8.(1)请画出图3.5-6中入射光线对应的折射光线。

图3.5-6
(2)请在图3.5-7中画出折射光线对应的入射光线。

图3.5-7

(1) 入射光线对应的折射光线如所示；
(2) 折射光线对应的入射光线如所示。

【分析】
要解决这道透镜光路作图题，需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线的折射规律：
1. 凸透镜特殊光线：①平行于主光轴的入射光线，折射后过另一侧焦点；②过焦点的入射光线，折射后平行于主光轴；③过光心的入射光线，折射后传播方向不变。
2. 凹透镜特殊光线：①平行于主光轴的入射光线，折射后反向延长线过同侧焦点；②指向另一侧焦点的入射光线，折射后平行于主光轴；③过光心的入射光线，折射后传播方向不变。
对于图3.5-6，需根据上述规律画出入射光线对应的折射光线；对于图3.5-7，需根据折射光线的特点，反向运用特殊光线规律画出对应的入射光线。
【解析】
(1) 图3.5-6的作图：
左侧凸透镜：平行于主光轴的入射光线，折射后指向右侧焦点；过左侧焦点的入射光线，折射后平行于主光轴。
右侧凹透镜：平行于主光轴的入射光线，折射光线的反向延长线指向左侧焦点；过光心的入射光线，折射后沿原方向传播。
(2) 图3.5-7的作图：
左侧凸透镜：折射光线平行于主光轴，对应的入射光线过左侧焦点；折射光线过光心，对应的入射光线沿直线（与折射光线同方向，过光心方向不变）。
右侧凹透镜：折射光线平行于主光轴，对应的入射光线的反向延长线指向左侧焦点；折射光线过光心，对应的入射光线沿原方向传播。
【答案】
(1) 入射光线对应的折射光线如所示；
(2) 折射光线对应的入射光线如所示。
【知识点】
透镜的特殊光线、凸透镜光路、凹透镜光路
【点评】
本题是光学基础作图题，考查对透镜特殊光线规律的掌握，是解决透镜光路问题的核心基础，难度适中。
【难度系数】
0.6

9.根据图3.5-8中入射光和出射光的情况在方框内补上一个适当的光学器件并补充完整光路图。

图3.5-8

9. 补上的光学器件及完整光路图如所示。

【分析】
要确定方框内的光学器件，需根据入射光线和出射光线的变化判断透镜类型：透镜对光线有折射作用，凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。观察左图：入射光线是发散的，经过方框后变为平行光线，说明光线被发散了，因此左方框内应填凹透镜；观察右图：入射光线是平行的，经过方框后光线会聚后再发散，说明光线被会聚了，因此右方框内应填凸透镜。
【解析】
1. 左图：入射光线为发散光线，出射光线平行，凹透镜具有发散光线的作用，能使原本发散的光线变为平行光线，因此在左方框内补上凹透镜，光路图补充为：入射光线经凹透镜折射后变为平行光线。
2. 右图：入射光线为平行光线，出射光线会聚后发散，凸透镜具有会聚光线的作用，平行光线经凸透镜折射后会会聚到焦点，之后继续传播变为发散光线，因此在右方框内补上凸透镜，光路图补充为：平行光线经凸透镜折射后会聚再发散。
【答案】
9. 补上的光学器件及完整光路图如所示。
【知识点】
透镜对光线的作用、凹透镜、凸透镜
【点评】
本题考查透镜对光线的作用，核心是根据入射和出射光线的变化判断透镜类型，属于光学基础题，需掌握凹透镜和凸透镜的光学特性。
【难度系数】
0.5

10.利用太阳光可以测量凸透镜的焦距。
(1)图3.5-9甲所示的操作方案（选填“合理”或“不合理”），原因是。
(2)采用正确的操作方案，调整透镜和白纸的位置后，白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑，这时光斑到凸透镜中心的距离为L。
(3)若在透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（选填“大于”“小于”或“等于”）L。此时，（选填“增大”“减小”或“不改变”）透镜与白纸之间的距离，直到白纸上出现最小、最亮的光斑为止，这个光斑所在位置就是该凸透镜的。用刻度尺测量出该点到凸透镜光心的距离，此距离即该凸透镜的。
(4)凸透镜的焦距是表示凸透镜会聚光线能力的一个物理量。两个直径相同的凸透镜，它们的焦距分别如图3.5-9乙、丙所示，那么焦距为cm的凸透镜使光线会聚的能力强一些。

10.(1) 不合理；太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射
(3) 小于；减小；焦点；焦距
(4) 3.00

【分析】
本题考查凸透镜焦距的测量，需结合平行光聚焦法的原理分析各问题：
(1) 利用平行光聚焦法测凸透镜焦距时，入射光线需平行于凸透镜主光轴，甲图中太阳光未平行于主光轴，无法准确确定焦点位置，故操作不合理。
(3) 当白纸上出现非最小最亮的光斑，透镜远离纸时光斑一直变大，说明此时白纸在焦点外侧，即焦距小于L；要找到最小最亮的光斑，需减小透镜与白纸的距离，该光斑位置是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距。
(4) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点，焦点与透镜光心的距离为焦距，结合刻度尺读数计算焦距，再根据焦距判断会聚能力。
【解析】
(1) 平行光聚焦法测量凸透镜焦距时，要求入射光线平行于凸透镜的主光轴，甲图中太阳光未平行于主光轴，无法准确找到焦点，因此操作方案不合理。
(3) 若透镜远离白纸时光斑一直变大，说明此时白纸在凸透镜焦点之外，即凸透镜的焦距小于L；此时需减小透镜与白纸的距离，直到白纸上出现最小、最亮的光斑，该光斑所在位置是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离就是焦距。
(4) 图乙中，凸透镜光心对应刻度为1.00cm，焦点对应刻度为4.00cm，故焦距为4.00cm - 1.00cm = 3.00cm；图丙中，凸透镜光心对应刻度为1.00cm，焦点对应刻度为6.00cm，焦距为6.00cm - 1.00cm = 5.00cm。凸透镜焦距越小，对光线的会聚能力越强，因此焦距为3.00cm的凸透镜会聚能力更强。
【答案】
(1) 不合理；太阳光没有平行于凸透镜的主光轴
(3) 小于；减小；焦点；焦距
(4) 3.00
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜对光线的作用
【点评】
本题围绕凸透镜焦距的测量展开，考查平行光聚焦法的原理、焦点与焦距的概念，以及焦距与会聚能力的关系，属于光学基础题，需准确理解相关概念。
【难度系数】
0.6