1. 如图所示,F为凹透镜的焦点,O为凹透镜的光心,请画出出射光线对应的入射光线。

答案
解析
【分析】要画出凹透镜出射光线对应的入射光线,需依据凹透镜的特殊光线规律:①过光心的光线传播方向不变;②平行于主光轴的折射光线,其入射光线的延长线过凹透镜另一侧的焦点。先判断两条出射光线的类型,再对应绘制入射光线。
【解析】1. 平行于主光轴的出射光线:根据凹透镜规律,折射光线平行于主光轴时,入射光线应指向凹透镜右侧的焦点F,沿该方向从凹透镜左侧画入射光线;2. 过光心O的出射光线:过光心的光线传播方向不变,因此入射光线与该出射光线在同一直线上,从凹透镜左侧沿直线画入射光线即可。
【答案】
【知识点】凹透镜光路作图
【点评】本题考查凹透镜特殊光线的作图,核心是掌握凹透镜的三条特殊光线规律,反向推导入射光线,属于基础作图题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 平行于主光轴的出射光线:根据凹透镜规律,折射光线平行于主光轴时,入射光线应指向凹透镜右侧的焦点F,沿该方向从凹透镜左侧画入射光线;2. 过光心O的出射光线:过光心的光线传播方向不变,因此入射光线与该出射光线在同一直线上,从凹透镜左侧沿直线画入射光线即可。
【答案】
【知识点】凹透镜光路作图
【点评】本题考查凹透镜特殊光线的作图,核心是掌握凹透镜的三条特殊光线规律,反向推导入射光线,属于基础作图题。
【难度系数】0.5
2.(2024滨州)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。

答案
解析
【分析】要完成凸透镜的光路作图,需牢记凸透镜的两条特殊光线规律:①平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线会过另一侧的焦点;②过凸透镜光心的光线,传播方向始终不变。解题时,先明确图中给出的光线类型,再依据对应规律补全缺失光线:图中存在一条平行于主光轴的入射光线,需画出其折射光线;还有一条过光心的折射光线,需补出对应的入射光线。
【解析】1. 处理平行于主光轴的入射光线:根据规律,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过右侧焦点F,因此从凸透镜与该入射光线的交点出发,连接右侧焦点F,画出折射光线,箭头方向指向光线外侧。2. 处理过光心的折射光线:根据规律,过光心的光线传播方向不变,因此对应的入射光线是从左侧沿该折射光线的反方向,射向光心O的直线,箭头方向指向光心。
【答案】
【知识点】凸透镜光路作图、特殊光线规律
【点评】本题考查凸透镜基础光路作图,核心是掌握特殊光线的传播规律,作图时需注意光线的方向和箭头标注,属于光学基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】1. 处理平行于主光轴的入射光线:根据规律,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过右侧焦点F,因此从凸透镜与该入射光线的交点出发,连接右侧焦点F,画出折射光线,箭头方向指向光线外侧。2. 处理过光心的折射光线:根据规律,过光心的光线传播方向不变,因此对应的入射光线是从左侧沿该折射光线的反方向,射向光心O的直线,箭头方向指向光心。
【答案】
【知识点】凸透镜光路作图、特殊光线规律
【点评】本题考查凸透镜基础光路作图,核心是掌握特殊光线的传播规律,作图时需注意光线的方向和箭头标注,属于光学基础题型。
【难度系数】0.7
3.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,将点燃的蜡烛放在凸透镜的2倍焦距处,烛焰S点发出两条光线SA、SO。请你在图中作出S的像点S',并完成光路。

答案
3.
解析
【分析】要确定烛焰S点的像点,需利用凸透镜的两条特殊光线规律:①过凸透镜光心的光线传播方向不变;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过另一侧的焦点。两条折射光线的交点即为S点的像点S'。已知S位于凸透镜2倍焦距处,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、等大的实像,像位于另一侧的2倍焦距处。
【解析】作图步骤:1. 光线SO过凸透镜光心O,其折射光线沿SO向透镜右侧延长;2. 从S点作平行于主光轴MN的光线,交凸透镜于某点,该光线经凸透镜折射后指向右侧的焦点F;3. 上述两条折射光线的交点即为S的像点S',该点位于透镜右侧2倍焦距处,符合成像规律。
【答案】
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜特殊光线
【点评】本题考查凸透镜成像的基础作图,核心是利用特殊光线确定像点,需熟练掌握凸透镜的特殊光线性质及成像规律,属于光学基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】作图步骤:1. 光线SO过凸透镜光心O,其折射光线沿SO向透镜右侧延长;2. 从S点作平行于主光轴MN的光线,交凸透镜于某点,该光线经凸透镜折射后指向右侧的焦点F;3. 上述两条折射光线的交点即为S的像点S',该点位于透镜右侧2倍焦距处,符合成像规律。
【答案】
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜特殊光线
【点评】本题考查凸透镜成像的基础作图,核心是利用特殊光线确定像点,需熟练掌握凸透镜的特殊光线性质及成像规律,属于光学基础题型。
【难度系数】0.7
4.如图所示,物体AB通过凸透镜成正立、放大的像A'B',请画出凸透镜的位置,并确定该透镜一个焦点F的位置。

答案
4.
解析
【分析】
要解决本题,需结合凸透镜成正立放大虚像的特点,利用物像对应点连线过光心的规律确定凸透镜位置,再通过凸透镜特殊光线的作图规则确定焦点位置:
1. 凸透镜成正立、放大虚像时,像与物体在透镜同侧,物、像对应点的连线必经过透镜的光心,据此可定位凸透镜;
2. 利用“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线(或其反向延长线)过焦点”的特殊光线规律,确定焦点位置。
【解析】
步骤1:确定凸透镜位置。连接物点A与像点A',连接物点B与像点B',两条连线与主光轴的交点即为凸透镜的光心O;过O点作垂直于主光轴的直线,就是凸透镜的位置。
步骤2:确定焦点F的位置。从物点B作平行于主光轴的入射光线,该光线与凸透镜交于点E;连接像点B'与点E,该线与主光轴的交点即为凸透镜的一个焦点F。
【答案】

【知识点】
凸透镜成像、透镜作图
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用及透镜的作图,需掌握特殊光线的作图方法,理解虚像的形成原理,是光学作图的基础题型,需熟练掌握相关作图规则。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需结合凸透镜成正立放大虚像的特点,利用物像对应点连线过光心的规律确定凸透镜位置,再通过凸透镜特殊光线的作图规则确定焦点位置:
1. 凸透镜成正立、放大虚像时,像与物体在透镜同侧,物、像对应点的连线必经过透镜的光心,据此可定位凸透镜;
2. 利用“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线(或其反向延长线)过焦点”的特殊光线规律,确定焦点位置。
【解析】
步骤1:确定凸透镜位置。连接物点A与像点A',连接物点B与像点B',两条连线与主光轴的交点即为凸透镜的光心O;过O点作垂直于主光轴的直线,就是凸透镜的位置。
步骤2:确定焦点F的位置。从物点B作平行于主光轴的入射光线,该光线与凸透镜交于点E;连接像点B'与点E,该线与主光轴的交点即为凸透镜的一个焦点F。
【答案】
【知识点】
凸透镜成像、透镜作图
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用及透镜的作图,需掌握特殊光线的作图方法,理解虚像的形成原理,是光学作图的基础题型,需熟练掌握相关作图规则。
【难度系数】
0.3
5.(2024德州)如图所示,A'是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线。
(2)经过凸透镜后的折射光线。

(1)射向平面镜的入射光线。
(2)经过凸透镜后的折射光线。
答案
5.
解析
【分析】
要完成本题作图,需结合平面镜成像规律和凸透镜的特殊光线规律:首先利用平面镜“像与物关于镜面对称”的特点确定点光源位置,画出射向平面镜的入射光线;再根据凸透镜“过焦点的光线经折射后平行于主光轴”的规律,画出经凸透镜的折射光线。
【解析】
1. 画射向平面镜的入射光线:连接像点A'与平面镜上的反射点,作该线段关于平面镜的对称线段,在平面镜左侧得到点光源A,连接A与反射点,即为射向平面镜的入射光线。
2. 画经过凸透镜后的折射光线:已知反射光线恰好过凸透镜的右焦点,根据凸透镜的特殊光线规律,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,因此从反射光线与凸透镜的交点出发,画一条平行于主光轴的直线,即为折射光线。
【答案】
5.
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜光路作图
【点评】
本题考查平面镜成像和凸透镜的光路作图,是初中光学的基础应用题型,需熟练掌握相关光学规律,注重作图的规范性。
【难度系数】
0.6
要完成本题作图,需结合平面镜成像规律和凸透镜的特殊光线规律:首先利用平面镜“像与物关于镜面对称”的特点确定点光源位置,画出射向平面镜的入射光线;再根据凸透镜“过焦点的光线经折射后平行于主光轴”的规律,画出经凸透镜的折射光线。
【解析】
1. 画射向平面镜的入射光线:连接像点A'与平面镜上的反射点,作该线段关于平面镜的对称线段,在平面镜左侧得到点光源A,连接A与反射点,即为射向平面镜的入射光线。
2. 画经过凸透镜后的折射光线:已知反射光线恰好过凸透镜的右焦点,根据凸透镜的特殊光线规律,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,因此从反射光线与凸透镜的交点出发,画一条平行于主光轴的直线,即为折射光线。
【答案】
5.
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜光路作图
【点评】
本题考查平面镜成像和凸透镜的光路作图,是初中光学的基础应用题型,需熟练掌握相关光学规律,注重作图的规范性。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点。水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。

答案
6.
解析
【分析】
要补充完整光路,需分三步思考:①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,必然过凸透镜的右侧焦点F,先画出这条折射光线;②根据平面镜成像的特点,反射光线的反向延长线经过物点的像,因此先作P点关于平面镜M的对称点P'(即P在平面镜中的虚像);③连接凸透镜折射后的光线与平面镜M的交点Q,使Q在折射光线上,再连接Q与P',这条线与平面镜交于Q,最后画出从Q到P的反射光线,即可完成光路。
【解析】
1. 画凸透镜的折射光线:平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线过右侧焦点F,画出该折射光线;
2. 作P点的像:过P点作平面镜M的垂线,延长到平面镜另一侧,使像到镜面的距离等于物到镜面的距离,得到P的像P';
3. 画平面镜的反射光线:连接凸透镜折射后的光线与平面镜M的交点Q,再连接Q与P',QP'与平面镜交于Q点,最后画出从Q指向P的反射光线,完成光路。
【答案】

【知识点】
凸透镜折射规律、平面镜成像特点、光的反射定律
【点评】
本题是光学综合作图题,结合了凸透镜特殊光线、平面镜成像和光的反射规律,需要分步分析,考查对光学基本规律的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
要补充完整光路,需分三步思考:①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,必然过凸透镜的右侧焦点F,先画出这条折射光线;②根据平面镜成像的特点,反射光线的反向延长线经过物点的像,因此先作P点关于平面镜M的对称点P'(即P在平面镜中的虚像);③连接凸透镜折射后的光线与平面镜M的交点Q,使Q在折射光线上,再连接Q与P',这条线与平面镜交于Q,最后画出从Q到P的反射光线,即可完成光路。
【解析】
1. 画凸透镜的折射光线:平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线过右侧焦点F,画出该折射光线;
2. 作P点的像:过P点作平面镜M的垂线,延长到平面镜另一侧,使像到镜面的距离等于物到镜面的距离,得到P的像P';
3. 画平面镜的反射光线:连接凸透镜折射后的光线与平面镜M的交点Q,再连接Q与P',QP'与平面镜交于Q点,最后画出从Q指向P的反射光线,完成光路。
【答案】
【知识点】
凸透镜折射规律、平面镜成像特点、光的反射定律
【点评】
本题是光学综合作图题,结合了凸透镜特殊光线、平面镜成像和光的反射规律,需要分步分析,考查对光学基本规律的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
7.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
7.
解析
【分析】
要画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路,需利用透镜的特殊光线规律:首先,射向凸透镜的光线指向其右侧焦点,根据凸透镜的折射规律,这类光线经凸透镜后会平行于主光轴;接着,平行于主光轴的光线射向凹透镜,根据凹透镜的折射规律,这类光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线会经过凹透镜左侧的焦点。解题时,先确定凸透镜的折射方向,再以此为基础画出凹透镜的折射方向。
【解析】
1. 凸透镜部分:入射光线指向凸透镜右侧的焦点F,根据凸透镜的特殊光线规律:指向凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,因此画出经过凸透镜后的折射光线,方向平行于主光轴向左。
2. 凹透镜部分:上述平行于主光轴的光线作为凹透镜的入射光线,根据凹透镜的特殊光线规律: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焦点F,据此画出经过凹透镜的折射光线,完成整个光路。
【答案】

【知识点】
凸透镜光路、凹透镜光路、透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图,是光学作图的基础题型,需牢记凸透镜和凹透镜的特殊光线规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
要画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路,需利用透镜的特殊光线规律:首先,射向凸透镜的光线指向其右侧焦点,根据凸透镜的折射规律,这类光线经凸透镜后会平行于主光轴;接着,平行于主光轴的光线射向凹透镜,根据凹透镜的折射规律,这类光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线会经过凹透镜左侧的焦点。解题时,先确定凸透镜的折射方向,再以此为基础画出凹透镜的折射方向。
【解析】
1. 凸透镜部分:入射光线指向凸透镜右侧的焦点F,根据凸透镜的特殊光线规律:指向凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,因此画出经过凸透镜后的折射光线,方向平行于主光轴向左。
2. 凹透镜部分:上述平行于主光轴的光线作为凹透镜的入射光线,根据凹透镜的特殊光线规律: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焦点F,据此画出经过凹透镜的折射光线,完成整个光路。
【答案】
【知识点】
凸透镜光路、凹透镜光路、透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图,是光学作图的基础题型,需牢记凸透镜和凹透镜的特殊光线规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
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