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6. 如题6图所示，光线经过平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。
答案
6.
解析
【分析】
要完成本题作图，需分两步：①画射向平面镜的入射光线：根据光的反射定律，反射角等于入射角，已知反射光线与平面镜夹角为60°，先算出反射角为90°−60°=30°，因此入射角也为30°，据此在平面镜入射点处，作与平面镜夹角为30°的入射光线，箭头指向入射点，并标出入射角30°；②画凹透镜后的折射光线：观察射向凹透镜的光线，其反向延长线经过凹透镜右侧的焦点F，根据凹透镜的特殊光线规律：入射光线的延长线过凹透镜另一侧焦点时，折射光线平行于主光轴，据此画出平行于主光轴的折射光线，箭头向右。
【解析】
1. 画入射光线：
已知反射光线与平面镜的夹角为60°，根据光的反射定律，反射角=90°−60°=30°，故入射角也为30°。在平面镜的入射点处，作一条与平面镜夹角为30°的光线，箭头指向入射点，该光线即为射向平面镜的入射光线，在入射光线与法线（垂直平面镜的虚线）之间标出入射角30°。
2. 画折射光线：
射向凹透镜的光线，其反向延长线经过凹透镜右侧的焦点F，根据凹透镜的光学性质：当入射光线的延长线通过凹透镜的另一侧焦点时，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴。因此，从凹透镜的入射点出发，作一条平行于主光轴的光线，箭头向右，即为折射光线。
【答案】
【知识点】
光的反射定律，凹透镜的特殊光线
【点评】
本题结合光的反射定律和凹透镜的特殊光线规律进行作图，是光学作图的基础题型，需要准确掌握两个知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要完成本题作图，需分两步：①画射向平面镜的入射光线：根据光的反射定律，反射角等于入射角，已知反射光线与平面镜夹角为60°，先算出反射角为90°−60°=30°，因此入射角也为30°，据此在平面镜入射点处，作与平面镜夹角为30°的入射光线，箭头指向入射点，并标出入射角30°；②画凹透镜后的折射光线：观察射向凹透镜的光线，其反向延长线经过凹透镜右侧的焦点F，根据凹透镜的特殊光线规律：入射光线的延长线过凹透镜另一侧焦点时，折射光线平行于主光轴，据此画出平行于主光轴的折射光线，箭头向右。
【解析】
1. 画入射光线：
已知反射光线与平面镜的夹角为60°，根据光的反射定律，反射角=90°−60°=30°，故入射角也为30°。在平面镜的入射点处，作一条与平面镜夹角为30°的光线，箭头指向入射点，该光线即为射向平面镜的入射光线，在入射光线与法线（垂直平面镜的虚线）之间标出入射角30°。
2. 画折射光线：
射向凹透镜的光线，其反向延长线经过凹透镜右侧的焦点F，根据凹透镜的光学性质：当入射光线的延长线通过凹透镜的另一侧焦点时，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴。因此，从凹透镜的入射点出发，作一条平行于主光轴的光线，箭头向右，即为折射光线。
【答案】
【知识点】
光的反射定律，凹透镜的特殊光线
【点评】
本题结合光的反射定律和凹透镜的特殊光线规律进行作图，是光学作图的基础题型，需要准确掌握两个知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
7. 如题7图所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
题7图
（1）如题7图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距$f=$
（2）如题7图乙所示，蜡烛和凸透镜的位置不变，当移动光屏到合适的位置，可在光屏上承接到一个倒立、
（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上
（4）某次实验中，小李同学判断烛焰的像是实像，证据是
（5）在题7图乙的基础上，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上可以得到清晰的倒立、
（6）在题7图乙的基础上，保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜直到光屏上又出现烛焰的像，此时成像的情况是
题7图
（1）如题7图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距$f=$
10.0
cm。（2）如题7图乙所示，蜡烛和凸透镜的位置不变，当移动光屏到合适的位置，可在光屏上承接到一个倒立、
放大
、清晰的实像，日常生活中投影仪
（照相机/投影仪/放大镜）就是利用这一原理制成的。（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上
不会
（会不会）出现小昆虫的像。（4）某次实验中，小李同学判断烛焰的像是实像，证据是
能在光屏上成像
。蜡烛燃烧一段时间后变短，烛焰的像会往上
偏离光屏中心。（5）在题7图乙的基础上，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上可以得到清晰的倒立、
缩小
（放大/缩小）的实像。（6）在题7图乙的基础上，保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜直到光屏上又出现烛焰的像，此时成像的情况是
倒立
、缩小
的实
像。答案
7. （1）10.0 （2）放大；投影仪 （3）不会 （4）能在光屏上成像；上 （5）缩小 （6）倒立；缩小；实
解析
【分析】
解决本题需先明确凸透镜焦距，再结合凸透镜成像规律分析各问题：
1. 焦距测量：平行光经凸透镜会聚成最小最亮光斑，光斑到透镜的距离为焦距，从甲图刻度计算即可。
2. 成像判断：根据乙图的物距（蜡烛到透镜的距离），结合已知焦距，利用成像规律判断像的性质及应用。
3. 虚像特点：昆虫落在凸透镜上，物距小于焦距，成虚像，虚像无法用光屏承接。
4. 实像判断与像的移动：实像能呈现在光屏上；蜡烛变短，烛焰下移，过光心的光线传播方向不变，像会上移。
5. 光路可逆：蜡烛和光屏对调后，物距和像距互换，成像性质改变。
6. 再次成像：保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜时，利用光路可逆，再次成像时物距和像距互换，结合成像规律判断像的性质。
【解析】
（1）图甲中，凸透镜在40.0cm刻度处，最小最亮光斑在50.0cm刻度处，故焦距$f=50.0\mathrm{cm}-40.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
（2）图乙中，蜡烛在35cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，物距$u=50\mathrm{cm}-35\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$，因$f=10\mathrm{cm}$，则$f＜u＜2f$，根据成像规律，此时成倒立、放大的实像，投影仪利用该原理制成。
（3）小昆虫落在凸透镜上，昆虫到透镜的距离小于焦距，成虚像，虚像无法用光屏承接，故光屏上不会出现小昆虫的像。
（4）实像能呈现在光屏上，因此判断烛焰是实像的证据是能在光屏上成像；蜡烛变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，烛焰的像会向上偏离光屏中心。
（5）图乙中，原物距$u=15\mathrm{cm}$，像距$v=80\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$，蜡烛和光屏对调后，新物距$u'=30\mathrm{cm}$，新像距$v'=15\mathrm{cm}$，此时$u'＞2f$，成倒立、缩小的实像。
（6）保持蜡烛、光屏不动，总距离为$45\mathrm{cm}$，向右移动凸透镜，当物距变为30cm、像距变为15cm时，$u＞2f$，成倒立、缩小的实像。
【答案】
（1）10.0 （2）放大；投影仪 （3）不会 （4）能在光屏上成像；上 （5）缩小 （6）倒立；缩小；实
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像；光路可逆
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律实验展开，涵盖焦距测量、成像性质判断、实验现象分析等核心考点，需熟练掌握成像规律及实验操作细节，是光学基础题型。
【难度系数】
0.5
解决本题需先明确凸透镜焦距，再结合凸透镜成像规律分析各问题：
1. 焦距测量：平行光经凸透镜会聚成最小最亮光斑，光斑到透镜的距离为焦距，从甲图刻度计算即可。
2. 成像判断：根据乙图的物距（蜡烛到透镜的距离），结合已知焦距，利用成像规律判断像的性质及应用。
3. 虚像特点：昆虫落在凸透镜上，物距小于焦距，成虚像，虚像无法用光屏承接。
4. 实像判断与像的移动：实像能呈现在光屏上；蜡烛变短，烛焰下移，过光心的光线传播方向不变，像会上移。
5. 光路可逆：蜡烛和光屏对调后，物距和像距互换，成像性质改变。
6. 再次成像：保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜时，利用光路可逆，再次成像时物距和像距互换，结合成像规律判断像的性质。
【解析】
（1）图甲中，凸透镜在40.0cm刻度处，最小最亮光斑在50.0cm刻度处，故焦距$f=50.0\mathrm{cm}-40.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
（2）图乙中，蜡烛在35cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，物距$u=50\mathrm{cm}-35\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$，因$f=10\mathrm{cm}$，则$f＜u＜2f$，根据成像规律，此时成倒立、放大的实像，投影仪利用该原理制成。
（3）小昆虫落在凸透镜上，昆虫到透镜的距离小于焦距，成虚像，虚像无法用光屏承接，故光屏上不会出现小昆虫的像。
（4）实像能呈现在光屏上，因此判断烛焰是实像的证据是能在光屏上成像；蜡烛变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，烛焰的像会向上偏离光屏中心。
（5）图乙中，原物距$u=15\mathrm{cm}$，像距$v=80\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$，蜡烛和光屏对调后，新物距$u'=30\mathrm{cm}$，新像距$v'=15\mathrm{cm}$，此时$u'＞2f$，成倒立、缩小的实像。
（6）保持蜡烛、光屏不动，总距离为$45\mathrm{cm}$，向右移动凸透镜，当物距变为30cm、像距变为15cm时，$u＞2f$，成倒立、缩小的实像。
【答案】
（1）10.0 （2）放大；投影仪 （3）不会 （4）能在光屏上成像；上 （5）缩小 （6）倒立；缩小；实
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像；光路可逆
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律实验展开，涵盖焦距测量、成像性质判断、实验现象分析等核心考点，需熟练掌握成像规律及实验操作细节，是光学基础题型。
【难度系数】
0.5
