叉鱼的情景,可简化为图乙所示,其中S为鱼的实际位置,S'为鱼像的位置,A点为小猫眼睛的位置,请在乙图中画出小猫看到鱼的光路图。

答案
3.
【解析】小猫能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入小猫的眼中,鱼的像是逆着折射光线看到的,所以连接AS',与水面的交点即为入射点O;连接S和O即为入射光线,OA为折射光线,OS'为折射光线的反向延长线,用虚线表示。
解析
【分析】
要画出小猫看到鱼的光路图,需明确:小猫看到水中的鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线进入小猫的眼睛;我们看到的鱼的虚像S',是折射光线的反向延长线会聚形成的。因此,折射光线的反向延长线过S',所以连接小猫眼睛A和虚像S',与水面的交点即为光线的入射点O;再连接实际鱼的位置S和O,得到入射光线,连接O和A得到折射光线,注意标注光线方向,以及虚像对应的反向延长线用虚线。
【解析】
1. 确定入射点:连接A(小猫眼睛)和S'(鱼的虚像),该直线与水面交于点O,O即为光线从水中射入空气的入射点;
2. 画入射光线:连接S(鱼的实际位置)和O,箭头方向从S指向O(表示光线从鱼射向水面);
3. 画折射光线:连接O和A,箭头方向从O指向A(表示折射光线进入小猫眼睛);
4. 标注:S'到O的线段用虚线,代表折射光线的反向延长线。
【答案】

【知识点】
光的折射、虚像的形成
【点评】
本题结合生活中“小猫叉鱼”的情景,考查光的折射规律的应用,核心是理解水中鱼的虚像成因,掌握光路图的作图方法,属于光学基础作图题,需要明确折射光线与虚像的关系。
【难度系数】
0.6
要画出小猫看到鱼的光路图,需明确:小猫看到水中的鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线进入小猫的眼睛;我们看到的鱼的虚像S',是折射光线的反向延长线会聚形成的。因此,折射光线的反向延长线过S',所以连接小猫眼睛A和虚像S',与水面的交点即为光线的入射点O;再连接实际鱼的位置S和O,得到入射光线,连接O和A得到折射光线,注意标注光线方向,以及虚像对应的反向延长线用虚线。
【解析】
1. 确定入射点:连接A(小猫眼睛)和S'(鱼的虚像),该直线与水面交于点O,O即为光线从水中射入空气的入射点;
2. 画入射光线:连接S(鱼的实际位置)和O,箭头方向从S指向O(表示光线从鱼射向水面);
3. 画折射光线:连接O和A,箭头方向从O指向A(表示折射光线进入小猫眼睛);
4. 标注:S'到O的线段用虚线,代表折射光线的反向延长线。
【答案】
【知识点】
光的折射、虚像的形成
【点评】
本题结合生活中“小猫叉鱼”的情景,考查光的折射规律的应用,核心是理解水中鱼的虚像成因,掌握光路图的作图方法,属于光学基础作图题,需要明确折射光线与虚像的关系。
【难度系数】
0.6
4[2026江苏苏州期中,中]如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。

答案
4.
【解析】连接EB与界面的交点即为入射点,入射点与E的连线即为入射光线,连接A与入射点即为入射光线。
解析
【分析】要画出水下E处潜水员看到路灯的光路,需明确:潜水员看到路灯,是路灯发出的光经水面折射后进入潜水员的眼睛,光的传播方向是从空气斜射入水中。解题步骤:①确定入射点:连接水下的E点和空气中的路灯B点,该连线与空气和水的分界面(水面)的交点即为光的入射点;②绘制光路:入射光线是从B指向入射点,折射光线是从入射点指向E,潜水员逆着折射光线看去,会认为光沿直线传播,因此看到的虚像位置在A点。
【解析】连接E、B,与空气和水的分界面交于入射点O;连接B与O,得到入射光线,箭头方向从B指向O;连接O与E,得到折射光线,箭头方向从O指向E,符合光从空气斜射入水中的传播规律,完成光路图。
【答案】
【知识点】光的折射、光路图绘制
【点评】本题考查光的折射光路的绘制,核心是确定入射点和光的传播方向,属于光学基础作图题,需掌握光的折射规律。
【难度系数】0.5
【解析】连接E、B,与空气和水的分界面交于入射点O;连接B与O,得到入射光线,箭头方向从B指向O;连接O与E,得到折射光线,箭头方向从O指向E,符合光从空气斜射入水中的传播规律,完成光路图。
【答案】
【知识点】光的折射、光路图绘制
【点评】本题考查光的折射光路的绘制,核心是确定入射点和光的传播方向,属于光学基础作图题,需掌握光的折射规律。
【难度系数】0.5
5[四川南充中考]如图所示,一束光射向凸透镜,请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。

答案
5.
【解析】过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于凸透镜的主光轴,平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的(虚)焦点。
关键点拨:凸透镜的焦距越小,对光的会聚能力越强。
解析
【分析】要完成该光路,需利用透镜的特殊光线规律:①凸透镜:过焦点的光线经折射后平行于主光轴;②凹透镜:平行于主光轴的光线经折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点。解题时,先处理射向凸透镜的光线,得到凸透镜的折射光线,再将该光线作为凹透镜的入射光线,画出凹透镜的折射光线即可。
【解析】1. 射向凸透镜的光线指向凸透镜右侧的焦点F,根据凸透镜的特殊光线,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,因此画出该光线经凸透镜后的折射光线,平行于主光轴向左;2. 该平行于主光轴的光线入射到凹透镜上,根据凹透镜的特殊光线,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过凹透镜左侧的虚焦点F,据此画出凹透镜的折射光线。
【答案】
【知识点】凸透镜光路作图、凹透镜光路作图
【点评】本题考查透镜特殊光线的作图,是光学部分的基础题型,核心是掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规律,难度适中,属于需熟练掌握的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 射向凸透镜的光线指向凸透镜右侧的焦点F,根据凸透镜的特殊光线,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,因此画出该光线经凸透镜后的折射光线,平行于主光轴向左;2. 该平行于主光轴的光线入射到凹透镜上,根据凹透镜的特殊光线,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过凹透镜左侧的虚焦点F,据此画出凹透镜的折射光线。
【答案】
【知识点】凸透镜光路作图、凹透镜光路作图
【点评】本题考查透镜特殊光线的作图,是光学部分的基础题型,核心是掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规律,难度适中,属于需熟练掌握的基础题。
【难度系数】0.5
6[2026湖南长沙模拟,中]我国西汉时期的《淮南万毕术》记载:"削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。"这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示,假设F为冰透镜的焦点,请将图中光路补充完整。

答案
6.
【解析】平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后将过焦点,据此画出折射光线和入射光线。
解析
【分析】要补充光路,需利用凸透镜的特殊光线规律:平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,会通过焦点F。解题时,先明确入射光线平行于主光轴,因此折射光线应连接透镜上的入射点与焦点F,方向指向F,完成光路补充。
【解析】根据凸透镜的光学性质:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过焦点。因此,在图中,平行于主光轴的入射光线经过冰透镜(凸透镜)的折射光线,应从透镜的入射点指向焦点F,据此画出完整光路。
【答案】
【知识点】凸透镜光路作图、凸透镜光学性质
【点评】本题考查凸透镜特殊光线的作图,属于基础题型,需牢记平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点的规律,是对透镜基本性质的应用。
【难度系数】0.7
【解析】根据凸透镜的光学性质:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过焦点。因此,在图中,平行于主光轴的入射光线经过冰透镜(凸透镜)的折射光线,应从透镜的入射点指向焦点F,据此画出完整光路。
【答案】
【知识点】凸透镜光路作图、凸透镜光学性质
【点评】本题考查凸透镜特殊光线的作图,属于基础题型,需牢记平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点的规律,是对透镜基本性质的应用。
【难度系数】0.7
7[2026安徽合肥期中]画出图中三条入射光线经凹透镜折射后的折射光线。

答案
7.
【解析】根据凹透镜的特殊光线可知,入射光线的延长线过凹透镜的(虚)焦点时,经过凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴;入射时过光心的光线经过凹透镜后传播方向不变;入射光线平行于主光轴,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的另一侧(虚)焦点。
解析
【分析】
要画出三条入射光线经凹透镜的折射光线,需先明确凹透镜的三条特殊光线规律,再对应每条入射光线的类型分析:①平行于主光轴的入射光线;②过光心的入射光线;③入射光线延长线过凹透镜虚焦点的光线。根据不同光线对应的折射规律,即可完成作图。
【解析】
1. 平行于主光轴的入射光线:经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜另一侧的虚焦点(图中右侧的F点),据此确定该光线的折射方向;
2. 过光心的入射光线:过凹透镜光心的光线传播方向不改变,直接沿原方向延长即可;
3. 入射光线延长线过凹透镜左侧虚焦点的光线:这类光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,据此确定该光线的折射方向。
【答案】

【知识点】
凹透镜的特殊光线
【点评】
本题考查凹透镜三条特殊光线的作图,核心是牢记凹透镜的折射规律,属于光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.6
要画出三条入射光线经凹透镜的折射光线,需先明确凹透镜的三条特殊光线规律,再对应每条入射光线的类型分析:①平行于主光轴的入射光线;②过光心的入射光线;③入射光线延长线过凹透镜虚焦点的光线。根据不同光线对应的折射规律,即可完成作图。
【解析】
1. 平行于主光轴的入射光线:经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜另一侧的虚焦点(图中右侧的F点),据此确定该光线的折射方向;
2. 过光心的入射光线:过凹透镜光心的光线传播方向不改变,直接沿原方向延长即可;
3. 入射光线延长线过凹透镜左侧虚焦点的光线:这类光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,据此确定该光线的折射方向。
【答案】
【知识点】
凹透镜的特殊光线
【点评】
本题考查凹透镜三条特殊光线的作图,核心是牢记凹透镜的折射规律,属于光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.6
8[2026陕西咸阳期末,中]请根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜,并作出光线a、b分别经该透镜之后的折射光线。

答案
8.
【解析】由题图可知光线经透镜折射后变得发散,因此该透镜对光线有发散作用,为凹透镜。过光心的光线a经凹透镜折射后传播方向不变,b经该透镜之后的折射光线发散,远离主光轴。
关键点拨:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。根据题图给出的入射光线和折射光线可以确定光经过透镜折射后是更发散了还是更会聚了,从而可以确定透镜的种类。
解析
【分析】要解决本题,需分两步思考:第一步,根据入射光线和折射光线的发散程度判断透镜类型:观察题图,入射光线原本有会聚趋势,经过虚线框后发散程度增大,说明透镜对光线有发散作用,因此是凹透镜;第二步,根据凹透镜的光学性质画折射光线:凹透镜的特殊光线规律为,过光心的光线传播方向不变,入射到凹透镜的光线经折射后会更发散,据此画出光线a、b的折射光线。
【解析】1. 判断透镜类型:对比入射光线和折射光线,发现光线经过虚线框后发散程度变大,说明该透镜对光线有发散作用,故为凹透镜。2. 画光线a的折射光线:光线a经过透镜的光心O,根据凹透镜的性质,过光心的光线传播方向不改变,因此沿原方向画出光线a的折射光线。3. 画光线b的折射光线:光线b是入射到凹透镜的光线,凹透镜对光线有发散作用,因此折射光线相对于入射光线向远离主光轴的方向偏折,画出发散的折射光线即可。
【答案】
【知识点】凹透镜对光的作用、透镜的分类、透镜的特殊光线
【点评】本题考查透镜类型的判断和凹透镜的光学性质,核心是理解凹透镜对光线的发散作用,结合特殊光线的画法完成作图,属于中等难度的透镜作图题,需学生掌握透镜的基本光学特性。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断透镜类型:对比入射光线和折射光线,发现光线经过虚线框后发散程度变大,说明该透镜对光线有发散作用,故为凹透镜。2. 画光线a的折射光线:光线a经过透镜的光心O,根据凹透镜的性质,过光心的光线传播方向不改变,因此沿原方向画出光线a的折射光线。3. 画光线b的折射光线:光线b是入射到凹透镜的光线,凹透镜对光线有发散作用,因此折射光线相对于入射光线向远离主光轴的方向偏折,画出发散的折射光线即可。
【答案】
【知识点】凹透镜对光的作用、透镜的分类、透镜的特殊光线
【点评】本题考查透镜类型的判断和凹透镜的光学性质,核心是理解凹透镜对光线的发散作用,结合特殊光线的画法完成作图,属于中等难度的透镜作图题,需学生掌握透镜的基本光学特性。
【难度系数】0.6
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