1. 完成以下光路图。
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(11)
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答案
1.(1)
(2)
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(4)
(5)
(6)
(7)
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(9)
(10)
(11)
(12)
解析
【分析】
完成透镜光路图需依据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:
1. 凸透镜:平行于主光轴的光线折射后过另一侧焦点;过光心的光线传播方向不变;从焦点发出的光线折射后平行于主光轴。
2. 凹透镜:平行于主光轴的光线折射后,反向延长线过同侧焦点;过光心的光线传播方向不变;指向另一侧焦点的光线折射后平行于主光轴。
根据各图入射光线,结合上述规律绘制折射光线即可。
【解析】
(1) 入射光线平行于主光轴,经凸透镜折射后过右侧焦点,光路如参考答案img id1;
(2) 入射光线过凸透镜光心,传播方向不变,光路如参考答案img id2;
(3) 入射光线从凸透镜左侧焦点发出,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id3;
(4) 入射光线从凸透镜左侧焦点发出,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id4;
(5) 入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,反向延长线过左侧焦点,光路如参考答案img id5;
(6) 入射光线过凹透镜光心,传播方向不变,光路如参考答案img id6;
(7) 入射光线指向凹透镜右侧焦点,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id7;
(8) 入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,反向延长线过左侧焦点,光路如参考答案img id8;
(9) 入射光线指向凹透镜右侧焦点,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id9;
(10) 入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,反向延长线过左侧焦点,光路如参考答案img id10;
(11) 入射光线过凹透镜光心,传播方向不变,光路如参考答案img id11;
(12) 入射光线指向凹透镜右侧焦点,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id12;
【答案】
1.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
【知识点】
透镜光路、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图,需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律,是光学作图的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
完成透镜光路图需依据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:
1. 凸透镜:平行于主光轴的光线折射后过另一侧焦点;过光心的光线传播方向不变;从焦点发出的光线折射后平行于主光轴。
2. 凹透镜:平行于主光轴的光线折射后,反向延长线过同侧焦点;过光心的光线传播方向不变;指向另一侧焦点的光线折射后平行于主光轴。
根据各图入射光线,结合上述规律绘制折射光线即可。
【解析】
(1) 入射光线平行于主光轴,经凸透镜折射后过右侧焦点,光路如参考答案img id1;
(2) 入射光线过凸透镜光心,传播方向不变,光路如参考答案img id2;
(3) 入射光线从凸透镜左侧焦点发出,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id3;
(4) 入射光线从凸透镜左侧焦点发出,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id4;
(5) 入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,反向延长线过左侧焦点,光路如参考答案img id5;
(6) 入射光线过凹透镜光心,传播方向不变,光路如参考答案img id6;
(7) 入射光线指向凹透镜右侧焦点,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id7;
(8) 入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,反向延长线过左侧焦点,光路如参考答案img id8;
(9) 入射光线指向凹透镜右侧焦点,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id9;
(10) 入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,反向延长线过左侧焦点,光路如参考答案img id10;
(11) 入射光线过凹透镜光心,传播方向不变,光路如参考答案img id11;
(12) 入射光线指向凹透镜右侧焦点,折射后平行于主光轴,光路如参考答案img id12;
【答案】
1.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
【知识点】
透镜光路、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图,需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律,是光学作图的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
2.完成以下光路图(点P和点P'为2倍焦距的位置)。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
答案
2.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
解析
【分析】
本题考查透镜光路图的绘制,需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:凸透镜的特殊光线为平行于主光轴的光线经折射后过焦点、过焦点的光线经折射后平行于主光轴、过光心的光线传播方向不变;凹透镜的特殊光线为平行于主光轴的光线经折射后反向延长线过焦点、指向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴、过光心的光线传播方向不变。结合每个图中入射光线的特点,对应透镜的规律即可完成光路。
【解析】
(1) 图为凸透镜,根据凸透镜特殊光线,一条入射光线经折射后平行于主光轴,另一条过光心的光线传播方向不变,完成光路;
(2) 图为凹透镜,根据凹透镜特殊光线,平行于主光轴的入射光线经折射后,反向延长线过左侧焦点,过光心的光线传播方向不变,完成光路;
(3) 图为凸透镜,左侧焦点F发出的入射光线经折射后平行于主光轴,平行于主光轴的入射光线经折射后过右侧焦点,完成光路;
(4) 图为凹透镜,平行于主光轴的入射光线经折射后反向延长线过左侧焦点,过光心的光线传播方向不变,完成光路;
(5) 图为凸透镜,P是2倍焦距处,根据凸透镜成像规律,物距为2倍焦距时像距也为2倍焦距,像在P'处,因此从P发出的光线经凸透镜后会聚到P'点,完成光路。
【答案】
2.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【知识点】
透镜的光路图、凸透镜成像规律
【点评】
本题是光学基础作图题,核心是掌握透镜的特殊光线规律,结合凸透镜成像规律即可完成,属于对基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.3
本题考查透镜光路图的绘制,需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:凸透镜的特殊光线为平行于主光轴的光线经折射后过焦点、过焦点的光线经折射后平行于主光轴、过光心的光线传播方向不变;凹透镜的特殊光线为平行于主光轴的光线经折射后反向延长线过焦点、指向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴、过光心的光线传播方向不变。结合每个图中入射光线的特点,对应透镜的规律即可完成光路。
【解析】
(1) 图为凸透镜,根据凸透镜特殊光线,一条入射光线经折射后平行于主光轴,另一条过光心的光线传播方向不变,完成光路;
(2) 图为凹透镜,根据凹透镜特殊光线,平行于主光轴的入射光线经折射后,反向延长线过左侧焦点,过光心的光线传播方向不变,完成光路;
(3) 图为凸透镜,左侧焦点F发出的入射光线经折射后平行于主光轴,平行于主光轴的入射光线经折射后过右侧焦点,完成光路;
(4) 图为凹透镜,平行于主光轴的入射光线经折射后反向延长线过左侧焦点,过光心的光线传播方向不变,完成光路;
(5) 图为凸透镜,P是2倍焦距处,根据凸透镜成像规律,物距为2倍焦距时像距也为2倍焦距,像在P'处,因此从P发出的光线经凸透镜后会聚到P'点,完成光路。
【答案】
2.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【知识点】
透镜的光路图、凸透镜成像规律
【点评】
本题是光学基础作图题,核心是掌握透镜的特殊光线规律,结合凸透镜成像规律即可完成,属于对基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.3
3. 如图所示,在图甲的方框中填入合适的透镜,并完成图乙中的光路图。
答案
3.
解析
【分析】首先分析图甲:判断透镜类型的依据是透镜对光线的作用,凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。甲图中,入射光线向外发散,经过第一个方框后变为平行光线,说明光线被发散,故第一个方框填凹透镜;平行光线经过第二个方框后会聚到一点,说明光线被会聚,故第二个方框填凸透镜。再分析图乙:利用透镜的特殊光线,从凸透镜焦点F₁发出的光线,经凸透镜后平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点F₂,据此完成光路。
【解析】图甲:1. 第一个透镜:入射光线为发散光线,出射光线变为平行光线,说明该透镜使光线发散,因此是凹透镜;2. 第二个透镜:入射光线为平行光线,出射光线会聚到主光轴上一点,说明该透镜使光线会聚,因此是凸透镜。图乙:根据凸透镜的特殊光线:过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;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通过凹透镜的虚焦点,据此画出折射光线,完成光路。
【答案】
、
【知识点】透镜对光线的作用、透镜特殊光线
【点评】本题考查透镜对光线的作用及特殊光线的光路绘制,需掌握凸透镜和凹透镜的光学性质,是光学基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】图甲:1. 第一个透镜:入射光线为发散光线,出射光线变为平行光线,说明该透镜使光线发散,因此是凹透镜;2. 第二个透镜:入射光线为平行光线,出射光线会聚到主光轴上一点,说明该透镜使光线会聚,因此是凸透镜。图乙:根据凸透镜的特殊光线:过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;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通过凹透镜的虚焦点,据此画出折射光线,完成光路。
【答案】
【知识点】透镜对光线的作用、透镜特殊光线
【点评】本题考查透镜对光线的作用及特殊光线的光路绘制,需掌握凸透镜和凹透镜的光学性质,是光学基础题型。
【难度系数】0.5
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