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
解:
入射的平行光线经过透镜后向外侧偏折,光线的传播范围比入射时更大,透镜对光线起到发散作用,因此虚线框内应放置凹透镜。
在虚线框内画出中间薄、边缘厚的凹透镜,使透镜的左右侧分别对应入射光线、出射光线与虚线框的交点即可。
入射的平行光线经过透镜后向外侧偏折,光线的传播范围比入射时更大,透镜对光线起到发散作用,因此虚线框内应放置凹透镜。
在虚线框内画出中间薄、边缘厚的凹透镜,使透镜的左右侧分别对应入射光线、出射光线与虚线框的交点即可。
解析
【分析】首先观察图中的入射光线是平行光线,经过虚线框内的透镜后,光线向外侧偏折,传播范围比入射时更大,说明透镜对光线起到了发散作用。结合透镜的分类知识:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,由此可判断虚线框内应放置凹透镜,凹透镜的特征是中间薄、边缘厚,据此在虚线框内画出符合要求的凹透镜即可。
【解析】入射光线为平行光线,经过透镜后光线发散,说明该透镜对光线有发散作用,因此虚线框内应填入凹透镜。凹透镜的形状为中间薄、边缘厚,将其画在虚线框内,使透镜的左右两侧分别对应入射光线、出射光线与虚线框的交点,完成作图。
【答案】在虚线框内画出中间薄、边缘厚的凹透镜。
【知识点】凹透镜对光线的作用,透镜的分类
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是根据光线的偏折情况判断透镜类型,属于基础光学作图题,需要掌握凸透镜和凹透镜对光线的不同作用。
【难度系数】0.5
【解析】入射光线为平行光线,经过透镜后光线发散,说明该透镜对光线有发散作用,因此虚线框内应填入凹透镜。凹透镜的形状为中间薄、边缘厚,将其画在虚线框内,使透镜的左右两侧分别对应入射光线、出射光线与虚线框的交点,完成作图。
【答案】在虚线框内画出中间薄、边缘厚的凹透镜。
【知识点】凹透镜对光线的作用,透镜的分类
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是根据光线的偏折情况判断透镜类型,属于基础光学作图题,需要掌握凸透镜和凹透镜对光线的不同作用。
【难度系数】0.5
2.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
解:
平行的入射光线经过透镜后向中间偏折、会聚相交,说明该透镜对光线有会聚作用,因此在虚线框内画出中间厚、边缘薄的凸透镜即可。
平行的入射光线经过透镜后向中间偏折、会聚相交,说明该透镜对光线有会聚作用,因此在虚线框内画出中间厚、边缘薄的凸透镜即可。
解析
【分析】首先观察入射光线为平行光线,出射光线向中间会聚相交,说明透镜对光线有会聚作用;根据透镜的性质,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,因此虚线框内应填入凸透镜,需画出中间厚、边缘薄的凸透镜。
【解析】平行的入射光线经过透镜后向中间偏折、会聚相交,说明该透镜对光线有会聚作用,因此在虚线框内画出中间厚、边缘薄的凸透镜即可。
【答案】在虚线框内画出中间厚、边缘薄的凸透镜。
【知识点】透镜对光线的作用,凸透镜
【点评】本题考查根据光线的会聚特点判断透镜类型,属于光学基础题,需掌握凸透镜的会聚作用这一核心知识点。
【难度系数】0.7
【解析】平行的入射光线经过透镜后向中间偏折、会聚相交,说明该透镜对光线有会聚作用,因此在虚线框内画出中间厚、边缘薄的凸透镜即可。
【答案】在虚线框内画出中间厚、边缘薄的凸透镜。
【知识点】透镜对光线的作用,凸透镜
【点评】本题考查根据光线的会聚特点判断透镜类型,属于光学基础题,需掌握凸透镜的会聚作用这一核心知识点。
【难度系数】0.7
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,请在图乙中画出光线通过凸透镜后的光路图。

答案
解:
依据凸透镜的特殊光线规律:从凸透镜焦点处发出的光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出。
分别画出两条入射光线对应的折射光线:
1. 从左侧焦点F射向凸透镜上边缘的入射光线,经凸透镜折射后,沿平行于主光轴的方向向右延伸,在折射光线上标注向右的箭头表示传播方向。
2. 从左侧焦点F射向凸透镜下半部分的入射光线,经凸透镜折射后,沿平行于主光轴的方向向右延伸,在折射光线上标注向右的箭头表示传播方向。
依据凸透镜的特殊光线规律:从凸透镜焦点处发出的光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出。
分别画出两条入射光线对应的折射光线:
1. 从左侧焦点F射向凸透镜上边缘的入射光线,经凸透镜折射后,沿平行于主光轴的方向向右延伸,在折射光线上标注向右的箭头表示传播方向。
2. 从左侧焦点F射向凸透镜下半部分的入射光线,经凸透镜折射后,沿平行于主光轴的方向向右延伸,在折射光线上标注向右的箭头表示传播方向。
解析
【分析】
本题考查凸透镜的特殊光线作图,解题思路是:已知小灯泡在凸透镜的焦点处,即入射光线从凸透镜的焦点F发出,根据凸透镜的光学性质——从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此画出两条入射光线对应的折射光线即可。
【解析】
根据凸透镜的特殊光线规律:从凸透镜焦点处发出的光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出。作图步骤:1. 确定图乙中左侧焦点F的位置;2. 对两条从F点射向凸透镜的入射光线,分别画出折射光线,使折射光线与主光轴(图中虚线)平行,且折射光线的方向向右,在折射光线上标注向右的箭头表示光的传播方向。
【答案】
画出两条折射光线,均平行于主光轴,方向向右,标注箭头,符合凸透镜特殊光线的光路图。
【知识点】
凸透镜的特殊光线、光的折射
【点评】
本题为基础光学作图题,考查凸透镜特殊光线的应用,需牢记从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴的规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查凸透镜的特殊光线作图,解题思路是:已知小灯泡在凸透镜的焦点处,即入射光线从凸透镜的焦点F发出,根据凸透镜的光学性质——从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此画出两条入射光线对应的折射光线即可。
【解析】
根据凸透镜的特殊光线规律:从凸透镜焦点处发出的光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出。作图步骤:1. 确定图乙中左侧焦点F的位置;2. 对两条从F点射向凸透镜的入射光线,分别画出折射光线,使折射光线与主光轴(图中虚线)平行,且折射光线的方向向右,在折射光线上标注向右的箭头表示光的传播方向。
【答案】
画出两条折射光线,均平行于主光轴,方向向右,标注箭头,符合凸透镜特殊光线的光路图。
【知识点】
凸透镜的特殊光线、光的折射
【点评】
本题为基础光学作图题,考查凸透镜特殊光线的应用,需牢记从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴的规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
4.请在图中完成光线通过凸透镜后的光路图(F是凸透镜的焦点)。

答案
解:
1. 平行于主光轴的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
2. 经过凸透镜左侧焦点F的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴向右射出,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
最终两条折射光线的交点即为点光源S经凸透镜所成的像,完成全部光路绘制。
1. 平行于主光轴的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
2. 经过凸透镜左侧焦点F的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴向右射出,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
最终两条折射光线的交点即为点光源S经凸透镜所成的像,完成全部光路绘制。
解析
【分析】
要完成光线通过凸透镜后的光路,需利用凸透镜的两条特殊光线的折射规律:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧焦点;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。据此分别绘制两条入射光线对应的折射光线即可。
【解析】
1. 平行于主光轴的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
2. 经过凸透镜左侧焦点F的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴向右射出,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
两条折射光线的交点即为点光源S经凸透镜所成的像,完成全部光路绘制。
【答案】
画出两条折射光线:平行于主光轴的入射光线折射后过右侧焦点;过左侧焦点的入射光线折射后平行于主光轴,箭头方向均向右,两条折射光线交于一点。
【知识点】
凸透镜的特殊光线、光路作图
【点评】
本题考查凸透镜特殊光线的光路作图,是光学作图的基础题型,需牢记凸透镜的特殊光线规律,属于初中物理光学部分的基础考点,难度较低。
【难度系数】
0.7
要完成光线通过凸透镜后的光路,需利用凸透镜的两条特殊光线的折射规律:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧焦点;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。据此分别绘制两条入射光线对应的折射光线即可。
【解析】
1. 平行于主光轴的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
2. 经过凸透镜左侧焦点F的入射光线:根据凸透镜的光路规律,该光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴向右射出,沿该方向画出折射光线,标注向右的箭头。
两条折射光线的交点即为点光源S经凸透镜所成的像,完成全部光路绘制。
【答案】
画出两条折射光线:平行于主光轴的入射光线折射后过右侧焦点;过左侧焦点的入射光线折射后平行于主光轴,箭头方向均向右,两条折射光线交于一点。
【知识点】
凸透镜的特殊光线、光路作图
【点评】
本题考查凸透镜特殊光线的光路作图,是光学作图的基础题型,需牢记凸透镜的特殊光线规律,属于初中物理光学部分的基础考点,难度较低。
【难度系数】
0.7
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:
1. 绘制AB的入射光线:根据凹透镜的光路规律,折射光线平行于主光轴时,对应的入射光线的延长线经过凹透镜右侧的焦点。连接右侧焦点F与A点,将透镜左侧的该段连线标注指向A点的箭头,即为AB的入射光线。
2. 绘制CO的折射光线:过凹透镜光心的光线传播方向不变,沿CO的原有传播方向,从光心O点出发沿直线向透镜右侧延伸,标注指向远离C一侧的箭头,即为CO的折射光线。
1. 绘制AB的入射光线:根据凹透镜的光路规律,折射光线平行于主光轴时,对应的入射光线的延长线经过凹透镜右侧的焦点。连接右侧焦点F与A点,将透镜左侧的该段连线标注指向A点的箭头,即为AB的入射光线。
2. 绘制CO的折射光线:过凹透镜光心的光线传播方向不变,沿CO的原有传播方向,从光心O点出发沿直线向透镜右侧延伸,标注指向远离C一侧的箭头,即为CO的折射光线。
解析
【分析】
要完成凹透镜的光路作图,需牢记凹透镜的两条特殊光路规律:一是平行于主光轴的折射光线,对应的入射光线的延长线会经过凹透镜另一侧的焦点;二是经过凹透镜光心的光线,传播方向不会发生改变。针对题目中的AB和CO两条光线,分别利用对应规律作图即可。
【解析】
1. 绘制AB的入射光线:已知AB是凹透镜的折射光线,且平行于主光轴,根据凹透镜的光路规律,该折射光线对应的入射光线的延长线需经过凹透镜右侧的焦点F。因此连接右侧焦点F与A点,在连线上标注指向A点的箭头,即为AB的入射光线。
2. 绘制CO的折射光线:CO是经过凹透镜光心O的入射光线,根据规律,过光心的光线传播方向不变,因此沿CO的直线方向,从光心O向透镜右侧延伸,标注指向远离C一侧的箭头,即为CO的折射光线。
【答案】
AB的入射光线:连接凹透镜右侧焦点F与A点,箭头指向A;CO的折射光线:沿CO直线过O点向透镜右侧延伸,箭头指向远离C的一侧。
【知识点】
凹透镜的光路规律、光心的光线传播特点
【点评】
本题属于光学基础作图题,考查凹透镜特殊光路的应用,只要牢记凹透镜的特殊光线规律,即可准确完成作图,难度不大。
【难度系数】
0.6
要完成凹透镜的光路作图,需牢记凹透镜的两条特殊光路规律:一是平行于主光轴的折射光线,对应的入射光线的延长线会经过凹透镜另一侧的焦点;二是经过凹透镜光心的光线,传播方向不会发生改变。针对题目中的AB和CO两条光线,分别利用对应规律作图即可。
【解析】
1. 绘制AB的入射光线:已知AB是凹透镜的折射光线,且平行于主光轴,根据凹透镜的光路规律,该折射光线对应的入射光线的延长线需经过凹透镜右侧的焦点F。因此连接右侧焦点F与A点,在连线上标注指向A点的箭头,即为AB的入射光线。
2. 绘制CO的折射光线:CO是经过凹透镜光心O的入射光线,根据规律,过光心的光线传播方向不变,因此沿CO的直线方向,从光心O向透镜右侧延伸,标注指向远离C一侧的箭头,即为CO的折射光线。
【答案】
AB的入射光线:连接凹透镜右侧焦点F与A点,箭头指向A;CO的折射光线:沿CO直线过O点向透镜右侧延伸,箭头指向远离C的一侧。
【知识点】
凹透镜的光路规律、光心的光线传播特点
【点评】
本题属于光学基础作图题,考查凹透镜特殊光路的应用,只要牢记凹透镜的特殊光线规律,即可准确完成作图,难度不大。
【难度系数】
0.6
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:
1. 从A点引出一条平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F。
2. 从A点引出另一条经过凸透镜光心O的入射光线,该光线通过凸透镜后传播方向不发生改变。
3. 两条折射光线的交点即为A点的像点A'。
4. 由于B点在主光轴上,其像点B'也位于主光轴上,过A'作主光轴的垂线,垂足就是B'。
最终得到的A'B'为倒立、缩小的实像,位置在凸透镜右侧一倍焦距与二倍焦距之间。
1. 从A点引出一条平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F。
2. 从A点引出另一条经过凸透镜光心O的入射光线,该光线通过凸透镜后传播方向不发生改变。
3. 两条折射光线的交点即为A点的像点A'。
4. 由于B点在主光轴上,其像点B'也位于主光轴上,过A'作主光轴的垂线,垂足就是B'。
最终得到的A'B'为倒立、缩小的实像,位置在凸透镜右侧一倍焦距与二倍焦距之间。
解析
【分析】要确定物体AB经凸透镜所成的像,需利用凸透镜的两条特殊入射光线,两条特殊光线的折射光线的交点即为对应的像点,以此准确确定像的位置。已知物体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,像位于凸透镜另一侧的一倍焦距与二倍焦距之间。具体操作时,先对A点作两条特殊光线找到A的像点A',再确定B点的像点B',即可得到AB的像A'B'。
【解析】1. 从A点引出一条平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F;2. 从A点引出另一条经过凸透镜光心O的入射光线,该光线通过凸透镜后传播方向不发生改变;3. 两条折射光线的交点即为A点的像点A';4. 由于B点在主光轴上,其像点B'也位于主光轴上,过A'作主光轴的垂线,垂足就是B';最终得到的A'B'为倒立、缩小的实像,位置在凸透镜右侧一倍焦距与二倍焦距之间。
【答案】A'B'为倒立、缩小的实像,位于凸透镜右侧一倍焦距(F)和二倍焦距之间,B'在主光轴上,A'在主光轴上方对应位置。
【知识点】凸透镜成像规律,凸透镜特殊光线作图
【点评】本题考查凸透镜成像的作图方法,核心是利用两条特殊光线确定像点,需熟练掌握凸透镜特殊光线的传播规律,理解物距大于二倍焦距时的成像特点,是凸透镜成像知识的基础应用题型。
【难度系数】0.7
【解析】1. 从A点引出一条平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜右侧的焦点F;2. 从A点引出另一条经过凸透镜光心O的入射光线,该光线通过凸透镜后传播方向不发生改变;3. 两条折射光线的交点即为A点的像点A';4. 由于B点在主光轴上,其像点B'也位于主光轴上,过A'作主光轴的垂线,垂足就是B';最终得到的A'B'为倒立、缩小的实像,位置在凸透镜右侧一倍焦距与二倍焦距之间。
【答案】A'B'为倒立、缩小的实像,位于凸透镜右侧一倍焦距(F)和二倍焦距之间,B'在主光轴上,A'在主光轴上方对应位置。
【知识点】凸透镜成像规律,凸透镜特殊光线作图
【点评】本题考查凸透镜成像的作图方法,核心是利用两条特殊光线确定像点,需熟练掌握凸透镜特殊光线的传播规律,理解物距大于二倍焦距时的成像特点,是凸透镜成像知识的基础应用题型。
【难度系数】0.7
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)。

类型解读
利用凸透镜的三条特殊光线中的两条可以确定像点的位置,从而画出物体经凸透镜折射后所成的像的光路图,并能确定焦点的位置和成像的具体情况。
类型解读
利用凸透镜的三条特殊光线中的两条可以确定像点的位置,从而画出物体经凸透镜折射后所成的像的光路图,并能确定焦点的位置和成像的具体情况。
答案
解:
1. 从烛焰S点引出一条平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线穿过透镜右侧的焦点F。
2. 从烛焰S点引出一条通过光心O的入射光线,该光线经凸透镜折射后传播方向不发生改变。
3. 画出上述两条折射光线,使其最终射向透镜右侧的人眼,将两条折射光线向透镜左侧(物体所在侧)用虚线反向延长,两条反向延长线的交点即为所求的虚像点S',S'位于凸透镜左侧、烛焰S的左方,保留全部作图痕迹。
1. 从烛焰S点引出一条平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线穿过透镜右侧的焦点F。
2. 从烛焰S点引出一条通过光心O的入射光线,该光线经凸透镜折射后传播方向不发生改变。
3. 画出上述两条折射光线,使其最终射向透镜右侧的人眼,将两条折射光线向透镜左侧(物体所在侧)用虚线反向延长,两条反向延长线的交点即为所求的虚像点S',S'位于凸透镜左侧、烛焰S的左方,保留全部作图痕迹。
解析
【分析】要确定烛焰S经凸透镜所成的像点S',需利用凸透镜的两条特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧焦点,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变。由于烛焰在凸透镜一倍焦距以内,成虚像,因此两条折射光线的反向延长线的交点即为虚像点S',作图时需保留光线及反向延长线的痕迹。
【解析】1. 从S点作平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线过右侧焦点F;2. 从S点作通过光心O的入射光线,该光线经凸透镜后传播方向不变;3. 将两条折射光线向透镜左侧(物体侧)用虚线反向延长,两条虚线的交点即为像点S',保留全部作图痕迹。
【答案】像点S'位于凸透镜左侧、烛焰S的左方,作图痕迹包含两条入射光线、两条折射光线及两条折射光线的反向延长线。
【知识点】凸透镜特殊光线作图;凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜特殊光线的作图,核心是利用特殊光线的折射规律确定虚像位置,需明确一倍焦距内成虚像时,折射光线反向延长线交点为像,属于基础作图题,需掌握特殊光线的特点。
【难度系数】0.6
【解析】1. 从S点作平行于主光轴的入射光线,该光线经凸透镜折射后,折射光线过右侧焦点F;2. 从S点作通过光心O的入射光线,该光线经凸透镜后传播方向不变;3. 将两条折射光线向透镜左侧(物体侧)用虚线反向延长,两条虚线的交点即为像点S',保留全部作图痕迹。
【答案】像点S'位于凸透镜左侧、烛焰S的左方,作图痕迹包含两条入射光线、两条折射光线及两条折射光线的反向延长线。
【知识点】凸透镜特殊光线作图;凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜特殊光线的作图,核心是利用特殊光线的折射规律确定虚像位置,需明确一倍焦距内成虚像时,折射光线反向延长线交点为像,属于基础作图题,需掌握特殊光线的特点。
【难度系数】0.6
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